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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:蔣齊軒
研究生(外文):Chi-Hsuan Chiang
論文名稱:金屬線材抽線延伸系統動態模擬與製程最佳化
論文名稱(外文):Dynamic Simulation on Wire Drawing Extended System and Process Optimization
指導教授:吳政憲吳政憲引用關係
指導教授(外文):Cheng-Hsien Wu
口試委員:許昭和吳政憲李佳言
口試委員(外文):Chao-Ho HsuCheng-Hsien WuChia-Yen Lee
口試日期:2012-07-14
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:模具系碩士在職專班
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:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:74
中文關鍵詞:伸線製程遺傳演算法最佳化設計抽線眼膜
外文關鍵詞:Wire drawing processGenetic algorithmOptimal designWire drawing die
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台灣在金屬線材的生產過程中,多數業者是以抽線中的伸線製程製造非常精密的金屬線材,而伸線是指將粗線材經過抽線眼膜變為細半徑的金屬線材的製造過程,同時線材強度也會提升。不過現今台灣對金屬線材製造作業,對於監測眼膜耗損程度、管理汰換眼膜時機多採用經驗法則,本研究將抽線系統擴展為延伸系統來提高產能,同時維持高品質的金屬線材生產與控制眼膜損耗來降低生產成本,並使得線材半徑完全均勻並具有光澤。同時藉由系統動力方程式,建構抽線系統的延伸系統模擬程式,利用遺傳演算法尋找抽線製程模擬測試中每一批次之最佳化因子來調整製程,同時縮短最佳化時間並預估眼膜壽命及汰換時機。研究結果發現延伸之成敗關鍵在於速度與張力配置,其中,壓輪對張力之變化量較為顯著,而輥輪速度主要控制材料之延伸倍率。亦即,利用最佳化方法調置輥速與壓輪荷重,可以協助我們儘速達到目標之張力分佈,但材料也會相對較硬實,最終達到降低生產成本並完成製程最佳化目標。
During the manufacturing process of metal wire, most Taiwan’s companies produce sophisticated metal wire based on wire drawing. The die inside the process is used to refine thick wire to be slim radius and high strength. Although die acts as a decisive role in quality, most Taiwan companies still apply empirical rules on its loss detection and replacement timing. Therefore, this research aims to study the optimal process based on the systematic management of die. The research firstly extends wire drawing system to the extended system for capacity growth. Meanwhile, manage the loss of die to reduce cost, maintain high-quality product and equalize wire radius with luster. Second, utilize optimization factors from each batch inside simulation program by genetic algorithm to adjust process, shorten optimization duration and predict replacement timing of die. The findings indicate the key of wire extension depends on speed and tension allocation. Among the factors, clamping roller shows significant variation on tension, while roller speed controls the drawing ratio of materials. For the goal of cost reduction and optimal process, the results suggests the balanced adjustment between roller speed and clamping-roller load could achieve the expected tension distribution despite of materials become relatively firm.
摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 v
圖目錄 vi
符號說明 vii
一、 緒論 - 1 -
1.1 前言 - 1 -
1.2 文獻回顧 - 3 -
1.3 研究動機與目的 - 5 -
二、 延伸動力分析 - 9 -
2.1 理論模型 - 9 -
2.2 延伸系統方程式 - 18 -
三、 遺傳演算法 - 29 -
3.1 遺傳演算法簡介 - 29 -
3.2 遺傳法則 - 30 -
3.3 遺傳演算法之主要特性 - 39 -
四、 遺傳演算法之製程最佳化 - 45 -
4.1 鋁線延伸加工之參數最佳化 - 45 -
4.2 抽線製程最佳化 - 54 -
五、 結論 - 69 -
5.1 結論 - 69 -
5.2 未來研究及發展方向 - 70 -
參考文獻 - 71 -

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