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研究生: 王寶德
Pao-Te Wang
論文名稱: 鎂合金汽車軸承套蓋零組件熱鍛成形性研究
Study on the formability of magnesium alloy for bearing cover of the car under hot forging
指導教授: 向四海
Su - Hai Hsiang
口試委員: 黃佑民
You-Min Huang
徐瑞坤
none
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: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 112
中文關鍵詞: 鍛造鎂合金圓柱壓縮實驗汽車軸承套蓋
外文關鍵詞: forging, magnesium alloy, compression tests, bearing cover of car
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  • 本文主要探討AZ31及AZ61鎂合金汽車軸承套蓋零組件之熱鍛成形性,首先利用中鋼高速金屬試驗機依不同成形溫度及不同應變率下,進行鎂合金圓柱壓縮實驗以求得應力-應變曲線。並將圓柱壓縮實驗所得之AZ31及AZ61鎂合金應力-應變數據,代入DEFORM之分析軟體中,進行鎂合金汽車軸承套蓋零組件在不同模具中之鍛造成形性分析。另外以鎂合金棒材進行汽車軸承套蓋零組件之熱鍛實驗,以求得鎂合金汽車軸承套蓋零組件之最佳成形條件。
    最後藉由硬度試驗及金相觀察來評估鎂合金汽車軸承套蓋零組件在不同加工溫度下對於鍛造零件之強度及顯微組織之影響。


    This study investigates the formability of AZ31 and AZ61 magnesium alloy for bearing cover of the car under hot forging. Firstly high speed metal test machine of China steel Co. Ltd. is used to carry out the compression tests under different forming temperature and strain rates to obtain the stress-strain curves. Then, the stress-strain data obtained from compression test under different dies are applied to analyze the formability of magnesium alloy for bearing cover of the car under forging by commercial package DEFORM. Besides, hot forgings of magnesium alloy for bearing cover of car are carried out to study the formability of magnesium alloy, and to find the best forging condition.
    Finally, from the measured result of hardness and metallographic observation of forged part, the influence of forming temperatures on the strength and microstructure of magnesium alloy under forging of bearing cover of car are evaluated.

    摘 要 I ABSTRACT II 目 錄 III 符號索引 VII 圖表索引 VIII 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機與目的 1 1.3 論文構成 2 第二章 基礎理論 4 2.1 鎂合金的介紹 4 2.1.1 添加不同元素對鎂合金的影響 5 2.1.2 鎂合金的命名規範 7 2.1.3 鍛造用鎂及鎂合金 8 2.2 鍛造成形加工介紹 9 2.2.1 開模鍛造與閉模鍛造 10 2.2.2 鍛造溫度 11 2.2.3 可鍛性 12 2.2.4 熱間鍛造成形之優缺點 14 2.2.5 鍛造系統 15 2.2.6 鍛造潤滑劑 18 2.3 圓柱壓縮實驗 19 2.4 有限元素軟體簡介 19 第三章 實驗方法 22 3.1 實驗材料 22 3.2 實驗流程 24 3.3 實驗步驟 26 3.3.1 圓柱壓縮實驗步驟 26 3.3.2 有限元素法分析之步驟 29 3.3.3 鎂合金汽車軸承套蓋零組件之鍛造實驗步驟 32 3.3.4 硬度試驗步驟 32 3.3.5 金相觀察步驟 36 3.4 實驗設備 38 第四章 實驗結果與模擬分析之探討 57 4.1 圓柱壓縮實驗 57 4.2 鎂合金汽車軸承套蓋零組件之熱鍛實驗 61 4.2.1 AZ31鎂合金在第一種模具(底部凹陷5mm之球形孔)與不同潤滑劑之鍛造實驗 61 4.2.2 AZ31鎂合金在第二種模具(底部凹陷10mm之球形孔)與不同潤滑劑之鍛造實驗 67 4.2.3 AZ61鎂合金在第一種模具(底部凹陷5mm之球形孔)與不同潤滑劑之鍛造實驗 73 4.2.4 AZ61鎂合金在第二種模具(底部凹陷10mm之球形孔)與不同潤滑劑之鍛造實驗 78 4.3 有限元素DEFORM模擬分析 84 4.3.1 AZ31鎂合金鍛件底部凹陷10mm圓柱孔之模擬分析 86 4.3.2 AZ61鎂合金鍛件底部凹陷10mm圓柱孔之模擬分析 89 4.3.3 AZ31鎂合金鍛件底部凹陷20mm圓柱孔之模擬分析 91 4.3.4 AZ61鎂合金鍛件底部凹陷20mm圓柱孔之模擬分析 91 4.3.5 AZ31鎂合金鍛件底部凹陷20mm球形孔之模擬分析 96 4.3.6 AZ61鎂合金鍛件底部凹陷20mm球形孔之模擬分析 99 4.4 硬度試驗 106 4.5 鍛造成品之金相觀察 106 第五章 結論與建議 110 5.1 結論 110 5.2 未來研究方向之建議 112 參考文獻 113 作者簡介 116

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