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研究生:郭士銘
研究生(外文):Shih Ming Kuo
論文名稱:微型衝剪加工條件對剪斷面品質之影響
論文名稱(外文):Effects of Process Conditions on Quality of Sheared Edge in Micro Punching
指導教授:張朝誠
指導教授(外文):Chao-Cheng Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:模具工程系碩士班
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:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:73
中文關鍵詞:微型衝剪剪斷面光滑面
外文關鍵詞:micro-punchingsheared edgeburnishing surface
相關次數:
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微型衝剪加工技術於製造微金屬件之過程中扮演重要角色。然而,微衝剪過程受到諸多因素之影響,這些因素包括材料、模具與製程參數,其衝剪成品之斷面品質控制不易。因此,如何提高斷面品質,同時減少模具開發時程並降低成本,一直是衝壓工業所關注的課題。
本研究設計一套可衝剪直徑3 圓孔之模具,以改變衝頭與母模間隙、壓料板作用力與衝頭速度等製程參數,分別對抗拉強度不同之純銅(C1100)、不銹鋼(SUS304)與高碳鋼(SK5)材料,以厚度為0.1 之板材進行微型衝剪實驗,利用光學顯微鏡與即時尺寸量測軟體,對剪斷截面之光滑面長度進行量測,最後配合田口方法,期望瞭解前述所提之加工條件與材料性質對剪斷面品質之影響。
研究結果顯示,改變壓料板作用力與衝頭速度對於光滑面尺寸並無明顯的影響。此外,欲獲得較大之光滑面尺寸,其衝頭與母模間隙值並非越小越佳,而是需要隨材料之抗拉強度不同加以調整。
The technology of micro punching plays an important role in the manufacturing of micro metallic components. The micro punching process is however affected by many factors including materials, tooling and process conditions, and is difficult to be controlled. Therefore, it is highly interested in searching for a new method to improve the quality of the sheared edge as well as to reduce lead time and costs in the micro punching industry.
A set of dies in order to punch a 3 mm diameter hole on metallic sheets was designed for the study. By varying the clearance between the punch and die, the force applied by the blank holder and the punch speed, micro punching experiments were carried out. The materials of the sheets are copper (C1100), stainless steel (SUS304) and high-carbon steel (SK5) and the sheet thickness is 0.1 mm. The sheared edges were then examined by a microscope with an on-line measuring system to quantify the quality of the burnishing surface. The Taguchi method was finally used to analyze the effects of process conditions on the quality of the sheared edge in micro punching.
The results show that the effects of the blank holder force and the punch speed on the length of the burnishing surface are not significant. To obtain a larger burnishing surface, i.e. a higher quality of the sheared edge, it is not necessary to use a smaller clearance between the punch. The clearance should also been adjusted by the tensile strength of punching material.
摘要 I
英文摘要 II
致謝 III
目錄 IV
表目錄 VI
圖目錄 VII
一、緒論 1
1.1前言 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究動機與目的 3
1.4 論文總覽 4
二、 精密剪斷加工 5
2.1 加工基本原理 5
2.1.1 衝壓加工原理 5
2.1.2 加工條件:剪斷力 7
2.1.3 加工條件:間隙 8
2.1.4 被加工材料 8
2.2 精密剪斷技術與製品缺陷 9
2.2.1 衝剪切斷面 9
2.2.2 精密剪斷敘述 10
三、模具設計及實驗設備 12
3.1 模具設計 12
3.1.1 設計理念 12
3.1.2 模具材料之選擇 12
3.1.3 模具介紹 13
3.1.4 模具間隙值量測介紹 15
3.2 實驗設備 16
3.2.1 微衝壓機 16
3.2.2 光學顯微鏡 16
3.2.3 模具 16
四、 田口方法 19
4.1 品質損失函數 19
4.1.1 望目特性 20
4.1.2 望小特性 20
4.1.3 望大特性 20
4.2 直交表 21
4.3 變異數分析 21
五、 實驗方法與流程 24
5.1 實驗材料 24
5.2 實驗參數 24
5.2.1 衝頭與母模間隙 24
5.2.2 壓料板作用力 25
5.2.3 衝頭速度 25
5.2.4 材料性質 25
5.3 田口方法參數設計 25
5.4 直交表規劃 26
5.5 量測剪斷面說明 26
六、 田口方法分析實驗結果及討論 29
6.1 品質分析 29
6.2 單一控制因子對目標值之影響 30
6.2.1 衝頭與母模間隙之影響 30
6.2.2 壓料板作用力之影響 30
6.2.3 衝頭速度之影響 31
6.2.4 抗拉強度之影響 31
6.3 加工參數對衝剪負荷影響 31
七、 結論與未來研究方向 46
7.1 結論 46
7.2 未來展望 47
參考文獻 48
附錄一:衝壓模具圖檔 50
附錄二:各項實驗結果總彙整 58
[1] 中川威雄等著,蘇貴福編譯,1993,薄板之衝床加工,初版,全華科技圖書股份有限公司。
[2] 余煥騰及陳適範著,1994,金屬塑性加工學,修訂版,全華科技圖書股份有限公司。
[3] 戴宜傑編著,1999,衝壓加工與衝模設計,修正版,新陸書局股份有限公司。
[4] 邱先拿等,2000,衝壓模具設計手冊,再版,金屬工業研究發展中心出版。
[5] 邱松茂等,1999,模具處理手冊,再版,金屬工業研究發展中心出版。
[6] 李輝煌著,2004,田口方法 品質設計的原理與實務,二版,高立圖書有限公司。
[7] Biegel,J.E. , 1962, “Punch-die clearance-their effects on stamping forces”, Tool Mfg. Engr., vol. 48, pp.97-103.
