跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.200.194.255) 您好!臺灣時間:2024/07/23 13:52
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:林耀全
研究生(外文):Lin,Yao-Chuan
論文名稱:M1.2不等長微型擠壓絲攻內螺紋成型有限元素分析暨加工參數優化
論文名稱(外文):Internal Thread Forming of M1.2 Unequal-Length Micro-Forming Taps Using Finite Element Analysis and Machining Parameters Optimization
指導教授:吳明昌
指導教授(外文):Wu,Ming-Chang
口試委員:吳明昌彭仁賓沈志陽
口試委員(外文):Wu,Ming-ChangPeng,Jen-PinSheng,Chih-Yang
口試日期:2023-06-12
學位類別:碩士
校院名稱:龍華科技大學
系所名稱:機械工程系碩士班
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:2023
畢業學年度:111
語文別:中文
論文頁數:77
中文關鍵詞:擠壓絲攻有限元素分析中央合成設計變異數分析最佳化
外文關鍵詞:Forming TapFinite Element MethodCentral Composite DesignAnalysis of VarianceOptimize
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:54
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本文研究M1.2不等長微型擠壓絲攻之內螺紋成型問題,並探討其對於AL7075-T651的攻牙品質影響。利用Deform-3D有限元素軟體探討加工製程參數對內螺紋成型之扭矩和內螺紋飽牙率的影響,製程參數採下孔徑及主軸轉速以及定剪摩擦,採用中央合成設計法規劃並進行實驗,建立攻牙最大扭矩和內螺紋飽牙率的迴歸模型,完成參數最佳化設計的目的。最大扭矩和內螺紋飽牙率迴歸模型,為運用統計軟體Minitab對實驗結果進行統計和變異分析(ANOVA)而建立,且被應用於參數最佳化設計。本文以望小最大扭距為目標函數,內螺紋飽牙率為限制條件進行最佳化設計,以期獲得最佳化的內螺紋飽牙率與最大扭矩。此外,本文依據加工製程參數最佳化的結果進行有限元素解驗證,結果顯示前述迴歸模型具有良好的預測性。
In this study, we investigate the internal thread forming of M1.2 unequal-length micro-forming taps and explore their impact on the thread quality of AL7075-T651. Finite Element Method (FEM) with Deform-3D software is employed to examine the influence on the torque and thread fill percentage during internal thread forming. We consider the parameters, including hole diameter, spindle speed, and cutting friction. A Central Composite Design (CCD) is adopted to plan and conduct experiments to establish regression models for maximum torque and thread fill percentage, aiming to achieve parameter optimization. The regression models are developed using statistical software Minitab for maximum torque and thread fill percentage. They are analyzed through Analysis of Variance (ANOVA), and utilized for parameter optimization. The optimization is performed with minimizing maximum torque and the constraint of thread fill percentage, aiming to obtain optimized thread fill percentage and maximum torque. In addition, the finite element analysis is used to validate the results of process parameter optimization, demonstrating the predictive capability of the regression models.
摘要i
ABSTRACTii
誌謝iii
目錄iv
表目錄vi
圖目錄vii
符號說明viii
第一章 緒論1
1.1前言1
1.2文獻回顧2
1.3研究目的與動機6
第二章 基本理論7
2.1擠壓絲攻成型原理7
2.2擠壓絲攻設計11
2.2.1不等長擠壓絲攻幾何尺寸12
2.2.2不等長擠壓絲攻17
第三章 有限元素法與實驗設計法21
3.1有限元素法介紹21
3.2 Deform-3D有限元素分析軟體22
3.3 Deform-3D性質模擬設定25
3.3.1擠壓絲攻與材料幾何關係與加工參數設定25
3.3.2材料模型幾何參數與模擬分析29
3.3.3牙型填充率33
3.3.4實驗驗證38
3.4實驗設計法40
3.4.1反應曲面法40
3.4.2迴歸分析基本理論41
3.4.3模擬的水準值與品質因子43
3.4.4中心點實驗44
3.4.5中央合成實驗設計46
第四章 結果與討論48
4.1模擬結果48
4.1.1不等長擠壓絲攻成型模擬分析48
4.2實驗設計結果55
4.2.1中心點曲率實驗設計結果55
4.2.2面心式中央合成實驗設計結果58
4.3迴歸模型建構60
4.3.1最大扭矩及飽牙率迴歸分析60
4.3.2迴歸模型殘差分析63
4.4面心式中央合成設計檢驗66
4.4.1實驗值及模擬值驗證66
4.5面心式中央合成設計最佳化分析69
第五章 結論與建議74
5.1結論74
5.2建議75
參考文獻76
[1]Agapiou, J. S.“Evaluation of the Effect of High-Speed Machining on Tap-ping”,Journal of Engineering for Industry, 116, 4, 457-462. (1994).
