Shao-Chun Wang、Fuh-KuoChen Department of Mechanical Engineering National Taiwan University 摘
要
鎂合金由於具有密度低之特點,目前於3C產品外殼之應用成長快速,而「沖鍛成形」正適合量產製造具螺絲孔與肋之薄壁外殼,因此本論文探討AZ系鎂合金板材其沖鍛成形性與模具設計方式。
本研究使用有限元素軟體DEFORM進行模擬,以節省實驗所需之時間與成本。首先研究沖鍛時凸柱與側壁的材料流動方式,結果顯示成品邊長越長會造成側壁的高度生長不均勻。本研究並針對沖鍛時成品的吸孔現象研究其成形機制,結果顯示凸柱半徑大且板材厚度越薄時,容易產生吸孔。本論文並由影響吸孔之敏感參數建立吸孔發生準則,使用此準則可快速判斷成形時是否會產生吸孔。
在沖鍛模具設計方面,可採用二道次工程成形,在第一道次先成形部分的側壁,並且局部增厚凸柱附近的板材,而第二道次工程,則設計拘束壁與餘料逃隙,並以凸柱孔成形出凸柱,在此設計方式下,沖鍛成形過程中無吸孔產生,凸柱與側壁也達到要求高度。
本研究並實際開模進行沖鍛實驗以驗證模擬之正確性,由實驗結果可知DEFORM預測凸柱與側壁生長高度的正確性很高,而實驗所得各製程參數對吸孔之影響與模擬分析之趨勢相同。本論文所獲得之研究成果可提供鎂合金沖鍛成形業者進行製程規劃以及模具設計時的參考。
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