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4-1 塑性加工概述
4-2 金屬之熱作
4-3 金屬之冷作

4-4 衝壓工作


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4-1 塑性加工概述

2

圖4-1 塑性加工圖例
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-1 塑性加工概述

3

塑性加工的施力,大於降伏應力,而小
於極限應力。

圖4-2

應力-應變圖

4-1

4-2

4-3

4-4


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4-1 塑性加工概述

4

表4-1 常見金屬的再結晶溫度

4-1

4-2

4-3

4-4


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4-1 塑性加工概述

5

表4-2 冷作與熱作之比較

4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

6

圖4-3 鍛造與切削對晶粒流向的影響

4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

7

表4-3 各種材料之鍛造溫度

4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

8

利用手工具在鐵砧上鍛打鍛件。

圖4-4 手工鍛造操作例
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

9

圖4-5 開模鍛造之模具

4-1

4-2

4-3

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4-2 金屬之熱作

圖4-6

10

開槽與定位之形狀
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

11

將全部鍛造過程分成若干級,每級的變
化為漸進式,以利控制其流向。

圖4-7 基本開模鍛造操作及例子
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

12

將金屬放在兩個成形模具之間,藉鍛機
施加壓力。

圖4-8 閉模鍛造
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

13

伸出於夾持模以外的桿料長度,不得超
過直徑的2~3倍。

圖4-9 端壓鍛造
4-1

4-2

4-3

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4-2 金屬之熱作

14

將實體的桿件鍛成中空的鍛件。

圖4-10 星形汽缸的鍛粗
4-1

4-2

4-3

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4-2 金屬之熱作

15

鍛造兩個滾子,依需要切除若干部分。

圖4-11 直式滾軋
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

16

輪狀毛胚在數個滾子的滾軋下,一面旋
轉,直徑一面加大。

圖4-12 鋼製車輪的滾鍛

4-1

4-2

4-3

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4-2 金屬之熱作

17

兩半模子因離心力的作用而張開,因滾
子的擠壓而閉合。

圖4-13 旋轉型鍛
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

18

將空心的胚料套在心軸狀的模子上,送
入型鍛機上施壓鍛造。

圖4-14 內孔造形
4-1

4-2

4-3

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4-2 金屬之熱作

19

鍛造力的大小由蒸汽之量控制。

圖4-15 蒸汽落錘

4-1

4-2

4-3

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4-2 金屬之熱作

20

錘體以飛輪或摩擦輪驅動至某一高度,
自由落下時衝擊下方的鍛模。

圖4-16 重力落錘

4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

21

利用兩個對置的水平式汽缸,由兩側向
中間衝擊鍛件。

圖4-17 水平衝擊鍛造機
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

22

將金屬材料置於上下兩個反向轉動的滾
輪之間,以連續塑性變形的方式通過。

圖4-18 滾軋加工
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

23

板、桿、結構型材、管、鋼筋及薄片。

圖4-19 滾軋製品實例
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

24

(a)二重往復式
(b)三重往復式
(c)四重式

圖4-20 滾軋機滾輪的組合形式
4-1

4-2

4-3

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4-2 金屬之熱作

25

(d)、(e)、(f)叢集式
(g)行星式

圖4-20 滾軋機滾輪的組合形式 (續)
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

26

方→扁→方→扁不斷重複,斷面逐漸縮
小,直到最後一步才軋成圓棒。

圖4-21 棒材滾軋
4-1

4-2

4-3

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4-2 金屬之熱作

圖4-22

27

平板模滾軋法
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

28

圖4-23 圓滾模滾軋法
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

29

滾輪轉動時,帶動圓桿一面迴轉,一面
前進。

圖4-24 無縫管之製作
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

30

利用滾軋力將斷面軋薄,擴張成直徑較
大的環。

圖4-25 環滾軋
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

31

圖4-26 各種擠製品的截面形狀

4-1

4-2

4-3

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4-2 金屬之熱作

32

衝桿前進方向與製品擠出之方向一致。

圖4-27 直接擠製

4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

33

衝柱與製品的移動方向相反。

圖4-28 間接擠製
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

34

用在電纜或鋼索的覆層處理。

圖4-29 覆層擠製
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

35

厚圓盤為原料,在高速旋轉的模子上,
用壓力使其隨模子的形狀而造形。

圖4-30 旋壓
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

36

板條一方彎成圓管,同時對頭部位受擠
壓而自動熔接起來。

圖4-31 間斷式對頭熔接法
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

37

板條通過加熱爐時,火焰直接噴在邊緣
上,使其達到熔接溫度,並自動完成熔
接。

圖4-32 連續式對頭熔接法
4-1

4-2

4-3

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4-2 金屬之熱作

38

由中間的心軸,形成中空的管件。

圖4-33

管子擠製法
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4-2

4-3

4-4


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4-2 金屬之熱作

39

圖4-34 氧氣筒的引伸加工
4-1

4-2

4-3

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4-3 金屬之冷作

40

金屬線是以抽線模將熱軋的桿料抽製而
成。

圖4-35

單模抽線模
4-1

4-2

4-3

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4-3 金屬之冷作

41

模子依直徑尺寸由大而小,作串聯安排。

圖4-36 多級連續抽線模

4-1

4-2

4-3

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4-3 金屬之冷作

42

管子內、外徑均要求精確者,必須由固
定心軸加以控制。

