臺灣博碩士論文加值系統

台灣扣件製造在國際間舉世聞名，精湛技術的背後是業者長期經驗的累積，目前扣件製造業業者製程技術和模具設計大部分依賴傳統實務經驗法及反覆誤試法方式進行，造成開發試模成本甚高、花費時間過長。為了因應扣件產業升級，讓台灣扣件保有在國際間優勢，而藉由CAE電腦輔助模擬分析應用，來研究觀察及討論，讓扣件產業技術日新月異，品質不斷提升。
本研究針對改善盤頭梅花孔冷鍛缺陷改善，利用3D繪圖軟體建構各道次模具，藉由有限元素分析軟體進行分析各道次的設計，找出造成缺陷的原因，再次重新規劃第二道次預成形頭型，建構第二道次新模具，再以有限元素分析軟體分析成型過程，評估可行性，最後開立模具，實際鍛打驗證結果。
由模擬分析所得結果，等效應變分佈不均勻與胚料速度場流動方向不規則，會影響螺絲鍛打頭部時鍛造裂痕的產生，再經過第二道次預成形頭型改善設計後，頭部高度降低、增加頭頂端部圓角以及頭頂端小平面導引凹槽，成功改善第三道次鍛打後螺絲頭部的等效應變分佈狀況及胚料速度場流動方向，避免鍛造裂痕的產生。

Taiwan fastener manufacturers are famous internationally. Behind the superior technology is the vendor’s long-term accumulation of experiences. Currently, process technology and mold design among vendors on the manufacturing of fastener still mostly rely on traditional practical experience and repeated trial and error method, which leads to high costs in the development of test mold, as well as taking much time. In response to the advancement in the fastener industry, to allow Taiwanese fastener industry to maintain an advantage around the world, CAE computer-aided software is applied on simulation analysis to conduct research, observe and discuss, thereby facilitating industrial technology, allowing the improvement in quality.
This study aimed at improving the defects of cold forging for pan-head 6-Lobe Recess, in which, 3D graphics software was used to construct molds throughout phases and finite element analysis software was used for the analysis on the design thereof, identifying the root causes of defects, then having the head shape with repeat planning Phase II in the pre-forming process, constructing new mold at Phase II and analyzing the molding process by finite element analysis software to evaluate feasibility, finally molding it to validate the physical forging result.
Indicated from the results of simulation analysis, the status of equivalent strain distribution and the direction/speed that blanks flow affect the occurrence of crack caused during screws forging head; upon improved design of pre-formed head shape at Phase II, the state of equivalent strain distribution of forged head of screw at Phase III and the direction/speed that blanks flow was improved successfully, which avoided the formation of the forging cracks.

摘要.........i
Abstract.........ii
誌 謝.........iii
目 錄.........iv
表目錄.........vi
圖目錄.........vii
第1章 緒論.........1
1.1 前言.........1
1.2 研究動機與目的.........3
1.3 文獻回顧.........4
1.4 研究方法.........6
1.5 論文架構.........7
第2章 基礎理論.........8
2.1 扣件介紹與定義.........8
2.2 螺絲生產製程簡介.........9
2.2.1 螺絲生產流程.........9
2.2.2 線材盤元.........12
2.2.3 鍛造加工技術概論.........13
2.2.4 鍛造分類.........13
2.2.5 螺絲冷鍛成形簡介.........14
2.2.6 螺絲的成形常見缺陷簡介.........15
2.3 DEFORM模擬軟體簡介.........18
第3章 研究方法.........20
3.1 設計改善流程.........20
3.2 盤頭梅花孔螺絲尺寸.........21
3.3 成形過程製程分析.........22
3.3.1 原始設計過程圖.........22
3.3.2 成形過程改善設計方案.........23
3.3.3 DEFORM-3D 環境設定.........24
第4章 結果與討論.........25
4.1 原始設計成形胚料分析.........25
4.1.1 成形流動變形分析.........25
4.1.2 成形等效應力分析.........31
4.1.3 成形等效應變分析.........34
4.2 新設計成形胚料分析.........38
4.2.1 成形流動變形分析.........38
4.2.2 成形等效應力分析.........42
4.2.3 成形等效應變分析.........44
4.3 改善設計前後結果比較.........46
4.3.1 成形胚料流動變形比較.........46
4.3.2 成形胚料等效應力比較.........50
4.3.3 成形胚料等效應變比較.........52
第5章 結論與建議.........54
5.1 結論.........54
5.2 建議.........54
參考文獻.........55
Extended Abstract.........57

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