[2]Ivanov, V., Kirov, V. “Rolling of Internal Threads: Part 1”,Journal of Materials Processing Technology, 72, 214-220. (1997).
[3]Chowdhary, S., Ozdoganlar, O. B., Kapoor, S. G., & DeVor, R. E. “Modeling and analysis of internal thread forming”,Journal of Manufacturing Science and Engineer-ing, 125, 4,f 702-709. (2003).
[4]Fromentin, G., Poulachon, G., & Moisan, A. “An Experimental and Analytical Method for Investigating Plastic Flow in Form Tapping”,International Journal of Forming Processes, 9, 457-472. (2006).
[5]Mathurin, F., Guillot, J., Stéphan, P., & Daidié, A. “3D Finite Element Modeling of an Assembly Process with Thread Forming Screw”,Journal of Manufacturing Sci-ence and Engineering, 131, 4 (2009).
[6]de Carvalho, A. O., Brandão, L. C., Panzera, T. H., & Lauro, C. H. “Analysis of form threads using fluteless taps in cast magnesium alloy (AM60) ”,Journal of Materials Processing Technology, 212, 8, 1753-1760. (2012).
[7]李永欽,「微絲攻於SUS 304攻牙之研究」,大華科技大學,碩士論文,新竹 (2014)。
[8]周中偉,「微型無屑螺絲攻之幾何特徵設計最佳化與刀具壽命研究 Research on the Optimal Design of the Geometrical Features and the Tool life of the Micro Flute-less Taps」碩士論文,國立臺灣科技大學,台北 (2016)。
[9]Ravai-Nagy, S., Medan, N., & Szigeti, F. “Aspects of design of experiments on machining technology by forming the internal threads." MATEC Web of Confer-ences, 137 41-47 (2017).
[10]Hou, H.-L., Zhang, G.-P., Xin, C., Chen Xin, Y.-Q Zhao. “Numerical Simulation and Process Optimization of Internal Thread Cold Extrusion Process ”,Materials, 13(18) 3960 (2020).
[11]簡威容,「擠壓絲攻刀具幾何特徵之最佳化分析」,國立中央大學,碩士論文,桃園 (2020)。
[12]Lepadatescu, B. “Study regarding the Establishment of Cross-sectional Parameters of Forming Taps." Transylvania University of Brasov, România, (2020).
[13]林聖鈞,「微型擠壓絲攻之幾何參數實驗設計與最佳化分析」,國立中央大學,碩士論文,桃園 (2021)。
[14]曾暐智,「微型擠壓絲攻成型實驗暨加工參數最佳化分析」,碩士論文,國立中央大學,桃園 (2021)。
[15]Ming-Chang Wu., Jian, W.-R., Hsu, L.-S., & Tsao, C.-C. “Optimization of tool geometric parameters for a small fluteless forming tap (FFT) ”,The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 120, 3437–3449 (2022).
[16]王志先,「M1.2微型擠壓絲攻製程參數之有限元素分析結果」,國立中央大學,碩士論文,桃園 (2022)。
[17]黃彥程,「不等長微型擠壓絲攻成型加工參數之實驗研究」,國立中央大學,碩士論文,桃園 (2022)。
[18]ISO 68-1“General Purpose Screw Threads- Basic Profile- Part 1: Metric Screw Threads ”, (1998).
[19]YAMAWA 擠壓絲攻:從基礎認識螺絲攻-擠壓絲攻篇。2017 年2 月17日,取自https://reurl.cc/Dd6eRj。
[20]葉怡成,實驗計劃法:製程與產品最佳化,五南出版社,(2001)。

電子全文 電子全文(網際網路公開日期:20280705)
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
無相關期刊