2026-02-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 (2026-02-No-2)：

#技術主題 : #墊圈下料及沖孔複合加工 CAE 分析案例

墊圈 (Washer) 是裝設於螺栓或螺絲與工件之間的薄片零件，主要功能為分散鎖固載荷、防止鬆動、保護工件表面，能提升鎖固結構的可靠性與使用壽命。墊圈一般以鈑金材料進行下料與沖孔，先以沖床依外徑尺寸進行下料，形成圓形胚料，再於同站或後續製程沖出中心孔。本案例墊圈產品規格為 M10、内徑 10.5 mm、外徑 18 mm、厚度 2 mm，材質為中鋼中碳鋼 S45C 鈑材。製程設計為2道次沖切成形，包括(1)下料(2)沖孔，模具間隙為 10%T，利用彈簧依序作動上模、內孔沖孔沖頭、剝料板等元件，產生壓料、下料與沖孔等動作。

下料及沖孔複合製程設計為：

1. 第一道次 (S1) : 下料，依外徑尺寸進行下料。
上模下降，外形下料模與外形沖頭對鈑料進行下料加工，直至完成沖切加工。

2. 第二道次 (S2) : 沖孔，依孔徑尺寸進行沖孔。

上模下降將鈑料壓在外形沖頭上，上模繼續下降，內孔沖孔沖頭對鈑料進行沖孔加工。

CAE 採用二維軸對稱模型(圓形鈑料)進行分析，主要變形區集中於下料與沖孔的剪切位置。模擬結果顯示，下料所需負荷為 5 噸，沖孔負荷為 3 噸。未來可進一步利用此模型，評估不同鈑料材質與模具間隙，對沖切負荷與剪斷面品質的影響，作為製程優化之依據。

應用該技術，可協助產業透過『墊圈下料及沖孔複合加工 CAE 分析案例』，建立『CAE成形分析』之技術能量及相關研究開發之參考資料。

#CAE分析動畫：

1. 墊圈下料及沖孔複合加工 - 模具及鍛胚破壞分佈影片 [ https://youtu.be/wKw245eolDo ]

2. 墊圈下料及沖孔複合加工 - 鍛胚破壞分佈影片 [ https://youtu.be/qERNR5DlW_8 ] 

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#參考資料：

[1] 台灣扣件產業服務雲, 扣件技術新訊, Vol. 2026-02-No2, 墊圈下料及沖孔複合加工 CAE 分析案例, https://www.tw-fastener.com/tfsc/knowledge/BLP_7c96e593-2966-4b84-976e-6a777c6b0341

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Tag: #Fastener, #Washer, #Die, #CAE, #Screw.

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#Further Information : 

#Article Type : CAE Case Study.
#Title : CAE Case Study for Design and Application of the Blank and Pierce Compound Die. 
#Product : Washer, Stamping die, Blank and pierce compound die.
#Technology : Process design, Die design, 
#Process Design : Sheet metal, Position, Stamping, Blanking, Piercing, Cutting.
#Benefit : High production efficiency, Low material waste, High material usage.

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