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博碩士論文 etd-0910112-132628 詳細資訊
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論文名稱
Title
應用四重式壓延機於異形材壓延之研究
Study of Profile Rolling by Four-high Rolling Mills
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
132
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2012-07-20
繳交日期
Date of Submission
2012-09-10
關鍵字
Keywords
四重式壓延機、有限元素分析、溫間壓延、異形薄材
warm rolling, four-high rolling mill, finite element analysis, profile strip
統計
Statistics
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中文摘要
異形薄板已應用在電子及其他各種產業,且需求量與日俱增。異形薄板壓延時因板寬方向不同部位壓下率的差異而造成壓延後產品產生波浪狀缺陷。本研究將使用一四重式異形薄板壓延機,進行一系列實驗與有限元素模擬來探討各種加工參數對異形薄板壓延後板材尺寸與缺陷產生的影響。
首先使用有限元素分析軟體,建立包含材料模式、壓下率、溫度、材料種類、張力及輥輪形狀下之壓延模擬模組,透過模擬結果,進行這些參數對於異形薄板壓延模擬後波浪產生機制的探討。其次設計異形板專用輥輪並增設加熱設備於四重式壓延機,進行在不同壓下量、材料種類、加工道次、輥輪設計與高溫下之壓延實驗,以探討這些參數對異形薄板壓延後尺寸及缺陷之影響。最後比較有限元素分析之模擬值與實驗值以驗證模擬模組之適用性。
Abstract
Profile strips have been used in various industries and now the demand of profile strip is still growing. Due to different reductions at different parts of the strips, profile strips after rolling generate a defect which looks like a wave. This study will design and manufacture a four-high profile rolling mill, which can roll profile strips. Experiments and finite element simulation are conducted to discuss the effects of different parameters on strip size and the defect of the profiled strips.
In this study, a finite element analysis software is used to establish profile rolling models with different material setting mode, reduction, temperature, material, tension, and roll shape. From the simulation results, the effects of these parameters on the defects are discussed. Secondly, profiled rolls are designed and a heating equipment is added on the four-high rolling mill, and rolling experiments with different reduction, materials, passes of process, roll shape and temperature are conducted. From the experimental results the effects of these parameters on size of the defect of profile strip are discussed. Finally, from the comparisons between simulation results and experiment results, the feasibility of finite element models are verified.
目次 Table of Contents
論文審定書 i
謝誌 ii
摘要 iii
Abstract vi
目錄 v
圖次 viii
表次 xiii
符號說明 xiv
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 壓延加工技術發展 2
1-2-1 壓延加工技術之歷史 2
1-2-2 近代之壓延加工技術 3
1-2-3 壓延加工技術之未來展望 5
1-3 異形薄板之應用 6
1-3-1 異形薄板定義與介紹 6
1-3-2 異形薄板早期之應用 6
1-3-3 異形薄板於電子產業之應用 6
1-3-4 異形薄板於紡織產業之應用 7
1-3-5 異形薄板於其它產業之應用 8
1-4 異型薄板之製作法 10
1-5 異形薄板壓延過程中可能之缺陷 12
1-5-1 一般壓延過程中可能之缺陷 12
1-5-2 異形薄板壓延過程中可能之缺陷 14
1-6 文獻回顧 15
1-7 本論文之研究目的及架構 17
第二章 異型薄板壓延之有限元素分析 18
2-1 有限元素分析軟體DEFORM 3D軟體介紹 18
2-2 異形薄板壓延有限元素分析模組之建立 19
2-2-1 異形薄板壓延模組 21
2-2-2 輥輪彈性變形模組 23
2-3 有限元素分析之模擬結果與討論 25
2-3-1 材料設定模式的影響 26
2-3-2 壓下率的影響 28
2-3-3 溫度的影響 36
2-3-4 材料的影響 40
2-3-5 張力的影響 45
2-3-6 輥輪外觀設計的影響 53
第三章 四重式壓延機之設計與製作 58
3-1 四重式壓延機之主體 58
3-1-1 馬達與傳動機構 58
3-1-2 調整與同步機構 61
3-1-3 壓延荷重感測系統 62
3-2 輥輪之設計與製作 63
3-3 支撐架與送捲料機構 68
3-4 加熱設備 72
第四章 異形薄板之壓延實驗 76
4-1 中碳鋼1045之拉伸試驗 76
4-2 異型薄板壓延實驗方法與步驟 80
4-2-1 實驗規劃與流程 80
4-2-2 壓延機之剛性曲線 83
4-3 異型薄板壓延結果 85
4-3-1 不同壓下量之實驗結果與探討 85
4-3-2 不同材料下之實驗結果與探討 90
4-3-3 不同道次下之實驗結果與探討 95
4-3-4 不同輥輪設計方式下之實驗結果與探討 102
4-3-5 不同溫度下之實驗結果與探討 106
4-3-6 有限元素分析值與實驗值之比較與探討 110
第五章 結論 113
5-1 異形薄板之有限元素分析 113
5-2 異形薄板之壓延實驗 114
5-3 未來展望 114
參考文獻 115
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