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研究生: 黃圳遙
Zun-Yao Huang
論文名稱: 鎂合金棒材之熱鍛成形性分析
Investigation on the formability of magnesium alloy bar under hot forging process
指導教授: 向四海
Su - Hai Hsiang
口試委員: 黃佑民
You-Min Huang
陳復國
Fuh-Kuo Chen
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: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 93
中文關鍵詞: 鎂合金熱鍛棒材成形性
外文關鍵詞: magnesium, hot forging, bar, formability
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  • 本論文主要探討AZ61鎂合金棒材之熱鍛成形性,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。在鎂合金之鍛造成形性之探討方面,選擇汽車變速箱軸承套蓋之零組件為研究標的,以鎂合金棒材進行閉模鍛造之實驗,並將圓柱壓縮實驗所得不同成形溫度及應變率下之應力應變資料,代入DEFORM之分析軟體中進行該軸承套蓋零組件在不同加工條件下之鍛造成形性分析。
    最後將DEFORM之模擬分析結果與軸承套蓋零組件之鍛造實驗結果進行比較,尋找出可完全鍛造出軸承套蓋零組件外形輪廓及以最低鍛造負荷可完整成形之加工方法。並藉由硬度試驗及金相觀察評估溫度對於壓縮強度及顯微組織的影響。 


    This study investigated the mechanical properties and forming characteristics of AZ61 magnesium alloys bar under hot working. Firstly we utilized high speed metal test machine of China Steel Co. Ltd. to carry out the compression tests under different forming temperatures and strain rates to obtain the stress-strain curves. Then, bearing cover of gear box in car components was selected as a carrier in hot forging to probe into the formability of magnesium alloys. And, the stress-strain data obtained from compression test under different forming temperatures and strain rates are applied to analyze the formability of the bearing cover by commercial package DEFORM.
    Finally, by comparing the analytical results of DEFORM simulation and the experimental results. we tried to figure out the method that can manufacture bearing cover perfectly with low forging load. we also evaluated how temperature influenced hardness and microstructure of the bearing cover .

    摘 要 I ABSTRACT II 誌 謝 III 目 錄 IV 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 2 1.3 鎂合金的歷史及發展 3 1.4 論文構成 4 第二章 鎂合金簡介及相關製程介紹 5 2.1 鎂合金的介紹 5 2.1.1 添加合金元素對鎂的影響 6 2.1.2 鎂合金的符號及其意義 9 2.1.3 鍛造用材之鎂合金種類 10 2.1.4 鎂合金之超塑性 10 2.2 鍛造成形加工介紹 11 2.2.1 鍛造加工之不同模具形式 11 2.2.2 鍛造作業溫度之分類 12 2.2.3 可鍛性 13 2.2.4金屬之溫度與延展性的關係 15 2.2.5 鍛造潤滑劑 16 2.2.6 鍛造系統 17 2.3 圓柱壓縮實驗 20 2.4 圓環壓縮實驗 20 2.5 有限元素軟體簡介 24 第三章 實驗方法 26 3.1 實驗材料 26 3.2 實驗流程 27 3.3 實驗步驟 30 3.3.1 圓柱壓縮實驗步驟 30 3.3.2 圓環壓縮實驗步驟 33 3.3.3 有限元素法分析之步驟 35 3.3.4 軸承套蓋零組件之鍛造實驗步驟 38 3.3.6 金相觀察步驟 42 3.4 實驗設備 45 第四章 實驗結果與討論 61 4.1 圓柱壓縮實驗結果 61 4.2 圓環壓縮實驗結果 64 4.3 有限元素DEFORM模擬分析結果 67 4.4軸承套蓋零組件之鍛造實驗結果 78 4.5 硬度試驗結果 83 4.6 金相觀察結果 85 第五章 結論與建議 87 5.1 結論 87 5.2 未來研究方向之建議 88 參考文獻 89 作者簡介 93

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