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研究生:葉曉菁
研究生(外文):Shiou-Ching Yeh
論文名稱:鏡面鋼管製程模擬
論文名稱(外文):Process Simulation of Cold Tube Drawing
指導教授:許進忠許進忠引用關係
指導教授(外文):Jinn-Jong Sheu
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
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:78
中文關鍵詞:抽管製程田口法有限元素分析
外文關鍵詞:Tube drawingTaguchi MethodFEM
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本研究之目的在建立鏡面鋼管抽管成形製程模擬方法,並利用田口法達到製程與模具設計優化。考慮抽管模具與心軸特徵尺寸及潤滑製程,利用有限元素法進行抽管模擬分析,以獲得抽管之成形負荷、等效應變等之數據。將抽管成形負荷及管材等效應變對應到成形穩定性及管材內側表面粗糙度,建立田口分析之代價函數,進行模具最佳化,以達成穩定鏡面鋼管抽管並獲得較佳管材表面粗糙度。
在本研究中,考慮單道次抽管,以單圓弧設計模具入口形狀,分析不同圓弧半徑、模具承面長度、心軸入口側導引斜角及心軸承面長度,並假設模具與心軸之承面對齊,經由田口法分析,發現心軸入口側導引斜角影響最大,因為心軸入口角度會改變材料在模具圓弧處的流動。經由實驗比較,本研究建立之抽管製程模擬及田口最佳方法,可以預測抽管負荷及管材表面應變,進而可設計穩定抽管模具及得到較佳鏡面鋼管表面粗糙度。
This study aims to establish the simulation technology of steel tube drawing for mirror tube making. Taguchi method as adopted to optimize the drawing process and die designs. The geometries of drawing die and mandrel was taken into consideration, as well as the lubrication conditions. The drawing process was simulated using the FEM method to obtain the drawing load and the effective strain distribution on the inner tube surface. The cost function of Taguchi method is composed of drawing load, maximum effective strain, and strain average. The minimization of the cost function is able to reduce the drawing load and the tube surface roughness simultaneously.
In this thesis, a single pass of tube drawing was studied. The entrance of the drawing die is designed with single arc geometry. The arc radius and bearing length of drawing die, the inlet angle and bearing length of the mandrel were taken into consideration for tube drawing process simulation. The die nearing and the mandrel bearing were assumed to be in good alignment. The inlet angle of the mandrel was most significant via the Taguchi method analysis for the tube drawing process. The reason is this inlet angle would change the deformation zone of the tube drawing significantly. The experiments of tube drawing had confirmed the predicted results were reasonable. The minimization of drawing load and the maximization of strain distribution are able to get the stable tube drawing process and better tube inner surface roughness.
目錄
摘要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
符號說明 ix
一、 緒論 1
1.1前言 1
1.2文獻回顧 8
1.2.1抽管模具設計 8
1.2.2有限元素法 9
1.2.3田口式品質設計法 10
1.3鏡面鋼管之技術 11
1.3.1鏡面鋼管產品應用 11
1.3.2抽管製程 13
1.4研究動機 23
二、 研究理論 25
2.1塑性理論 25
2.2有限元素分析法 27
2.3田口式品質設計法[35,36] 27
三、 抽管模具設計 34
3.1本文範例產品 34
3.2抽管製程斷面減縮率的設計 35
3.3抽管模具設計與表面粗糙度量測 37
四、 抽管製程模擬與最佳化 42
4.1 抽管製程模擬流程 42
4.1.1有限元素法模擬分析 44
4.1.2假設模擬模式 44
4.1.3利用CAD建模模具與胚料幾何 45
4.2田口式品質最佳化 48
五、 結果與討論 52
5.1抽管製程模擬與最佳化分析 52
5.2結果與討論 60
六、 結論與建議 61
6.1結論 61
6.2建議與未來展望 61
七、 參考文獻 62
附錄一 分析電腦配備與時間 65
個人簡歷 66
七、參考文獻

【1】RAYMOND J. SACKS, Copyright 1976, Welding: Principles & Practices,
U.S.A.
【2】鋼管製程管制作業指導書,2005,遠東機械工業股份有限公司 P2。
【3】李榮顯,1986,塑性加工學,三民書局。
【4】Chine, R.K., P.S., Steif, 1995 , “A Computational study of strain
Inhomogeneity in wire drawing”, Int. J. Mach. Tools Manuf., 35 No.8,
pp.1087-1098.
【5】Um, K.K., D.N. Lee, 1997, ”An upper bound of tube drawing,” J. Mat. Proc.
Tech., 63, pp.43-48.
【6】Roy, S,S. Ghosh and R. Shivipuri, 1997 , “A New Approach to Optimal Design
of Muti-stage Metal Forming Processes with Micro Genetic Algorithms”, Int. J.
Mach. Tool. Manuf., Vol. 37, pp.29-44.
