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本期內容簡介
模具技術專輯
在本期專輯裡,除了【產業脈動】之外,我們很榮幸地邀請到國內知名的壓鑄模具專家,鑫型精密工業股份有限公司董事長林當財先生,在【領袖觀點】專欄中撰文,他目前擔任臺灣模具公會副理事長,從事壓鑄模具已三十幾年,也見證了整個模具行業的發展過程,對於我國壓鑄及模具產業十分熟悉;他在專欄中,以輕鬆話家常的口吻,為我們細說了壓鑄模具的過去與未來,內容裡,蘊含了他三十幾年來在壓鑄及整個模具產業的發展歷程與興衰,並針對模具產業的未來發展提出建議,十分值得大家仔細品味。
在【技術文章】方面,我們也邀請了多位專家一同來為大家介紹模具技術的最新發展現況,此次共收錄了 6 篇文章,內容結合製造業的低碳化技術,利用模具設計進行省料鍛造,調模系統節省調模時間、製程減廢及提高產品良率等方法,達到低碳化的目的。文章主要包括了齒輪鍛造模具、螺絲成形模具、液態矽膠射出模具及模具表面處理技術,內容如下:
【汽車用戟齒輪之溫間閉塞式垂直複動化鍛造模組之研究】作者們設計開發閉塞式垂直複動化鍛造技術,以溫間精密鍛造製程進行戟齒輪精密鍛件之開發。戟齒輪常用於汽車差速器,工具機、推高機、舷外機以及非平行軸減速機。為各類齒輪中,齒形最複雜,製造難度最高。傳統製造方法主要是以切削加工為主,使用國外專用齒輪加工機進行切削加工,費用相當高。閉塞式垂直複動化鍛造技術的開發,可節省材料,減少機加工量,進而降低生產成本並且可以增加抗疲勞強度和提升衝擊強度,文中透過DEFORM 軟體的模擬分析,確認閉塞式垂直複動化鍛造的可行性,再進行鍛造製程實驗,確認齒形鍛造精度,成功開發精密鍛造戟齒輪。
【螺絲打頭機之調模分量驗證研究】作者們開發一套螺絲打頭機之調模系統,傳統螺絲成形機調模作業多以反覆試誤操作,效率低,為了改善現行作業方式,作者們建立一套有系統性的調模程序及調模量,提高調模效率且更容易傳承。螺絲成形設備中冲模各自獨立,多冲模設計安裝於單一模座內,故調整對位上需考量冲模間各分量間之交互影響。文中從模座的調整分析推論出一套調模程序,再以一模二冲打頭機調模測試驗證。應用調模系統之計算結果調整模座後,成形螺絲之偏心量最大誤差值< 0.07 mm,只需依程序調模2 次即可符合M6 標準螺絲的偏心量≤ 0.1mm 規範,調模效率可以大幅提升。
【模具高效減廢設計整合開發應用技術研究】作者介紹了其在金屬中心從事模具設計與製程數位化的研發成果,其所建置的金屬成形減碳製程優化技術,透過預成形節省用料設計、省工序及提高良率作為主要減碳策略,以單一鍛造廠估算,透過預成形優化設計控制材料體積節省餘料達23% 以上,搭配熱鍛線上監診模組,建立監診模擬優化模型,每年減碳量可達13,500 公噸以上CO2e。大幅改善金屬成形的高碳排量。
【液態矽橡膠 (LSR) 模具模擬分析與減碳技術研究】作者們介紹了其針對射出成型模具所開發之液態矽橡膠(LSR)射出成型技術,該技術以CAE 模擬分析為基礎,開發了液態矽橡膠模具的均溫模型,並提出了有效的減碳技術。提升模具開發效率與品質。透過CAE 分析優化模具設計及加熱系統,不僅實現了LSR 的模具均溫性,還能降低生產製程的碳排放量。
【金屬積層製造參數對麻時效鋼機械性能影響】作者們針對壓鑄模具製造工法,使用積層製造及麻時效鋼取代傳統的熱作模具鋼材料H13,文中研究金屬積層製造麻時效鋼材料之機械性能,使用雷射粉末床熔融技術加工麻時效鋼粉末,對製程參數、材料機械性能進行研究,找尋優化製程的重要因素。因而可為業者節省大量的產品開發製作的時間與成本。
【微粒子珠擊對模具材料表面特性提升之研究】作者們針對SKD11 冷作模具鋼與P20 碳化鎢材料進行微粒子珠擊表面強化處理的研究,應用田口實驗計畫法,進行微粒子珠擊製程參數最佳化分析。由研究結果顯示,微粒子珠擊技術可以有效提升SKD11 模具鋼與P20 碳化鎢材料的表面強度,並可保持模具表面的精度與完整性,應用於工業製程的可行性高。
