2023-12-No2-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 (2023-12-No-2)：

#技術主題 : #反向擠製沖頭模具溫度量測技術

在螺帽多道次鍛造過程中，反向擠製成形是主要的成形方法，反擠沖頭及模具與鍛胚摩擦而升溫，可能導致強度與硬度降低，進而加速磨耗和發生破裂等問題。

Grotzinger 等人[1]利用薄膜感測器與熱電偶，分別量測反向擠製沖頭與模具之溫度狀態。鍛胚材質為低碳鋼DIN C15 (AISI 1015)、模具為工具鋼(AISI M2)，環境溫度28度C。使用QFORM進行有限元素分析，預估反向擠製之沖頭與模具溫度。根據試驗結果，將反向擠製成形循環分為成形、頂出、結束三個階段，各階段之溫度變化趨勢為：

1. 成形階段：沖頭接觸胚料後，開始反向擠製成形，沖頭模具與胚料摩擦，升溫到最大值(沖頭約175度C、模具約90度C)。

2. 頂出階段：
(1) 完成反向擠製成形，沖頭遠離胚料而溫度降低。
(2) 模具因沖頭抽離胚料時的摩擦力與摩擦熱，造成模具升溫。
(3) 反向沖頭頂出胚料，沖頭及模具持續降溫。

3. 結束階段：完成單一反向擠製循環；置入胚料準備下一次成形。

透過薄膜感測器與熱電偶，量測反向擠製之沖頭與模具溫度，可監控製程穩定度，在製程發生變異時，可進行預防性停機或停機檢查，以避免產出不良品及發生模具破壞等問題。

應用該技術，可協助產業透過『反向擠製沖頭模具溫度量測技術』，建立『製程監控技術』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] GRÖTZINGER, K., Schott, A., Rekowski, M., Ehrbrecht, B., Hehn, T., Gerasimov, D., & Liewald, M. (2023). Analysis of tool heating in cold forging using thin-film sensors..

[2] 台灣扣件產業服務雲, 扣件技術新訊, Vol. 2023-12-No2, https://www.tw-fastener.com/tfsc/knowledge/BLP_104e865c-aee7-4258-9c08-be0e7a3995e4

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Tag: #Fastener, #BackwardExtrusion, #Sensor.

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