臺灣博碩士論文加值系統

黏塑性壓力傳媒製程是一項新興加工技術，可同時適用於金屬及非金屬板材之成形加工，例如：衝孔、下胚料及塑性成形加工等。
本研究主要是改良現有之黏塑性壓力傳媒製程，設計開發出可連續操作之微成形加工機。本文中已完成一系列成形機構之設計、製作與改良、微小模具之設計與製作、密封機構之設計與改良，並成功地解決模具開閉時壓力傳媒之側漏現象，提升成形極限壓力至234MPa。
由銅箔之微衝孔與微成形的實驗結果顯示：在精密剪斷加工方面（如衝孔及下料），提高黏塑性壓力傳媒之應變率可增加寬度100μm以下槽孔之穿孔成功率；在複雜外形工件成形加工上，使用底部封閉式母模可增加對於成形壓力之運用，提高工件細部之成形性。

An advance technology different from the traditional hydro-forming method, called the viscoplastic pressure carrying medium process (VPCM Process), has been developed. It is suitable for piercing, blanking and forming processes not only for metal, but also for non-metal sheet. This thesis aim to develop a micro-forming machine, which is capable of continuous operating. Modifications of the exiting rig have been carried out, including a series of redesign and manufacturing of the forming device, the micro-forming die, and the sealing mechanism. The side leakage of medium during the indentation has been solved. The maximum forming pressure can therefore be enhanced as high as 234MPa. From the experimental results of the piercing and forming of copper foils, it can be seen that in precision shearing (piercing and blanking),100μm wide slots can be made by raising the strain rate of the VPCM; in the case of product with complex geometry, closed-bottom moulds can be used to maintain the forming pressure and improve the local formability.

中文摘要--------------------------------------------------------------------------i
英文摘要--------------------------------------------------------------------------ii
誌謝--------------------------------------------------------------------------iii
目錄--------------------------------------------------------------------------iv
表目錄--------------------------------------------------------------------------vi
圖目錄--------------------------------------------------------------------------vii
符號說明--------------------------------------------------------------------------x
第一章、緒論---------------------------------------------------------------------1
1.1研究動機---------------------------------------------------------------1
1.2 文獻回顧---------------------------------------------------------------2
1.3 研究目的---------------------------------------------------------------4
1.4研究方法---------------------------------------------------------------4
第二章、微成形加工原理與特性---------------------------------------------10
2.1微成形原理------------------------------------------------------------14
2.2微成形加工之特色---------------------------------------------------20
第三章、微成形機初步設計與製作------------------------------------------22
3.1致動器------------------------------------------------------------------23
3.2成形模具載具之設計與製作---------------------------------------24
3.2.1衝擠壓力室------------------------------------------------------------24
3.2.2壓力推桿---------------------------------------------------------------27
3.3.3系統密封---------------------------------------------------------------29
3.2.4模仁治具---------------------------------------------------------------32
3.3微小模具製作---------------------------------------------------------34
3.4工模夾具之架設------------------------------------------------------41
3.5量測與檢測設備------------------------------------------------------45
3.6黏塑性壓力傳媒材料特性------------------------------------------47
3.7實驗材料---------------------------------------------------------------49
第四章、微成形機功能測試實驗---------------------------------------------51
4.1前言---------------------------------------------------------------------51
4.2測試程序---------------------------------------------------------------52
4.3實驗步驟---------------------------------------------------------------53
4.4實驗注意事項---------------------------------------------------------54
4.5測試結果與問題研究------------------------------------------------54
4.6改良設計與問題克服------------------------------------------------56
4.7改良後測試實驗與結果---------------------------------------------60
4.7.1測試實驗步驟-------------------------------------------------------------60
4.7.2測試實驗結果-------------------------------------------------------------60
第五章、微成形加工實作結果與討論---------------------------------------63
5.1圓孔穿孔成形測試實驗---------------------------------------------63
5.2球形陣列凸塊成形測試---------------------------------------------69
5.3狹長孔穿孔成形測試------------------------------------------------74
5.4異形孔穿孔測試------------------------------------------------------80
5.5複雜外形工件成形測試---------------------------------------------84
第六章、結論與建議------------------------------------------------------------88
6.1結論---------------------------------------------------------------------88
6.2建議---------------------------------------------------------------------90
參考文獻---------------------------------------------------------------------------91
附錄一---------------------------------------------------------------------------94
附錄二---------------------------------------------------------------------------95
附錄三---------------------------------------------------------------------------96
附錄四---------------------------------------------------------------------------98
自傳---------------------------------------------------------------------------99

