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研究生:李佳緯
研究生(外文):Chia-Wei Lee
論文名稱:模具幾何在超音波輔助微沖壓成形之影響研究
論文名稱(外文):A Study on Ultrasonic Assisted Micro Forming under the Influence of Die Geometries
指導教授:范光堯范光堯引用關係
指導教授(外文):Kuang-Jau Fann
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:67
中文關鍵詞:金屬成形超音波微沖壓模態分析
外文關鍵詞:Metal FormingUltrasonicMicro FormingModal Analysis
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本研究利用實驗計劃法規劃實驗以探討不同之模具幾何對超音波輔助微沖壓成形製程的影響,諸如不同孔徑、不同溝槽幾何之模具。其中,研究將應用金屬成形理論設計其實驗所需之相關製程參數。此外,研究亦將進行模態分析以探討不同之模具幾何對超音波振動系統其模態參數的影響。研究中除可驗證此模態分析預測之準確性外,藉探討模具幾何參數與成形結果間的關係,研究證明加載超音波於微沖壓成形上將可提升其製程效率。本研究所得之成果將有助於金屬材料於精密加工的應用上,並提供業界於超音波輔助微沖壓成形製程的研究發展之用。
This study investigated die geometries on the ultrasonic assisted micro forming process. Using experiment design method, some geometry features of the die are defined, such as different diameters of the hole and grooves. The study not only applied metal forming theory to assign process parameters, but also discussed how die geometries influence modal parameters of the ultrasonic vibration system by modal analysis. The results verified the accuracy of modal analysis and proved that applying ultrasonic on micro forming could raise the efficiency of the process by analyzing relations between die geometries and forming results. The achievements would help the application of metal materials on precision machining and provide corporations the process parameters to research and develop the ultrasonic assisted micro forming process.
摘要(中文) I
摘要(英文) II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VII
符號說明 VIII
1前言 1
2文獻回顧 2
2.1超音波加工的原理 2
2.2超音波金屬成形相關研究 5
2.3模態分析相關研究 9
2.4金屬微沖壓成形相關研究 10
2.5超音波金屬微沖壓成形相關研究 11
3研究目的與方法 13
4實驗的設計與規劃 14
4.1模具參數的設定 14
4.2因子與水準的設定 16
4.3材料流入盲孔比率之定義 18
4.4矩陣實驗的規劃 19
5模態分析 21
5.1分析流程 21
5.2參數設定 21
5.3網格收斂 25
5.4模態分析結果 26
5.5模具幾何對模態參數之影響 30
6超音波微沖壓成形實驗 32
6.1孔型模具的成形結果 32
6.1.1孔徑幾何對成形結果之影響 33
6.1.2金屬顆粒的流動性與形狀精度 37
6.1.3表面粗糙度 40
6.2溝槽模具的成形結果 41
6.3模具幾何對成形結果之影響 47
7結果與討論 49
7.1模態分析與實驗結果之比較 49
7.1.1共振頻率 49
7.1.2振幅放大率 50
7.2田口實驗計劃法之實驗結果分析 50
7.2.1矩陣實驗結果 50
7.2.2變異數分析 51
7.2.3迴歸分析 52
8結論與展望 54
9參考文獻 56
附錄A 實驗計劃法 59
附錄B 有限元素法 63
附錄C 超音波微沖壓成形機 66
誌謝 67
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