連續輥軋成形技術發展與應用.PDF

專論：連續輥軋成形技術發展與應用 連續輥軋成形技術發展與 應用 許進忠 教授 余征諴博士 國立高雄應用科技大學 模具工程系 國立高雄應用科技大學 模具工程系 世界車輛鋼鐵組織(World Auto Steel; 一、前 言 WAS)多年執行汽車用鋼、輕量化、未來材料 造車四大工藝有成形、搭接、塗裝、及 應用等多項專案，規納出冷衝壓、熱衝壓、 總成中，金屬成形佔極為重要的一環，可視 連續輥軋(Cold Roll Forming, CRF) 、和管件 為造車之母，成形技術始於汽車的工業化生 液壓為製造高強度鋼(High Strength Steel, 產，20世紀初美國福特汽車公司的工業化生 HSS) 和先進高強度鋼(Advanced High 產大幅推動鈑材成形技術和成形性兩方面的 Strength Steel, AHSS)車體部件最重要的工法 研究，60年代是成形技術的重要發展時期， 。連續輥軋成形具備精、省、淨的高綜合效 新成形技術的相繼出現促使鈑材性能、成形 益成形工法，如圖1示意圖，鈑金料卷經由 理論、成形工藝、和品質控制的協調發展， 一連串成對輥輪進行輥軋成形，輥輪轉動並 成為技術發展史上的一個里程碑，80年代有 藉由輥輪與金屬鈑料之間的摩擦，將金屬鈑 限元素方法及CAD技術的先期發展，使90年 料連續施加寬度方向之彎曲成形，將鈑金彎 代以數值模擬為中心和電腦應用技術，在成 成開放或封閉之任意斷面形狀，可達到快速 形領域上得以迅速發展並走向實用化，成為 、大量及穩定生產之綜效。連續輥軋成形適 材料變形行為研究和工藝設計的主要工具， 合製造大量複雜橫斷面、均質且長形又高精 透過電腦輔助設計、製造、及分析等工具來 度的產品，又可與其它成形機(切斷機、衝壓 協助產業界開發新產品、新技術越顯重要。 機、焊接機)相互配合，對國內廠家建立輕量 化部件開發自主能力及未來發展至為關鍵， 中華民國105年2月 19 現今輥軋技術已逐步擴充至生產車體結構件 二、連續輥軋技術發展及應用 ，如圖2所示，對開放或封閉的變截面結構 1.連續輥軋成形技術簡介 件在連續輥軋製程上有其不可取代的高度彈 輥軋成形是一種高效節能、省材料的鈑 性(如圖3所示ABCD段，具有不同輪廓) ，其 金成形技術，廣泛用於民生用品產業(鋼珠滑 應用範圍包括建築業(如結構件及天花板裝 軌、門窗框材，如圖4) 、建築材料產業(波浪 潢用輕鋼架) 、航空業(飛機隔框) 、汽車業