博碩士論文 101323041 詳細資訊




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姓名 李佳懋(Jia-Mao Li)  查詢紙本館藏   畢業系所 機械工程學系
論文名稱 5XXX鋁合金氣壓成形皺摺研究
(The Wrinkle Research For Gas Forming 5XXX Aluminum)
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摘要(中) 一般常見的超塑成形製程多以平板直接吹氣成形,且成形形狀都呈簡易對稱之形狀,本論文研究之超塑成型飛機機翼整流罩為曲面複雜且幾何外型不對稱之零件,且其深寬比較大,無法使用平鈑吹製製程。解決此問題的方法為在執行超塑成形前先將鈑材進行預成形折彎加工、縮短材料與成形模具之間的成形距離,使工件能順利吹製。為使成品的厚度提升,中央大學超塑成形實驗室與漢翔公司合作開發了新的縮小型測試模具,該模具可使鈑材更貼近模具、提升厚度,以此縮小型模具為基礎,漢翔公司製作了原尺寸的飛機機翼整流罩模具,但是鈑材經此模具吹製後發生了皺摺問題。
  為解決皺摺問題,本論文利用中央大學超塑成形實驗室擁有的小型超塑成形機,使用四種不同輪廓的縮小型模具,分別進行折彎實驗分析、折彎-氣吹實驗分析、氣吹成品厚度分析等不同的實驗分析來探討皺摺的形成,並在可能發生皺摺的鈑片輪廓進行簡易的2D有限元素分析。
摘要(英) Superplastic forming manufacturing process usually using metallic sheet direct blow into the mold, the mold shape is usually a simple symmetrical shape. The study spare parts "airliner wing′s leading edge fairing cover" is a complex and nonsymmetrical shape spare parts. This spare parts can not using flat sheet gas forming because it have high aspect-ratio. Therefore, mechanically hot bending the flat sheet into V-shape is needed. The bending preforming can effective reduce the forming distance between sheet and mold, then the spare parts fairing cover can be successfully produced.
In order to increase the spare parts thinkness, NCU SPF Lab. and AIDC cooperation make a small-size testing mold. This mold can effective increase the spare parts thinkness. AIDC make a full-size mold by small-size mold experimental result, but full-size mold experimental speciment occurring wrinkle in the middle of the speciment.
To solve the wrinkle issue, this study using four different contour mold do the bending test, bending-gas forming test and thinkness analysis. This study also do the simple 2D FEM(finite element method) simulation at the speciment that occurring wrinkle.
關鍵字(中) ★ 氣壓成形
★ 鋁合金
★ 皺摺
關鍵字(英) ★ gas forming
★ aluminum alloy
★ wrinkle
論文目次 摘 要 i
Abstract ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
圖目錄 viii
表目錄 xiv
符號說明 xv
第一章:緒論 1
1-1 前言 1
1-2 超塑性概論 2
1-3 超塑成形製程 3
1-3-1 超塑成形優點 4
1-3-2 超塑成形缺點 5
1-4 原尺寸飛機機翼整流罩 6
1-5 文獻回顧 7
1-6 研究動機及方法 8
第二章:實驗原理 17
2-1 成形理論[13] 17
2-1-1 超塑成形組成方程式 17
2-1-2 長方盒壓力-時間計算理論 19
2-1-3 圓錐體壓力-時間計算理論 21
第三章:材料與實驗設置 26
3-1 實驗材料 26
3-2 實驗設備 27
3-3 超塑成形模具 29
3-3-1 第一套縮小型模具(1:4) 29
3-3-2 第二套縮小型模具(1:4) 30
3-3-3 第二套縮小型模具入模高度修改(1:4) 30
3-3-4 第三套縮小型模具(1:4) 30
3-3-5 第三套縮小型模具附加墊塊(1:4) 31
3-4 實驗流程 32
3-4-1 折彎製程 32
3-4-2 氣吹製程 32
3-5 實驗參數 34
第四章:實驗結果與討論 54
4-1 縮小型模具(1:4)實驗結果 54
4-1-1 第二套縮小型模具實驗結果 54
4-1-2 第二套縮小型模具入模高度修改實驗結果 54
4-1-3 第三套縮小型模具實驗結果 55
4-1-4 第三套縮小型模具附加墊塊實驗結果 55
4-2 縮小型模具(1:4)實驗結果討論 57
4-2-1 折彎結果比較分析 57
4-2-1-1 2A及2B模具之折彎結果比較 57
4-2-1-2 3A及3B模具之折彎結果比較 57
4-2-1-3 鞍部截面輪廓分析 58
4-2-2 氣吹製程皺摺探討 61
4-2-2-1 2A及2B模具氣吹皺摺探討 61
4-2-2-2 3A及3B模具氣吹皺摺探討 61
4-2-2-3 原尺寸的皺摺 62
4-2-2-4 FEM氣吹模擬 62
4-2-3 成品厚度比較 63
4-2-3-1 2A及2B模具之厚度比較 63
4-2-3-2 不同V形開口高度模具之厚度比較 63
第五章:結論 89
5-1 結論 89
5-2 未來展望 91
參考文獻 92
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指導教授 李雄(Shyong Lee) 審核日期 2014-7-15
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