研究生: |
陳驥鵬 Ji-peng Chen |
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論文名稱: |
鎂合金夾緊件之熱間擠製成形性研究 Study on the Formability of Magnesium Alloy Clamping parts under Hot Extrusion |
指導教授: |
向四海
Su-Hai Hsiang |
口試委員: |
黃佑民
You-Min Huang 徐瑞坤 Ruei-kuen Shiu |
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: | 2012 |
畢業學年度: | 100 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 112 |
中文關鍵詞: | 有限元素分析 、擠製成形 、夾緊件 、鎂合金 |
外文關鍵詞: | Extrusion, Clamping parts, Magnesium Alloy, Design Environment for Forming |
相關次數: | 點閱:168 下載:3 |
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本研究內容主要目的為探討AZ31及AZ61鎂合金夾緊件在熱間擠製加工之成形性。其擠至比為4.81之夾緊件所探討之製程參數內容包含使用的材料種類、材料加熱溫度與擠製速度等。分析各製程參數對擠製加工之影響及成品機械性質之關聯性。期望藉此獲得AZ31與AZ61鎂合金夾緊件之最佳機械性質之製程參數組合。
之後利用有限元素分析軟體DEFORM-3D進行擠製之模擬分析,獲取在擠製實驗中無法觀察之數據,例如材料溫度變化、擠製成品之應力應變分佈。模擬中所考慮之加工製程參數有材料加熱溫度、擠製速度、盛錠筒加熱溫度,並探討其對成形負荷與成形性之影響,將其與擠製實驗結果作比較分析,嘗試尋找最佳擠製條件。
期望本研究之成果,能提供鎂合金成形加工之學術界與產業界之研究人員參考。
This study mainly investigates the formability of AZ31 and AZ61 magnesium alloy clamping parts under hot extrusion process. The process parameters considered in this research include the type of material used, billet heating temperature, extrusion speed and extrusion ratios of 4.81. The study investigates how the extent of influence of different process parameters on extrusion and fabrication is correlated with the mechanical properties of finished products.
The finite element software, DEFORM-3D, is employed to simulate the extrusion processes of parts of clamp. Through the simulation,stress、strain and temperature distribution of the extruded clamping part can be obtained. The process parameters considered in the simulation include the heating temperature of materials, extrusion speed and heating temperature of ingot container. And from the comparison of experimental and simulation results the optimal combination of process parameters can be found.
To expect the results of this study can be a reference resource for related academic and industry research.
[1] R.F.Decker, The Renaissance in Magnesium, Advanced Mater. & Proc., Vol. 154,pp.31-35(1998)
[2] 楊智超,鎂合金材料特性及新製程發展,工業材料雜誌第152期,72-73頁,民國88年。
[3] 劉文海,鎂合金新材料的進展,鎂合金產業通訊,民國98年。
[4] 佳輪機車精品百貨商品簡介。
[5] 邱垂泓,鎂板的應用及其製造方法,工業材料雜誌190期,
164-168 頁,民國90年10月。
[6] 黃昌耀,大中華鎂合金壓鑄工業現況與前景,2001台北國際鎂
合金研討會,86-98頁,民國90年。
[7] 林欣滿,添加鋁對鎂鋰合金特性影響之研究,逢甲大學碩士論文,民國93年。
[8] 陳中一,鎂金屬冶煉技術之演進,機械工業雜誌第321期,10-12頁,民國98年。
[9] 昌山正孝原著,賴狄陽譯,非鐵金屬材料,復漢出版社,民國82年。
[10] 李金山、李養光,機械材料,高立圖書有限公司,民國91年。
[11] 曾鴻傑,AZ31鎂合金高溫拉伸之變形破壞特性探討,國立成
功大學材料科學及工程學系研究所碩士論文,民國89年。
[12] 陳書銘,AZ61 鎂合金腳踏車攜車架熱擠之研究,國立台灣科
技大學碩士論文,民國98年。
[13] 馬寧元, 鎂合金表面處理簡介 ,鍛造雜誌,第九卷第一期,
37 – 49頁,民國89 年3 月。
[14] 洪宜承,鎂合金自行車零件組之鍛造,國立台灣科技大學碩士
論文,民國100年。
[15] 劉國雄、林樹均、李勝隆、鄭晃忠、葉均蔚,「工程材料科學」,
全華科技圖書股份有限公司,497-516頁,民國85年12月。
[16] Yung-Hung Chen, Shyong Lee, and Jian Yih Wang, Isothermal Sheet Formability and Microstructure Study of Rolling Processed
Magnesium Alloy AZ31, Materials Science Forum, Vol.419-422
,pp.383-386, (2003).
[17] C. Shaw and H. Jones, The Contributions of Different Alloying Additions to Hardening in Rapidly Solidified Magnesium Alloys, Materials Science Engineering, Vol. A226-228, pp. 856-860(1997).
[18] C. H. Caceres, C. J. Davidson, J. R. Griffiths and C. L. Newton, Effects of Solidification Rate and Ageing on the Microstructure and Mechanical Properties of AZ91 alloy, Materials Science Engineering, Vol. A325 ,pp.344-355,(2002).
