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作者:鄭淙仁、林志浩、林俞廷精微鍛壓成形技術現況與應用

作者:林俞廷、王君敏、林哲信應用聲學工程於沖壓製程監診之研究開發

近年來沖壓產品品質與產品尺寸要求越來越趨於精密，往往大多採用抽檢方式作為最終品質確認，並無法在線上進行狀況監視，因此，當檢測產品有瑕疵時，該生產批次產品皆有不良之風險，間接造成生產成本的提升與交期上延遲的可能。

本研究主要是採用感測器貼取於模具上，欲藉由訊號的變化判斷是否已經屬於異常狀態下，進而提前告知產線應進行維護。本文嘗試透過微型麥克風進行振動訊號收集的方式，利用模具在進行生產時產生的振動傳遞，測試的頻寬在20 ~ 150000 Hz的範圍、取樣速率為96 kHz與利用能量法演算法（power spectral density, PSD），可發現約在12.5 kHz及17.5 kHz的頻域中是適合用於觀察振動訊號的範圍。

作者:陳品均、朱信瑋、林俞廷精密沖壓件快速打樣系統

為了減少精密沖壓元件試模與試機的時間。提出了創新的精密沖壓系統，解決高速沖壓鈑金來製造各式工件。此系統包含沖壓模組、送料平台和轉塔裝置。送料平台具有X-Y軸向，由兩部伺服馬達控制。因此精密沖壓系統能藉由CNC系統，編寫沖壓模組、送料平台做各種控制。此外轉塔裝置可儲存許多衝製工具，同時也能被CNC系統控制。因此提出可以自動切換沖壓，例如切斷、彎曲等功能之系統。

作者:林俞廷、王心德、鄭淙仁精微沖床設計分析探討

精微沖床乃屬於連續沖擊式加工設備，因應3C產業發展蓬勃，如光電及數位硬體相關的零件，其精細複雜形狀的金屬零件需求日增，尺寸精度與特徵精度要求將伴隨提高至微米等級以上，其設計與組裝方式要求都有別於傳統中大型沖床。由於精微沖床精度好壞，將直接影響模具使用壽命、產品精度及產線成本等，如何提高精微沖床設備之精度與性能，將是未來發展精微成形領域主要關鍵技術之一。影響精微沖床的主要因素可概括為動態精度與靜態精度，靜態精度高低對於設備承受負載力時，其機身受力產生之彈性變形量的大小，其影響因素主要取決於沖床機身、滑塊、傳動連桿及台盤等剛性值，其剛性值可參考JIS沖床規範；動剛性精度高低在於設備進行動態加工時，其滑塊下死點精度重覆性之可能，影響主因大多為機身震動或是當沖床運動件受負載時的彈性變形量等。

一般而言，沖壓產品精度程度，不外乎採用具有高精度等級的沖床，並取決於模具的加工精密程度，因此，精度要求更佳的精微成形來說，除高精密模具設計與加工影響外，沖床能否相對應達到高剛性需求、抗偏心負荷能力、提高機態作動平衡特性及動態剛性等，將顯得極為重要，於本文中，將以欲開發之四點式連桿沖床進行設計與相關分析評估。

作者:林俞廷、黃仁龍、鄭淙仁、陳品均、謝文太探討成形設備之精密沖床動態分析與頻譜量測比較

近年來3C產業發展日趨蓬勃，舉凡個人攜帶型電子及數位傳輸設備等零件，因應使用者需求劇增情況下，精密零件需求量大增，而沖床一直是被廣泛應用於大量生產相關精密零件的高速工具機。一般而言，影響沖壓產品精度程度，除取決於模具的加工精密程度，沖床能否相對應達到高剛性需求、抗偏心負荷能力、提高機台作動平衡特性及動態剛性等，將顯得極為重要。

尤其在高速沖壓時，沖床作動速度通常可達到400 s.p.m以上，甚至可高達600~1000 s.p.m，在這樣高速作動下，設備內相關運動的桿件，便會因為其本身具有質量屬性下，伴隨加速度的增加衍生出慣性效應。該效應會產生往復作用力，倘若機身剛性不佳或是未有動態平衡裝置，往往會造成較大的機身振動或是噪音，對於精密微沖壓零件而言，易因沖床所產生振動時，將造成產品精度能否穩定控制之問題，有鑑於此，本文欲藉由動態分析軟體與頻譜分析量測，探討沖床動態特性。

作者:林俞廷、陳品均、鄭淙仁、林志浩精微沖鍛自動化系統開發

參考現今日本模具產業發展，已逐漸整合伺服系統於相關沖壓設備、傳送設備並結合於模具成形產業，除可利用伺服系統有效克服製程上問題，同時藉由自動化與沖床通用設備整合，達到更有效率的製程系統。近年受到中國大陸利用人力與資本優勢，因此國內已有部份製造產業因此受到影響，由於國內工具機產業與模具產業一直是台灣機械產業重要基石，其相關精密製程、模具與成形技術現今仍優於中國大陸。