[8] Balendra R. and Travis F.W. , 1970, “Static and dynamic blanking of steel of varying hardness” , Int. J. Mach. Des. Res., vol.10, pp. 249-271.
[9] Kasuga Y. , Tsutsumi S. , Mori, 1979, “Investigation into shearing process of ductile sheet metals”, Mem. Fac, Eng. Nagoya Unic., Japan, pp.1-46.
[10] Ghosh A. , Raghu V. and Popat P.B. , 1985, “A new approach to the mechanics of the blanking operation:theorectical model and experimental verification”, J.Mech. Work.Technol . , vol.11, pp.215-228.
[11] Jana S. and Ong N.S. , 1989, “Effect of punch clearance in the high-speed blanking of the thick metal using an accelerator for mechanical press” , J. Mech. Work. Technol. , Vol.19, pp.55-72.
[12] Ong N.S.and Chan L.T. , 1989,“Blanking of thick-gauge metalsusing a variables-speed pneumatic accelerator designed for a mechanical press”, J. Mech. Work. Tech-nol , vol.18, pp.17-31.
[13] Hyunkee Kim, Masahito Yamanaka, 1995, “Prediction and elimination of ductile fracture in cold forging using FEM simulations ”, Transactions of NAMRI/SME,XXⅢ, pp.63-69.
[14] 藍銘欽,民國83年,“齒輪衝壓剪切特性之研究”,國立中央大學,碩士論文。
[15] Popat P.B., Ghosh A. , Kishore N.N. , 1989, “Theoretical Investigation of Optimum Clearance in Blanking” , J. of Mechanical Working Technology, vol.19, pp.251-259.
[16] Taupin E., Breitling J. , Wu W.T. , Altan T. , 1996, “Material fracture and burr formation in blanking results of FEM simulations and comparison with experiments”, Journal of Materials Processing Technology, vol, 59 , pp.68-78.
[17] Murakawa M., Kaewtatip P. , Jin M. and Koga N. , 1999,“Determination of Optimum Working Parameters in Fine Blanking by Means of a FEM Code”, Advanced Technology of Plasticity , Vol.III Proceedings of the 6th ICTP, Sept., pp.19-24.
[18] Klocke F., Sweeney K. , Raedt H.W. , 2001, “Improved tool design for fine blanking through the application of numerical modeling techniques”, Journal of Materials Processing Technology , vol.115, pp.70-75.
[19] Gang Fang, Pan Zeng, Lulian Lou , 2002, “finite element simulation of the effect of clearance on the forming quality in the blanking process ”, Journal of Materials Processing Technology, vol.122, pp.249-254.
[20] 簡木發,民國 81 年,“剪切過程之有限元素法分析”,國立中央大學,碩士論文。
[21] 簡中正,民國81 年,“材料支持方法對下料加工參數之影響”,國立中山大學,碩士論文。
[22] 賴袁璋,民國 90 年,“精密剪斷之有限元素分析”國立交通大學,碩士論文。
[23] 余俊德,民國 92年,“附V型壓環之精密剪斷有限元素分析”,國立交通大學,碩士論文。
[24] D.C Ross company , Physical Address: 570 Kaikorai Valley Road, Dunedin, New Zealand. http://www.dcross.co.nz.
[25] Brokken D., Brekelmans W.A.M. , Baaijens F.P.T. , 2000, “Predicting the shape of blanked products:a finite element approach” Journal of Materials Processing Technology, 103, pp.51-56.
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