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鋁合金機車零件熱鍛製程模擬與模具設計

為了解決日本機車避震器品牌的問題，作者蘇義忠 這樣論述：

本論文研究係針對A6061鋁合金機車用鍛造零件，利用有限元素法(Finite element method)分析選擇目前最廣泛使用之商業化軟體DEFORM做為進行鋁合金熱間鍛造製程的模擬與鍛造模具設計之研究。首先以一直徑∮36mm x 115mm長度的A6061鋁合金在假設不同的鍛造速度下，以三種不同的滑塊衝擊秒數3.0、1.5、0.75秒來利用打扁模具將鋁圓棒材由直徑∮36mm打扁至16mm深度，並經由DEFORM鍛造成形分析找出鍛造速度對A6061材料的鍛壓負荷及溫度的變化的影響，以何種鍛造速度方式用於粗鍛及完成鍛最為適當。 在本論文研究方法上係選擇目前已進行量產中某知名品牌之重型

機車所使用的鋁合金熱鍛造零件「前腳踏板支撐架」為例，並參考目前傳統的鋁合金鍛造開發模具方式，傳統開模方式需依鍛造經驗並透過不斷地試作及修改模具等製作方式完成，同時也為了驗證有限元素軟體DEFORM鍛造成形分析之可行性，針對A6061鋁合金材質進行熱間鍛造成形模擬分析試驗。從鍛造零件尺寸的設計藉由透過鍛造成形分析來進行設計粗鍛胚的預成形模具及成品的完成鍛模具，並從DEFORM鍛造成形分析過程，藉以早期發現鋁合金在熱鍛過程中所經常可能產生之填料不足、疊料等問題。本研究利用DEFORM鍛造成形分析來進行鍛造模具的輔助開發，藉以縮短開模的時間由傳統的鍛造開模完成時間約4周左右縮短到2~3周完成，本研究

除了驗證有限元素分析軟體DEFORM用於鍛造成形分析之可行性外，並可同時修正鍛造模具之設計錯誤能適時提出修正設計參數，為利用DEFORM鍛造成形分析協助開模之最大優點，從本案例之實際的成品中得到驗證。