這意味著台灣應要跨入較具門檻的精微產業開發，以區隔與中國的技術與產品差異，其中關鍵因素之一，便是如何開始整合製程與設備的自動化系統，這也是近年國內模具成形產業積極推動的方向之一。因此，本文便以精微產業中的精微傳動元件－精微齒輪為一示範載具，藉由模具、沖壓設備與周邊自動化整合出一精微沖鍛自動化系統。

作者:鄭淙仁、林志浩、林俞廷、陳品均、王靖惠微型正齒輪密閉鍛壓模具設計與分析

因應機器人發展需求，減速機用微齒輪對於疲勞強度的要求越來越高。因此本研究針對模數0.12、齒數7、高度1.5 mm及AISI 1015材質的正齒輪零件，開發密閉鍛壓成形模具設計分析技術。為求材料塑性應變均勻，設計可雙向驅動沖頭及密閉鍛壓的模具機構，並藉CAE軟體–DEFORM來分析不同鍛胚形狀影響鍛壓成形負荷及材料流動變化的影響。

研究結果顯示三種不同形狀鍛胚以密閉雙向鍛壓模具結構進行成形分析，皆無鍛壓夾料缺陷。其中實心型鍛胚雖然容易車削加工，但成形負荷最高（683 kg）；而中空型鍛胚成形負荷最小（548 kg），但因內孔徑比太大，車削加工困難度較高；反觀中孔型鍛胚成形負荷在兩者之間（585 kg），車削加工也能輕易達成。可作為業界開發微齒輪的設計參考。

作者:陳品均、林俞廷、鄭淙仁、魏江銘伺服沖床之自由曲線功能研究

伺服沖床具有不同加工曲線的特性，可改善金屬工件的品質、成形性、與量產性。然而，目前許多已有自由曲線功能的伺服沖床，對使用該功能的操作者而言，其操作過程並不直覺與便利，特別是操作者要自行定義加工曲線的狀況。本研究提出一種針對機構式伺服沖床的控制系統設計。該控制系統具有開放式架構的控制器、與即時作業系統。此控制系統搭配自行開發的控制程式，提供了一個方便使用的自由曲線功能。在本系統中，伺服沖床的操作者可透過友善的圖形化操作介面，直覺地調整所需要的加工曲線；接著控制系統會自動地根據B樣條曲線理論，將上述之加工曲線轉成馬達的速度命令。如此伺服沖床的馬達可平滑地運轉，並驅動滑塊進行預期的加工曲線。在本文的後段，我們也將展示實際的測試結果比較。藉由應用本研究成果於伺服沖床上，操作者將可更容易地自行定義所需要的加工曲線。

作者:陳品均、林俞廷、林志浩、朱信瑋適用於薄料帶之同步送拉料系統開發

本研究提出了一種適用於薄料帶之同步伺服送拉料系統。該系統採用傳統夾式送料機於夾送料的作動方式，並結合了線性馬達與伺服馬達之伺服定位特性，開發了創新的送拉料機構。透過於模具前後段製程均架設料帶傳送裝置，達到同時送料與拉料的動作，藉此保持薄料帶在傳送時的張力，以避免料帶拱起之現象。

作者:林俞廷、張蕙稘、陳品均、劉衾瑋、林志浩塑性複合製程概念於難成形材應用

現今全球的技術競爭激烈，新世代的3C產業面臨新產品上市周期短、新性能零件取代性高等情況下，技術創新加速與新製程導入開發等，將不同傳統生產方式，同時，伴隨新世代智慧型可攜式裝置崛起，輕薄化科技產品儼然成為未來主要市場趨勢。

日本一直是採用超精密CFP（cold forging progressive）工程化革新技術深化領先者，以汰換掉材料步留率較低或是製程時間較長的加工製法，改由具可批量成形生產製程系統開發，也於近年開始導入了複合加工製程概念。尤其伴隨難成形的材料導入，加工荷重與加工應變相對嚴苛許多，甚至有些已超過金屬材料的成形極限。因此，本文欲導入塑性成形複合電化學製程的概念，利用此複合製程的結合，採用卷對卷的共通串接方式，以克服原有採用單一傳統金屬成形的製程極限，使其具有量產化之可能。

作者:林俞廷、鄭淙仁、林志浩、陳品均、王靖惠精密伺服成形系統之國內自主整合規畫與開發

國內金屬成形產業與電子零組件業、精密零組件產業等息息相關，近年因產品周期性短與精密度要求提高，日本已多年使用具可多工彈性的伺服成形系統，如上所述，參考成形工具機領先國在伺服沖床應用日漸增加，作為因應現今微細、精密成形部品需求提高，本研究將規畫設計以精密兼具多種應用曲線的伺服沖壓成形設備開發。

本文思及未來國內需求潛力，中心結合國內現有機電整合能量，先期考量模具業者於沖床上的使用機制，規畫以台達控制器作為開發伺服成形操作主要系統核心；經由輸入馬達位置與速度控制，以帶動沖床機構所對應之彎曲、鍛壓、引伸與沖切等四種成形曲線，並搭配精密微型用的沖床設計開發，由國內自行開發出精微伺服沖床，以提供國內精密零件業者之使用需求。

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