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研究生: 李文堯
Wen-Yao LI
論文名稱: 鎂合金散熱片之熱間擠製及其散熱性質研究
Study on Hot Extrusion Forming and Thermal Resistance of Magnesium Alloy Heat Sinks
指導教授: 向四海
Su-Hai Hsiang
口試委員: 黃佑民
You-Min Huang
徐瑞坤
Ray-Quan Hsu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 100
中文關鍵詞: DEFORM鎂合金擠製散熱片
外文關鍵詞: DEFORM, Magnesium alloy, Extrusion, Heat Sinks
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  • 本研究內容主要是針對AZ31及AZ61鎂合金散熱片之熱間擠製進行研究。所考慮之製程參數為擠製材料之加熱溫度、擠製速度等。在本文中探討各製程參數對於最高成形負荷之影響,同時在改變製程參數之條件下進行各項擠製實驗,觀察其對擠製成品彎曲曲率之影響,在不同擠製溫度與擠製速度時,擠製所得鎂合金散熱片之散熱阻抗之變化。
    並將AZ31鎂合金及AZ61鎂合金之擠製品與A6061鋁合金之擠製品比較其散熱阻抗的差異。並且利用元素分析軟體DEFORM3D來分析胚料在模穴中的塑性流動型態,探討產品AZ31鎂合金在不同擠製速度與不同材料加熱溫度下,材料在模具內應力與應變分佈,並討論擠製後產品的彎曲曲率等等。並將在各種加工條件下進行之實驗結果與解析結果互相比較,以驗證解析模型之適用性。


    This research mainly focuses on the fabrication of AZ31 and AZ61 heat sinks magnesium alloy parts by hot extrusion. Process parameters considered in this study are heating temperature of billet and extrusion speed. The influence of process parameters on extrusion load is discussed. Meanwhile, extrusion experiments under different process parameters are carried out, the effects of process parameters on mechanical properties of the products are analyzed. The mechanical properties discussed in this study are thermal resistance and bending curvature of magnesium alloy heat sinks.
    The comparion of thermal resistance of AZ31 and AZ61 magnesium alloys and that of A-6061 aluminum alloys are carried out. Material flow pattern of the billet inside the die cavity is analyzed by using a commercial finite element package“DEFORM 3D”. Stress and strain distribution of material in the die cavity, bending curvature of the products after extrusion are investigated. The experimental results are compared with the analytical values to verify the validity of the proposed analytical models.

    摘要 I ABSTRACT II 致 謝 III 目錄 IV 圖目錄 VIII 表目錄 XII 第一章 緒論1 1.1前言1 1.2研究動機與目的3 1.3研究方法4 第二章 鎂合金擠製之相關研究 5 2.1擠製加工簡介5 2.2散熱片之擠製加工7 2.3鎂合金之簡介與應用8 2.3.1鎂合金之特性 9 2.3.2常見用於擠製鎂合金種類 11 2.3.3添加合金元素對鎂合金之影響11 2.3.4鎂合金命名規範14 2.3.5鎂合金發展15 2.4文獻回顧15 第三章 實驗方法與步驟19 3.1 實驗材料20 3.2實驗設備21 3.2.1 熱間臥室擠製機21 3.2.2 數據擷取與控制器23 3.2.3 加熱爐23 3.2.4模具 24 3.3 實驗步驟26 3.4製程參數選取28 3.4.1材料加熱溫度選取29 3.4.2 擠製速度選取 29 3.4.3 盛錠筒溫度選取30 3.4.4 潤滑劑30 3.5實驗參數規劃31 3.6 散熱性質試驗33 3.6.1散熱實驗量測與設備33 3.6.2 恆溫環境量測與擷取系統34 3.6.3 溫度感測器與校正37 3.6.4 熱阻定義39 第四章 結果與討論40 4.1擠製負荷之探討40 4.1.1 AZ31鎂合金擠製負荷之探討40 4.1.2 AZ61鎂合金擠製負荷之探討42 4.1.3 AZ31及AZ61鎂合金擠製負荷之比較 45 4.2散熱實驗之分析47 4.2.1 AZ31鎂合金散熱之探討47 4.2.2 AZ61鎂合金散熱之探討52 4.2.3 AZ31及AZ61鎂合金散熱溫度之比較 57 4.3鎂合金與A6061鋁合金之差異探討59 第五章 散熱片之擠製加工有限元素分析62 5.1 有限元素分析軟體DEFORM 3D簡介62 5.1.1 前處理(Pre-processor) 63 5.1.2 模擬引擎(Simulation engine)64 5.1.3 後處理(Post-processor)64 5.1.4 實用模組(Utility module)64 5.2模擬模型之建立 67 5.3 散熱器擠製模擬設定69 5.4 擠製成形之探討72 5.4.1 收斂性分析73 5.4.2 彎曲成形之探討75 5.5 不同材料加熱溫度之探討79 5.6 不同擠製速度之探討87 第六章 結論94 參考文獻96

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    無法下載圖示 全文公開日期 2013/07/27 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 2013/07/27 (國家圖書館:臺灣博碩士論文系統)
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