[19] 王建義、歐家銘、徐章銓、洪衛朋、陳勇宏、李雄,鎂合
金之晶粒細化研究,工業材料174 期,127-133頁,民國91年。
[20] 許源泉,塑性加工的工具設計,全華出版社,民國78年。
[21] 許源泉,塑性加工學,全華出版社,民國94年。
[22] 必榮實業股份有限公司簡介。
[23] 孟繼洛,機械材料,曉園出版社,民國79年。
[24] Serope Kalpakjian and Steven R. Schmid, Manufacturing Process for Engineering Materials, Pearson Education South Asia Pte Ltd, pp. 308 ,(2008).
[25] 劉仲明,輕金屬特刊,工業材料第174期,民國90年。
[26] M. Bakhshi-Jooybari, A Theoretical and Experimental Study of Friction in Metal Forming by the Use of the Forward Extrusion Process, Journal of Material Processing Technology, Vol. 125-126, pp.369-374,(2002).
[27] Y. Uematsu, K. Tokaji, M. Kamakura, K. Uchida, H. Shibata and N. Bekku, Effect of Extrusion Conditions on Grain Refinement and Fatigue Behavior in Magnesium Alloys, Materials Science and Engineering, Vol. 434, pp. 131-140,(2006).
[28] Y. Chen, Q. Wang, J. Peng, C. Zhai and W. Ding, Effects of Extrusion Ratio on the Microstructure and Mechanical Properties of AZ31 Mg Alloy, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 182, pp.281-285,(2007).
[29] J.Swiostek, J.Goken, D.Letzig and K.U.Kainer, Hydrostatic Extrusion of Commercial Magnesium Alloys at 100℃ and Its Influence on Grain Refinement and Mechanical Properties, Materials Science and Engineering, Vol.424, pp.223-229,(2006)
[30] 郭哲良,鎂合金薄板之熱間擠製加工之探討,國立台灣科技大學碩士論文,民國90年。
[31] Su-Hai Hsiang and Jer-Liang Kuo, An Investigation on the Hot Extrusion Process of Magnesium Alloy Sheet, Journal of Material Processing Technology, Vol. 140, pp.6-12,(2003).
[32] 林益瑋,AZ31鎂合金板材之熱間擠製加工製程與其機械性質之研究,國立台灣科技大學碩士論文,民國94年。
[33] 林益瑋,AZ31與AZ61鎂合金熱擠製程之最佳化研究,國立台灣科技大學博士論文,民國98年。
[34] 邱仁志,AZ80鎂合金管材與棒材之熱擠成形性探討,國立台灣科技大學碩士論文,民國96年。
[35] 鄭力瑋,AZ80鎂合金板材之熱擠成形性探討,國立台灣科技大學碩士論文,民國96年。
[36] 簡文浩,鎂合金鰭片狀結構件之熱間擠製成形性研究,國立台灣科技大學碩士論文,民國99年。
[37] 李文堯,鎂合金散熱片之熱間擠製及其散熱性質研究,國立台灣科技大學碩士論文,民國99年。
[38] 林信銘,鎂合金動輪葉之熱間擠製成形性研究,國立台灣科技大學碩士論文,民國100年。
[39] 林景扶,鎂合金安全作業,工業材料雜誌第152期,110-112頁,民國88年。
[40] R.Ye. Lapovok, M.R. Barnett and C.H.J. Davies, Construction of Extrusion Limit Diagram for AZ31 Magnesium Alloy by FE Simulation, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 146, pp.408–414,(2004).
[41] 沈鎮虎,氮化硼(BN)在鍛造潤滑劑上之應用,台灣鍛造協會鍛造技術新知,民國94年。
[42] Nonferrous metal products: Magnesium and Magnesium Alloys, Annual Book of ASTM Standards, Vol. 02, B275-02, pp.298-304,(2003).
[43] 陳永增、鄧惠源,機械材料試驗,高立圖書有限公司,民國87年。
[44] George E. Dieter, Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill Book Company,(1988).
[45] Margam Chandrasekaran and Yong Ming Shyan John, Effect of Materials and Temperature on the Forward Extrusion of Magnesium Alloys, Materials Science and Engineering, Vol. 381, pp.308-319,(2004).
[46] 林家瑋,DEFORM 3D V5.03 F3中文化版本簡易操作手冊,民國90年。
[47] 李傳民、王向麗、閆華軍,DEFORM 5.03 金屬成形有限元素分析實例指導教程,機械工業出版社,民國95年。
[48] 黃柏堯,鎂合金鍛造成形性之研究,國立台灣科技大學碩士論文,民國95年。
[49] 王寶德,鎂合金汽車軸承套蓋零組件熱鍛成形性研究,國立台灣科技大學碩士論文,民國97年。
[50] 黃圳遙,鎂合金棒材之熱鍛成形性分析,國立台灣科技大學碩士論文,民國96年。
[51] TEAMFREEBIKE : http://www.teamfreebike.com/wp/
[52] YABA : http://cctv.yaba.com.tw/