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方形孔熱鍛模預應力環最佳化設計之探討 = A pre-stress di...

劉鍵燁

方形孔熱鍛模預應力環最佳化設計之探討 = A pre-stress die design method for rectangular shape hole hot forging by FE analysis

紀錄類型:	書目-語言資料,印刷品 : 單行本
並列題名:	A pre-stress die design method for rectangular shape hole hot forging by FE analysis
作者:	劉鍵燁,
其他作者:	管金談,
出版地:	[南投縣]
出版者:	南開科技大學車輛與機電產業研究所;
出版年:	民102[2013]
面頁冊數:	39葉 : 圖,表 ; 31公分+1張光碟
標題:	最佳化設計
標題:	pre-stress ring design
電子資源:	http://handle.ncl.edu.tw/11296/ndltd/89919300637184556187
附註:	指導教授: 管金談
附註:	參考書目: 葉35-38
摘要註:	傳統上在作模具預應力環設計時，大都採用厚壁圓筒理論之簡單模型來分析，若模仁內孔為非軸對稱時，則無法適合此理論。本文針對非軸對稱正方形孔熱鍛模具之預應力環作最佳化設計，首先使用厚壁圓筒理論，以四方形等效為圓形直徑的方式獲得預應力環設計初始值，再據以規劃預應力環之干涉位置及其干涉量，分別對此二個因子規劃3、3水準之實驗，進行全因子共9組之有限元素彈性分析，探討各參數對模具及壓力環在熱鍛前、後最大等效應力之影響。最後以反應曲面法擬合成模具最大等效應力預測模組，進行反應曲面之最佳化分析，獲得一正方形孔熱鍛模具預應力環最佳化設計。本文並將分析方法應用於實務模具設計上，並確認有降低模具應力之效果。本文研究獲得結論如下:1. 無壓力環之矩形模外徑越大模具最大等效應力越小，但是當模具外徑超過矩形邊長四倍以上時，模具應力則不再降低，亦即無強化效果。2. 矩形模單層壓力環干涉量越大模具及壓力環之最大等效應力皆越大，且可獲知若干涉量設計過大。3. 矩形模單層壓力環干涉直徑越大模具之最大等效應力越小；而壓力環之干涉直徑越大壓力環之最大等效應力皆緩緩上升。

方形孔熱鍛模預應力環最佳化設計之探討 = A pre-stress die design method for rectangular shape hole hot forging by FE analysis
劉, 鍵燁

方形孔熱鍛模預應力環最佳化設計之探討 = A pre-stress die design method for rectangular shape hole hot forging by FE analysis / 劉鍵燁 - [南投縣] : 南開科技大學車輛與機電產業研究所, 民102[2013]. - 39葉 ; 圖,表 ; 31公分.
指導教授: 管金談參考書目: 葉35-38.
最佳化設計pre-stress ring design

管, 金談

方形孔熱鍛模預應力環最佳化設計之探討 = A pre-stress die design method for rectangular shape hole hot forging by FE analysis
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300 $a 參考書目: 葉35-38
328 $a 碩士論文--南開科技大學車輛與機電產業研究所
330 $a 傳統上在作模具預應力環設計時，大都採用厚壁圓筒理論之簡單模型來分析，若模仁內孔為非軸對稱時，則無法適合此理論。本文針對非軸對稱正方形孔熱鍛模具之預應力環作最佳化設計，首先使用厚壁圓筒理論，以四方形等效為圓形直徑的方式獲得預應力環設計初始值，再據以規劃預應力環之干涉位置及其干涉量，分別對此二個因子規劃3、3水準之實驗，進行全因子共9組之有限元素彈性分析，探討各參數對模具及壓力環在熱鍛前、後最大等效應力之影響。最後以反應曲面法擬合成模具最大等效應力預測模組，進行反應曲面之最佳化分析，獲得一正方形孔熱鍛模具預應力環最佳化設計。本文並將分析方法應用於實務模具設計上，並確認有降低模具應力之效果。本文研究獲得結論如下:1. 無壓力環之矩形模外徑越大模具最大等效應力越小，但是當模具外徑超過矩形邊長四倍以上時，模具應力則不再降低，亦即無強化效果。2. 矩形模單層壓力環干涉量越大模具及壓力環之最大等效應力皆越大，且可獲知若干涉量設計過大。3. 矩形模單層壓力環干涉直徑越大模具之最大等效應力越小；而壓力環之干涉直徑越大壓力環之最大等效應力皆緩緩上升。 $u For pre-stress die design, the theory of thick-walled cylinder is conventionally used. It is suitable to do die design for a simple straight cylinder die, whereas it is very difficult to predict the local maximum effective stress of the die insert with a complex shape by using the thick-walled cylinder theory. In this paper, a pre-stress die design method for a non-axisymmetric hot forging with an inner square shape die is proposed. The optimum inner radius of stress ring, interference and maximum allowance inner pressure are obtained by using the thick-walled cylinder theory first, then according to these optimum values, the two process variables are set at three levels, respectively, and then 9 combinations of process parameters are constituted totally. A finite element based code is utilized to investigate the elastic deformation characteristic under different process parameters, and the response surface method is then applied to synthesize the data sets obtained from the numerical simulation, then a prediction model is established. From the prediction model, the optimum inner radii of stress ring and the interferences has been found. The proposed method has been applied in a practice die sets for the pre-stressed die design.
510 1 $a A pre-stress die design method for rectangular shape hole hot forging by FE analysis $z eng
610 0 $a 最佳化設計 $a 預應力環設計 $a 有限元素法
610 1 $a pre-stress ring design $a Finite element method $a optimum die design
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