液壓成形雙層板之製程技術開發研究

摘要：雙層板是由兩片有造型的板金件相互搭接而成，此種結構件應用廣泛，如引擎蓋、油箱、燃料電池隔板、太陽能吸熱板...等大都有雙層板的造型結構，一般在製作雙層板時會將各別的板金件先作沖壓成形，後再相互搭接或銲合在一起，然而在沖壓時如因形狀或材料易發生翹曲、回彈，將會不利於後續相互組裝銲接，使良率及銲接品質較難提升。

本研究將試圖改變雙層板的製程順序，先以雙層平板較易銲接，因鋼材在平板狀況時易於互相焊接，焊接品質較佳，焊後再來液壓成形，原理為注入高壓液體於雙層平板的間隙，使其可鼓漲成形以沿貼模穴形狀所需產品外型，另外將介紹利用液壓成型將焊接後平板作成形之試作過程及現象作探討研究。

Abstract: Double Sheet is formed by two jointed pieces of sheet metal. This structure is widely used in car hoods, fuel tanks, fuel cell separators, and solar heat absorbers. In general, the makers have the sheet metal pieces stamped and then welded. However, the double sheets are prone to warp, rebound, or yield during the stamping process, thereby deteriorating the welding quality. This study attempts to change the manufacturing sequence of double sheet. First, two steel sheets are welded because it is easier to do so when the steel sheets are plate-like.

Second, the process of hydroforming is performed by injecting high-pressure liquid into the gap between two flat metals; it helps form the desired shapes. This article also discusses the process and phenomenon of hydraulic molding.

關鍵詞：雙層板、液壓成形、銲接

Keywords：Double Sheet, Hydroforming, Welding

前言
液壓成形如圖1所示，依下料種類作區分可分類為管件及板件，其中管件液壓成形在歐美已廣泛應用在汽車之管形結構件上，詳如圖2所示，在台灣目前則大量應用在自行車、機車車架管及衛浴水籠頭...等方面的產品，如圖3所示，為近年來金屬中心有參與輔導的相關實際案例。

板件液壓成形則有單層板與雙層板之區別，在單層板方面由於是由水壓力來當公模或母模，因此在模具設計成本費用上相當可節省半副模具，很適合拿來試作及中小批量生產，國外如日本的amino公司有利用此技術生產高單價的汽車外殼件及機車油箱，另外具特殊造型之3C殼件（如負拔模角）也適合用此技術來製作。

另外市面上的雙層板結構件大都是由兩片有造型的板金件相互搭接而成，此種結構件應用廣泛，如引擎蓋、油箱、燃料電池隔板、太陽能吸熱板...等大都有雙層板的造型結構，一般在製作雙層板時會將各別的板金件先作沖壓成形，後再相互搭接或銲合在一起，然而在沖壓時如因形狀或材料易發生翹曲、回彈，將會不利於後續相互組裝銲接，使良率及銲接品質較難提升，不可避免地將花費更多心力成本在製程改善方面或甚至無法順利商品化。