文獻回顧

本節之重點主要為蒐集整理使用有限元素法模擬成形實驗，及針 對高強度鋼板做成形實驗以探討模擬正確性之相關著作。

Mori[3]等人使用伺服沖床針對高強度鋼板做 V 型彎折實驗（圖 1.3），探討不同沖壓速度、持壓時間是否能改善回彈現象，並利用有 限元素法模擬沖頭到達下死點後持續下壓材料的情況，也就是模具間 隙對回彈現象的影響，圖 1.4 為模具間隙與應力分佈之關係圖。

圖 1.3 V 型折彎模具尺寸示意圖[3]

圖 1.4 有限元素模擬模具間隙與應力分佈圖[3]

Kim[4,5]等人針對高強度鋼板沖壓成形，探討模具材料、表面處 理、潤滑劑選擇等參數對成形性影響，並利用有限元素法模擬與實驗 相驗證。圖 1.5 為實驗中引伸模具配置圖，圖 1.6 為有限元素模型及 高度鋼板 DP590GA 之材料性質。

圖 1.5 引伸模具示意圖[5]

圖 1.6 有限元素模型及高強度鋼板 DP590GA 材料性質[5]

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Wang[6]等人針對高強度鋼板的極限引伸比（Limit drawing ratio）

做圓筒狀引伸試驗，並利用有限元素法預測材料破壞情形，圖 1.7 為 引伸極限試驗模具配置圖，圖 1.8 為引伸極限試驗材料破裂情形。

圖 1.7 引伸極限試驗模具配置圖[6]

圖 1.8 引伸極限試驗材料破裂情形，材料由左至右為（SPFC340, DP600, DP800, DP1000）[6]

Maeno 等人[7]利用控制伺服沖床脈波式運動曲線如圖 1.9，發現 此種製程可使潤滑劑均勻分佈於模具與材料接觸面，其機制如圖 1.10 所示，當沖頭停止下降並上升一小段距離時，模具將產生彈性恢復而 與工件間產生一縫隙，潤滑劑因此被吸回縫隙以達成重新潤滑的效果。

工件因重新潤滑，再加工時可發現沖壓力顯著減少，如圖 1.11 所示，

同時製程時間亦未有太大之增加。

圖 1.9 伺服沖床控制曲線[7] 圖 1.10 重新潤滑之機制[7]

圖 1.11 脈波式曲線對沖壓力之影響[7]

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本實驗室與元翎精密工業股份有限公司[8]曾進行計劃合作，計畫 內容為針對元翎公司所生產之駕駛座安全氣囊氣體發生器（圖 1.12）， 作氣體發生器壓力容器外殼之引伸成形模擬研究（附錄 A）。傳統氣 體發生器可分為壓縮氣體型及火藥型兩種，而元翎公司開發生產為一 新型混合式氣體發生器，充氣方式為高壓氣體與少量化學藥劑反應所 生成，可將火藥型與壓縮氣體型兩者優點相互融合。

業界對不同用途的安全氣囊氣體發生器有不同的強度規範，此種 氣體發生器因安全因素所需之耐壓強度非常高，因此元翎公司選用高 強度鋼板作為氣體發生器之壓力容器外殼。此外殼製造方式為藉由傳 統沖床對高強度鋼板作圓筒狀引伸成形，然而高強度鋼板在傳統沖壓 加工方式下成形性不佳。針對此問題，本研究即結合高強度鋼板及伺 服沖床，針對圓筒狀之外形做引伸成形性之研究。

圖 1.12 應用高強度鋼板引伸成形之混合式氣體發生器[8]