以上所有的文章,都是作者們長期從事相關研究之心血結晶,編輯群深深感謝他們的無私分享;同時,也預祝大家都能從他們的文章中深深獲益。
【汽車用戟齒輪之溫間閉塞式垂直複動化鍛造模組之研究】作者們設計開發閉塞式垂直複動化鍛造技術,以溫間精密鍛造製程進行戟齒輪精密鍛件之開發。戟齒輪常用於汽車差速器,工具機、推高機、舷外機以及非平行軸減速機。為各類齒輪中,齒形最複雜,製造難度最高。傳統製造方法主要是以切削加工為主,使用國外專用齒輪加工機進行切削加工,費用相當高。閉塞式垂直複動化鍛造技術的開發,可節省材料,減少機加工量,進而降低生產成本並且可以增加抗疲勞強度和提升衝擊強度,文中透過DEFORM 軟體的模擬分析,確認閉塞式垂直複動化鍛造的可行性,再進行鍛造製程實驗,確認齒形鍛造精度,成功開發精密鍛造戟齒輪。
【螺絲打頭機之調模分量驗證研究】作者們開發一套螺絲打頭機之調模系統,傳統螺絲成形機調模作業多以反覆試誤操作,效率低,為了改善現行作業方式,作者們建立一套有系統性的調模程序及調模量,提高調模效率且更容易傳承。螺絲成形設備中冲模各自獨立,多冲模設計安裝於單一模座內,故調整對位上需考量冲模間各分量間之交互影響。文中從模座的調整分析推論出一套調模程序,再以一模二冲打頭機調模測試驗證。應用調模系統之計算結果調整模座後,成形螺絲之偏心量最大誤差值< 0.07 mm,只需依程序調模2 次即可符合M6 標準螺絲的偏心量≤ 0.1mm 規範,調模效率可以大幅提升。
【模具高效減廢設計整合開發應用技術研究】作者介紹了其在金屬中心從事模具設計與製程數位化的研發成果,其所建置的金屬成形減碳製程優化技術,透過預成形節省用料設計、省工序及提高良率作為主要減碳策略,以單一鍛造廠估算,透過預成形優化設計控制材料體積節省餘料達23% 以上,搭配熱鍛線上監診模組,建立監診模擬優化模型,每年減碳量可達13,500 公噸以上CO2e。大幅改善金屬成形的高碳排量。
【液態矽橡膠 (LSR) 模具模擬分析與減碳技術研究】作者們介紹了其針對射出成型模具所開發之液態矽橡膠(LSR)射出成型技術,該技術以CAE 模擬分析為基礎,開發了液態矽橡膠模具的均溫模型,並提出了有效的減碳技術。提升模具開發效率與品質。透過CAE 分析優化模具設計及加熱系統,不僅實現了LSR 的模具均溫性,還能降低生產製程的碳排放量。
【金屬積層製造參數對麻時效鋼機械性能影響】作者們針對壓鑄模具製造工法,使用積層製造及麻時效鋼取代傳統的熱作模具鋼材料H13,文中研究金屬積層製造麻時效鋼材料之機械性能,使用雷射粉末床熔融技術加工麻時效鋼粉末,對製程參數、材料機械性能進行研究,找尋優化製程的重要因素。因而可為業者節省大量的產品開發製作的時間與成本。
【微粒子珠擊對模具材料表面特性提升之研究】作者們針對SKD11 冷作模具鋼與P20 碳化鎢材料進行微粒子珠擊表面強化處理的研究,應用田口實驗計畫法,進行微粒子珠擊製程參數最佳化分析。由研究結果顯示,微粒子珠擊技術可以有效提升SKD11 模具鋼與P20 碳化鎢材料的表面強度,並可保持模具表面的精度與完整性,應用於工業製程的可行性高。
以上所有的文章,都是作者們長期從事相關研究之心血結晶,編輯群深深感謝他們的無私分享;同時,也預祝大家都能從他們的文章中深深獲益。
- 編者的話 模具技術的創新與未來:數位化與低減化的完美結合(第1頁)
- 技術專輯主編前言 模具技術專輯主編前言(第2頁)
- 領袖觀點 臺灣「壓鑄」模具的過去和未來(第4頁)
- 產業脈動 2024 年臺灣模具產業現況與減碳趨勢(第7頁)
- 模具技術專輯(第14頁)
- 汽車用戟齒輪之溫間閉塞式垂直複動化鍛造模組之研究(第14頁)
- 螺絲打頭機之調模分量驗證研究(第21頁)
- 模具高效減廢設計整合開發應用技術研究(第30頁)
- 液態矽橡膠 (LSR) 模具模擬分析與減碳技術研究(第40頁)
- 金屬積層製造參數對麻時效鋼機械性能影響(第47頁)
- 微粒子珠擊對模具材料表面特性之研究(第57頁)
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