2024-02-No1-扣件技術新訊

余征諴博士 / 國立高雄科技大學 鍛造輥軋工程研究中心

各位【台灣扣件產業服務雲】會員先進們大家好，與您分享本期 #扣件技術新訊 (2024-02-No-1)：

#技術主題 : #量化磷酸鹽皮膜不同失效程度之摩擦係數以提升冷鍛模具壽命預測精度

冷鍛製程中，對鍛胚進行磷酸鹽皮膜處理可提升鍛胚表面的潤滑性能，減少材料和模具表面間的摩擦，以延長模具的使用壽命。一般進行鍛造CAE時，摩擦係數定義為固定常數，但實際鍛造成形時，鍛胚表面的潤滑層會因為摩擦而失效，造成摩擦係數增加，若不考慮摩擦係數改變所造成的影響，將無法準確地預估模具壽命。   

Seo [1] 為提高冷鍛模具壽命預測的準確性，比較了不同磷酸鹽處理條件(溶液濃度與溫度)對薄膜層重量的影響，利用重複摩擦試驗，以樣本的損傷程度與皮膜移除量，預測每個製程的摩擦係數。以汽車引擎螺栓三道次鍛造成形作為案例，材質為合金鋼 34CrMo4，透過 COLDFORM NxT 進行多道次冷鍛CAE分析，從分析結果知，當摩擦係數從0.0942，增加至0.1427時，其模具應力從 961 MPa 增加至 1150 MPa，模具使用壽命則從 91,560 減少為 23,212 次循環，減少 25.4%。不同道次應用不同的摩擦係數，將可以更準確地預測模具使用壽命。

應用該技術，可協助產業透過『量化磷酸鹽皮膜不同失效程度之摩擦係數以提升冷鍛模具壽命預測精度』，建立『扣件鍛造成形分析方法』之技術能量及相關研究開發之參考資料。

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#參考資料：

[1] Seo, Y. H. (2023). A study on improving the prediction accuracy of cold forging die life based on quantitative evaluation of phosphate film damage. Scientific Reports, 13(1), 16464.

[2] 台灣扣件產業服務雲, 扣件技術新訊, Vol. 2024-02-No1, https://www.tw-fastener.com/tfsc/knowledge/BLP_00dd2515-4906-4db9-9ef6-9067819b3652

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Tag: #Fastener, #Bolt, #Forging.

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