臺灣博碩士論文加值系統

在箔板壓延過程中，因壓延力而造成輥輪的彈性變形。導致箔板在板寬方向的厚度分佈不均，造成產品的波浪及破裂等缺陷。本文首先針對四重式壓延機提出一數學模式，進行輥輪之彈性變形分析，探討工輥及背輥表面受到壓延力產生之軸心偏移及輥輪表面扁平化與壓延條件之關係，進而預測壓延後箔板之厚度分佈。接著使用有限元素分析軟體進行四重式壓延機壓延時所需之壓延荷重及輥輪彈性變形模擬。由解析模式獲得之箔板形狀，進行輥輪設計，並進行壓延實驗。由箔板厚度分佈之比較，驗證數學模式之妥當性。最後進行壓延製程設計，由不同壓下率之搭配及箔板之熱處理，成功地獲得不鏽鋼箔板厚80μm，斷面板厚差距±2μm，銅箔板厚20μm，斷面板厚差距±2μm，及鋁箔板厚15μm，斷面板厚差距±3μm之壓延板材，完成箔板壓延技術之開發。

During foil rolling, back-up and work rolls undergo elastic deformation resulted from the rolling reaction force, which results in non-uniform thickness distribution in the width direction, even causes waves and fracture in the rolled foils. This paper aims to propose a mathematical model for a four-high mill to analyze the elastic deformation of the rolls and discuss the relationship between axial defection of the back-up and work rolls and the rolling conditions, from which the thickness distribution of the product is then predicted. The finite element simulation is also used to analyze the rolling force and roll’s elastic deformation of a four-high mill. From the predicted foil shape, the roll profiles are designed. The mathematical model is validated by comparing the analytical thickness distribution with experiment values. Rolling pass schedules are also designed. From the arrangerement of reductions and heat treatment, experimental results of stainless steels foils with 80μm thick and 2μm variation, pure copper foils with 20μm thick and 2μm variation, and aluminum foils with 15μm thick and 3μm variation are successfully obtained. A rolling technology for foil rolling is developed.

中文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．I
英文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．II
目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．III
圖目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．V
表目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．VIII
符號說明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．IX
第一章 緒論
1-1 前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1-2 壓延機種類簡介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1-3 金屬箔板的應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1-4 箔板壓延時待解決之課題．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1-5 輥輪彈性變形之文獻回顧．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1-6 本論文之研究目的及架構．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
第二章 使用力量平衡法之輥輪變形解析
2-1 力量平衡法的數學模式推導 ．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2-2 使用力量平衡法的數值解析例．．．．．．．．．．．．．．．．20
2-3 中央凸起外形輥輪設計之解析結果．．．．．．．．．．．．．．22
2-3-1 工輥與背輥中央凸起圓弧形的設計．．．．．．．．．．．．22
2-3-2 中央凸起圓弧形加上邊緣微小錐度的設計．．．．．．．．．28
2-3-3 中央凸起橢圓形的設計．．．．．．．．．．．．．．．．．30
2-3-4 中央凸起為乘冪函數形的輥輪設計．．．．．．．．．．．．32
2-4 多項式函數形輪廓設計之解析結果．．．．．．．．．．．．．．34
2-4-1 中央凸起為多項式函數形的輥輪設計．．．．．．．．．．．34
2-4-2 輥輪外形與壓下率及壓延材之關係．．．．．．．．．．．．37
2-5 解析結果與討論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
第三章 使用有限元素法之輥輪變形解析
3-1 有限元素模擬軟體Deform-3D簡介．．．．．．．．．．．．．．45
3-2 板材壓延時輥輪變形之解析模式建立．．．．．．．．．．．．．46
3-3 輥輪彈性變形之解析結果與討論．．．．．．．．．．．．．．．54
3-4 有限元素法與力量平衡法解析結果比較 ．．．．．．．．．．．55
第四章 壓延實驗與壓延技術開發
4-1 金屬箔板壓延機規格說明．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
4-2 實驗步驟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60
4-3 實驗結果與解析結果之比較．．．．．．．．．．．．．．．．．61
4-4 壓延製程之設計．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
4-4-1 材料退火與硬度試驗．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
4-4-2 壓延機之剛性曲線．．．．．．．．．．．．．．．．．．．74
4-4-3 退火與前後方張力對壓延後板厚之影響．．．．．．．．．．76
第五章 結論
5-1 研究結果之概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
5-2檢討與建議．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80

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