【7】Ko, D.C., D.H. Kim, B.M. Kim and J.C. Choi, 1998 , “Methodology of
Preform Design Considering Workability in Metal Forming by the Artificial
Neural Network and Taguchi Method”, Journal of Materials Processing
Technology, Vol.80-81, pp.487-492.
【8】Ko, D.C., D.H. Kim and B.M. Kim, 1999 , “Application of Artificial Neural
Network and Taguchi Method to Preform Design in Metal Forming
Considering Workability”, Int. J. Mach. Tools Manufact., Vol.39, pp.771-785.
【9】王凱魯等人,2004,伸線眼模之設計及加工技術介紹,鍛造第十三卷第
三期。
【10】邵順裕,2006,冷間表面精抽不均勻變形之CAE分析,南台科技大學機
械工程研究所,碩士論文。
【11】E.M. Rubio, 2006 , “Analytical methods application to the study of tube
drawing processes with fixed conical inner plug: Slab and Upper Bound
Methods”, Journal of Achievements in Materials and Manufacturing
Engineering , Vol.14 , pp.119-130。
【12】H.H. Jo, S.K. Lee, C.S. Jung, B.M. Kim, 2006, “A non-steady state FE
analysis of Al tubes hot extrusion by a porthole die”, Journal of Material
Processing Technology, Vol. 173, pp.223-221.
【13】Wu Xianghong, Zhao Guogun, Luan Yiguo, Ma Xinwu, 2006, “Numerical
simulation and die structure optimization of an aluminum rectangular hollow
pipe extrusion process”, Materials Science and Engineering A, Vol. 435-436,
pp. 266-274.
【14】蔡秉訓,2006,特殊合金抽線眼模之最佳化設計,國立成功大學機械工
程研究所,碩士論文。
【15】楊東昇,許源泉,余尚翰等人,2007,金屬微細線材伸線之多道次製程
分析,技術學刊,第二十二卷第二期,pp145~152。
【16】曾竹毅,2008,矩形材淺抽成形之眼模半角選定與其變形不均分析,國
立虎尾科技大學機械與電機工程研究所,碩士論文。
【17】蔡大和,林鴻榮等人,1996,Ti-V系高碳鋼之軋延最適化及伸線性評估,
技術與訓練,第二十一卷第三期,pp.25-44。
【18】何宜彰,1999,“三維冷鍛模具設計之系統化評估”,國立成功大學機械
工程系,碩士論文。
【19】Laverroux, E., 1999, “Utilization of the Taguchi method for improving the
ductility of stainless steel cold heading wires”, Wire Assoc Int Inc.
【20】Lee, R.S., J.L. Jou and Y.C. Ho, 1999, “Optimization of Parameters Affecting
Die Life in Warm Forging”, 32nd ICFG Plenary Meeting, Slovenia.
【21】黎琇瑩,2002,窗形模鋁擠型之三維有限元素分析與製程參數研究,國
立成功大學機械工程研究所,碩士論文。
【22】戴國政等人,2005,利用田口方法提高SUS304不銹鋼線材之產量,技
術學刊,第二十卷第四期,pp333~338。
【23】小栗富士雄,1982,機械設計圖表便覽,張兆豐主編,臺隆書店,台北。
【24】余煥騰,1983,鋼之熱處理技術,3版,六合出版社,台北。
【25】N. W. Ariano:”Oxide and Scale Removal Processes in Mineral Acids”, 1978,
Finishing and Coating of Metals Surface (ASM .Conf.), Louisville,
Kentucky.
【26】“The Continuous Pickling of Steel Strip Using H2SO4 and HCL”, 1963,
Sheet Metal Industries, Nov.811.
【27】J.D. Anderson, 1979, “Pickling An art or a Science”, Amchem. Proudcts Inc.,
U.S.S Monroeville, PA., U.S.A.
【28】林文晃,1982,機械設計,三名書局,台北,pp.181-190。
【29】馬德潤,1981,機械設計,興業圖書股份有限公司,台南,pp.75-91。
【30】鋼鐵冶金學,1989,軋鋼技術(I) 軋鋼之基礎, 中國鑛冶工程學會,台北。
【31】林樹均等人,1980,材料工程實驗與原理,全華科技書股份有限公司,
台北。
【32】R.Hill, 1950, “The Mathematical Theory of Plasticity”, Oxford Univ. Press,
London.
【33】D. Mclean, 1962, “Mechanical Properties of Metal”, Wiley, New York.
【34】A. Mendelson, “Plasticity: Theory and Application”, P.16.
【35】吳富強,2002,田口品質工程,全威圖書有限公司。
【36】李輝煌,2008,田口方法品質設計的原理與實務,高立圖書有限公司。
【37】林書毅,2012,抽管實驗,國立高雄應用科技大學模具工程研究所,
精密成形與高速製造實驗室。
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