圖4-37 管子的抽拉(有心軸)
4-1

4-2

4-3

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Slide 43

4-3 金屬之冷作

43

製品斷面厚度不一。

圖4-38 壓模印
4-1

4-2

4-3

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4-3 金屬之冷作

44

圖4-39 壓浮紋
4-1

4-2

4-3

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4-3 金屬之冷作

45

以硬鋼的凸出轂直接壓入軟鋼中形成模
穴。

圖4-40 凹穴壓印
4-1

4-2

4-3

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4-3 金屬之冷作

46

炸藥在爆炸的瞬間,所釋放出的能量,
藉氣體、液體或固體等介質傳達至工件,
使胚料快速成形的加工。

圖4-41 氣壓造形法
4-1

4-2

4-3

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4-3 金屬之冷作

47

以火花間隙放電造成液體瞬間膨脹

圖4-42 電液壓成形法
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-3 金屬之冷作

48

利用線圈建立強大的磁場,以此磁力作
用在工件上,而使工件成形。

圖4-43 磁力成形線路之簡圖
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-3 金屬之冷作

49

鍛製釘子、鉚釘,及各種小螺栓的頭部。

圖4-44 冷鍛
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4-2

4-3

4-4


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4-3 金屬之冷作

50

圖4-45 彎板機
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-3 金屬之冷作

51

板金以頂葉板夾緊後,將摺板手桿提高
到適當位置而完成。

圖4-46

彎板實例
4-1

4-2

4-3

4-4


Slide 52

4-3 金屬之冷作

52

將金屬板放在三個滾棒之間,位於後方
的第三個滾棒可以上下調整。

圖4-47 滾圓機
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-3 金屬之冷作

53

後方的滾棒向上調整時圓筒的直徑會變
小。

圖4-48

滾圓機原理
4-1

4-2

4-3

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4-3 金屬之冷作

54

旋轉模塊靠著壓力模旋轉而產生彎曲。

圖4-49 彎管
4-1

4-2

4-3

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4-3 金屬之冷作

55

小塊胚料置放在模內,衝頭以適當之力
作一次的衝擊。

圖4-50 衝擊擠製法
4-1

4-2

4-3

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4-4 衝壓工具

56

圖4-51 衝壓床的構造
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4-4 衝壓工具

圖4-52 衝壓床的驅動機構

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4-4 衝壓工具

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下行時速度由零開始逐漸加速,至行程
中點附近達最高速,然後逐漸減速至停
止。

圖4-53 滑塊的速度變化

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4-2

4-3

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4-4 衝壓工具

59

(a) 可 自 動 進 料 ,
工作面積大,
但剛性小。
(c) 剛 性 大 , 而
工作面積小。
(e) 通 常 用 於 圓
筒形工件邊緣
的衝壓工作。
圖4-54 衝壓床的機架

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4-3

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4-4 衝壓工具

60

材料送入加工區後,可一站一站的自動
前進,直到加工完成為止。

圖4-55 傳遞式衝壓床

4-1

4-2

4-3

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Slide 61

4-4 衝壓工具

61

由左、右、前、後多組成形模塊進行成
形加工。

圖4-56 多向滑塊衝壓床加工示意圖
4-1

4-2

4-3

4-4


Slide 62

4-4 衝壓工具

62

材料置於衝頭與衝模之間,材料由於衝
頭刀刃及衝模刀刃的相互作用而剪斷。

圖4-57 剪切
4-1

4-2

4-3

4-4


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4-4 衝壓工具

63

從料條上衝下有用的胚料(a),衝下的料
為廢料,餘下的框架為有用的成品(b)

圖4-58 衝孔與下料的區別
4-1

4-2

4-3

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Slide 64

4-4 衝壓工具

64

邊緣有因彈性變形所造成的模滾,衝模
與工件的摩擦光面,拉力破壞而成的撕
斷面,以及毛邊

圖4-59 衝孔與下料的工件邊緣
4-1

4-2

4-3

4-4


Slide 65

4-4 衝壓工具

65

(a)材料剪切三邊而保留一邊。
(b)材料剪開一邊而保留三邊。

圖4-60 衝縫與衝凹孔
4-1

4-2

4-3

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Slide 66

4-4 衝壓工具

66

彎曲部分的外側遭受拉力,內側遭受壓
力,中心部分(中立面)即不受拉力,也
不受壓力。

圖4-61

彎曲加工
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Slide 67

4-4 衝壓工具

67

製品的彎曲角度為90°,則衝模的角度
應略小於90°。

圖4-62 彎曲操作中之彈回作用
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4-4 衝壓工具

68

變形部分為三維曲面。

圖4-63 成形
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4-4 衝壓工具

69

在衝壓時橡皮母模可依模子的形狀而變
形。

圖4-64

橡膠模壓法
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4-3

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4-4 衝壓工具

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將平板料片放置在引伸衝模中,使其變
成筒狀製品。

圖4-65 引伸加工
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4-3

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4-4 衝壓工具

71

在金屬板上加一壓料板防止起皺。

圖4-66 胚料夾持器的作用
4-1

4-2

4-3

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4-4 衝壓工具

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圖4-67 單獨下料、衝孔衝模

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Slide 73

4-4 衝壓工具

73

在同一位置同時反向衝孔與下料,可減
少製品之彎曲。

圖4-68 下料及衝孔複合衝模
4-1

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4-3

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Slide 74

4-4 衝壓工具

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四 次 工 程 在 不 同 位 置
依序在同一衝程中完
成製品。

圖4-69 衝孔及剪斷連續衝模
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4-2

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