參考文獻
【1】黃瑞星，1996，”微系統技術的挑戰”，科儀新知，第18卷3期，頁21~40。
【2】郭佳儱，1996，”微精密機械生產製造系統發展簡介”，科儀新知，第18卷3期，頁59~67。
【3】楊啟榮、強玲英、黃奇聲，2000，”微系統LIGA製程之精密電鑄技術”，科儀新知，第21卷6期，頁15~27。
【4】王俊傑，2000，”21世紀鈑材成形技術之展望”，金屬工業，34卷6期，頁81~83。
【5】 Y. Kurosaki, I. Fujishiro and Y. Kodama, 1985 , “A Manufacturing Process Using the Impact Compression of a Viscoplastic Pressure Medium (Study on the Mechanical Properties of Pressure Medium),” JSME Series C, Vol. 51, No. 465, (1985/5) pp. 1058~1065, (in Japanese).
【6】 Y. Kurosaki, I. Fujishiro, K. Ban and A. Okamoto, 1986, “A Manufacturing Process Using the Impact Compression of a Viscoplastic Pressure Medium (Application to Piercing of Fine Holes),” JSME Series C, Vol. 52, No. 480, (1986/8) pp. 2272~2277, (in Japanese).
【7】 Y. Kurosaki and Y. Furukawa, 1989, “Studies on Microplastic Working ( On-Shot Piercing of Many Fine Holes by VM Process), ” JSME Series C, Vol. 55, No. 516, (1989/8) pp. 2206~2211, (in Japanese).
【8】 Y. Kurosaki, T. Mizukusa and Y. Miyake, 1990, “A Simple Process Applicable to Brittle Materials, ” J. Eng. Ind. , Vol.112,(1990/5), pp 155~160
【9】 洪榮崇，1997，靜水壓擠製設備之設計與製造，國立交通大學，碩士論文。
【10】李少濠，2000，”淺談靜液壓成形技術之發展現況及其應用介紹”，金屬工業，第34卷3期，頁24~39。
【11】Ming-Wang Fu, Si-Quang Lu, Mao-Heng Huang, 1995, ”A New Technology of Sheet-Metal Flexible-Die Forming Using A Viscoplastic Pressure-Carrying Medium”, Journal of Material Processing Technology, Vol.52, pp.359~367.
【12】黃柏翔，1999，微衝壓成形技術之研究，國立雲林科技大學，碩士論文。
【13】黃忠良，擠壓加工理論與工藝：尖端精密機械加工技術，復漢出版社，台南市。
【14】李榮顯，1996，塑性加工學，5版，三民書局，台北市。
【15】 Z. Marciniak and J.L. Duncan, 1992, The Mechanics of Sheet Metal Forming, Edward, London Arnold.
【16】H.Ll.D.Pugh, 1971, The Mechanical Behavior Of Material Under Pressure, Applied Science Publishers LTD., London.
【17】Gere and Timoshenko原著，1985，材料力學，第2版，李德福等譯，高立圖書，台北市。
【18】William F. Hosford and Robert M. Caddell, 1993, Metal Forming Mechanics and Metallurgy, 2nd ed., Prentice-Hall, New Jersey.
【19】小栗富士雄，小栗達男，1999，標準機械設計圖表便覽，改新增補2版，臺隆書店，台北市。
【20】近森德重，1996，密封迫緊技術，賴耿陽譯，復漢出版社，台南市。
【21】黃忠良，1996，精密剪斷加工：精密剪斷加工技術；切斷剪斷理論實務，漢出版社，台南市。
【22】高道鋼，1995，”微孔放電加工技術”，機械技術雜誌，二月號，頁22~30。
【23】蔡興正，2000，微放電加工與Pin-Plate微小元件之緊配技術研究， 國立雲 林科技大學，碩士論文。
【24】藤深洋三，1991，工模夾具自動化圖集，巫華光，巫燐合譯，新泰出版社，台北市
【25】Robert L. Mott, 1992, Machine elements in mechanical design, 2nd ed. ,Maxwell Macmillan International, New York.
【26】Tim A. Osswald and Georg Menges, 1996, Materials Science of Polymers for Engineers, Hanser Publisher, Munich Vienna New York.
【27】James M. Gere and Stephen P. Timoshenko, 1990 , Mechanics of Materials , 3rd ed. , PWS-KENT Pub. Co., Boston.
【28】西煙三樹，1985，精密機器金屬材料，莊萬發譯，復漢出版社，台南市。
【29】劉漢誠，1997，球腳格狀陣列封裝技術，趙建基等譯，鴻海精密工業，臺北縣土城巿。
【30】呂璞石，黃振賢，1990，金屬材料，增訂11版，文京圖書，台北市。
【31】房福忠，張鐘靈，1999，衝模設計基本原理，徐氏基金會，台北縣 。