臺灣博碩士論文加值系統

本研究主要深入探討金屬嵌入塑膠射出成型與結構設計之關係式，並將研究之成果提供後期嵌入產品做為最佳設計依據。首先以ABAQUS有限元素分析軟體分析其不同結構之抗彎變形能力，再進一步使用Moldflow分析軟體以相同射出成型製程參數分別對不同結構進行分析，驗證其變形可靠度與實務對照求出穩定結構之最佳條件。論文實驗原始嵌件厚度0.3 mm翹曲變形量為0.84 mm，經嵌件結構優化設計並改變其嵌件厚度至0.4 mm後翹曲變形量為0.20 mm；但因基於成本及重量設計考量，將優化後之嵌件結構設計搭配原始厚度0.3 mm，應用田口實驗結合Moldflow分析軟體找出最佳射出成型製程參數，以求得最小翹曲量並達到產品組裝要求平面度落在0.2 mm以內，研究結果顯示調整模具溫度與熔膠溫度能有效降低翹曲變形量，其中改變模具溫度為最具影響力之因子。

In my in-depth study of metal embedded in plastic injection molding and structural design of relationship. This research results provide the latest embedded product design basis. First use ABAQS finite element analysis software to analyze the different structures of the flexural deformation capacity and further analysis using Moldflow software in the same injection molding process parameters to analyzed the difference in structures. This verifies the reliability and practical control deformation to obtain the most stable structure condition.

The original experimental thesis the inserts is thickness 0.3 mm warping deformation of 0.84mm. After the insert structural optimize and change the thickness to 0.4mm and the inserts after warping deformation to 0.20mm. It’s based on the cost and weight of design consideration to optimized design of the original insert with thickness of 0.3mm, by using Taguchi analysis software to define the optimal combination of Moldflow injections molding process parameters.

In order to achieve the minimum amount of warping and products assembly requirements flatness fell 0.2mm or less. As the research results show adjust the mold temperature and melting temperature can effectively reduce the amount of Warping deformation , which changed the mold temperature to most influential factor.

目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
致 謝 IV
表 目 錄 VIII
圖 目 錄 IX
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 文獻回顧 3
1.4 研究流程與方法 6
1.5 論文架構 8
第二章 塑膠射出與模流分析 11
2.1 嵌入式塑膠射出成型簡介 11
2.2 嵌入射出成型之變形問題 14
2.3 Moldflow 模流分析 14
2.4 Moldflow模流分析之幾何建立 15
2.5成品設計圖 18
2.6 模具設計圖 19
2.7 Moldflow模流分析之參數設定 20
2.8 Moldflow模流分析之產品水路管道架設 22
2.9 Moldflow模流分析之進膠點位置、 大小建立 23
2.10 Moldflow 模流分析之實體 3D 模型 24
第三章 嵌入式金屬與塑膠結構設計 25
3.1嵌入件產品金屬與塑膠間之變形差異 25
3.2 產品變形翹曲分析 27
3.2.1 金屬薄片側壁開孔與塑膠結合強度分析 30
3.2.2 金屬薄片內部孔洞與塑膠結合強度分析 31
3.2.3 金屬薄片內部零件干涉孔洞結構分析 32
3.3 翹曲變形結構設計之變更 34
3.3.1金屬薄片側壁開孔與塑膠結合強度改善設計 34
3.3.2 金屬薄片內部孔洞與塑膠結合強度改善設計 36
3.3.3 金屬薄片內部孔洞結構改善設計 37
3.4 ABAQUS 有限元素與模流翹曲分析 38
3.4.1 ABAQUS 有限元素應力分析_Type A 39
3.4.2 ABAQUS 有限元素應力分析_Type B 42
3.5 裝配面平面跳動度模擬分析 44
3.5.1 Type A 平面跳動度繪製與計算 45
3.5.2 Type B 平面跳動度繪製與計算 47
3.6 成本與重量考量之比對分析 50
第四章 田口實驗最佳化設計 56
4.1 品質特性與理想機能 56
4.2 控制因子及其變動水準 57
4.3 設計實驗直交表與執行實驗 59
4.4資料分析 59
4.5製程最佳化 61
4.6確認實驗 62
4.7製程改善前後比較 63
4.7.1 產品整體翹曲量 63
4.7.2 產品裝配面Z軸翹曲量與趨勢 65
第五章 最佳化結果分析與討論 68
5.1第一階段研究 68
5.2第二階段研究 68
第六章 結論與展望 69
參考文獻 70

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17.Moldflow online help 線上使用手冊。
18.ABAQUS有限元素分析 online help 線上使用手冊。