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研究生:蔡宜靜
研究生(外文):TSAI YI-CHING
論文名稱:薄壁塑件成形參數之最佳化
論文名稱(外文):Optimal Process Parameters in Thin-Wall Injection Molding
指導教授:陳恩宗
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:86
中文關鍵詞:遺傳基因演化法薄壁塑件田口方法
外文關鍵詞:Thin-WallInjection MoldingTaguchi methodgenetic algorithm
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目前通訊與電子產品之設計趨勢是輕、薄、短、小,PC/ABS同時具有ABS良好的成形性與PC良好的機械性質以及耐衝擊與耐熱性等性質,因此PC/ABS已廣泛被運用於射出成形,本文將採用PC/ABS來探討薄壁塑件射出成形之製程最佳化,以期降低薄壁塑件最常出現的翹曲問題。塑膠成品品質之優劣決定於模具之設計以和成形條件之設定,本文在其他條件固定下選擇模溫、融溫、射出時間、保壓力、保壓時間和澆口直徑六個製程參數,利用遺傳基因演化法和田口實驗計畫法配合Moldflow軟體模擬分析,來探討降低薄壁塑件翹曲時製程參數之組合的最佳化,結果顯示遺傳基因演化法和田口實驗計畫法均能有效降低翹曲量,且遺傳基因演化法所得之結果較田口實驗計畫法為佳。
The designing trends of the communication and electronic products are light, thin, short, and small at present. Since PC/ABS possesses good filling property set to be of ABS and good mechanical property of PC such as shock-resistance and the heat-resistance etc, PC/ABS has already been applied to injection-molded parts extensively. PC/ABS is adopted in this study to explore the optimization of the effective factors in thin-wall injection molding to minimize the frequently occurred warpage problem. It is well known that qualities of plastic parts and dominated by the mold design and process parameter setting .With other conditions being fixed,mold temperature ,melt temperature,injection time,holding(or packing) pressure ,packing time and gate diameter are chosen as the six parameters to be optimized to achieve the minimum warpage of the selected object by using genetic algorithm and Taguchi method incorporated with the commercial software Moldflow.The result show that genetic algorithm and Taguchi methid can be effectively used to minimize the warpage of injection molding part and better results were obtained from genetic algorithm.
中文摘要 i
Abstract ii
符號索引 iii
目次 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機及目標 3
1.3 文獻回顧 4
第二章 遺傳基因演化法 8
2.1 前言 8
2.2 基本概念 8
2.3 遺傳基因演化法之原理與應用 9
2.3.1 個體(Individual) 9
2.3.2 族群(Population) 9
2.3.3 適應函數(Fitness Function) 10
2.3.4 適應值(Fitness) 10
2.3.5 平均適應值(Average Fitness) 10
2.3.6 編碼(Encoding)及解碼(Decoding) 11
2.3.7 選擇(Reproduction) 13
2.3.8 交配(Crossover) 14
2.3.9 突變(Mutation) 15
第三章 田口品質工程 17
3.1 前言 17
3.2 田口式品質工程簡介 17
3.3 參數設計 18
3.4 品質特性的種類 19
3.4.1 望小特性(Smaller the Better) 19
3.4.2 望大特性(Larger the Better) 20
3.4.3 望目特性(Nominal the Best) 20
3.5 實驗設計 21
第四章 模流分析 24
4.1 前言 24
4.2 前處理 25
4.2.1 建立分析模型 設計方案 25
4.2.2 Moldflow網格種類 25
4.2.3 材料選擇 27
4.2.4 選擇分析形式 27
4.2.5 設定成形條件 27
4.3 成形分析 28
4.3.1 充填和保壓(Flow)分析 28
4.3.2 冷卻(Cool)分析 29
4.3.3 翹曲(Warp)分析 29
4.4 後處理分析 29
第五章 最佳化步驟與流程 30
5.1 前言 30
5.2 軟體設定和分析要點 30
5.2.1 分析模型 30
5.2.2 分析材料 31
5.2.3 翹曲之量測 32
5.3 遺傳基因演化法之演化方法 32
5.3.1 定義目標函數和適應函數 32
5.3.2 遺傳基因演化之製程參數 33
5.3.3 遺傳演化程序 34
5.4 田口品質實驗設計 34
5.4.1 定義品質特性 35
5.4.2 矩陣實驗設計 35
第六章 結果與討論 36
6.1 任意參數組合對翹曲之影響 36
6.2 遺傳基因演化法之翹曲值最佳化 36
6.2.1 遺傳基因演化法的收斂性 36
6.2.2 初始族群對遺傳基因演化法之影響 38
6.2.3 遺傳基因演化法之最佳化結果 38
6.3 田口法之翹曲值最佳化 39
6.3.1 個別參數影響翹曲分析之討論 39
6.3.2 田口法最佳化之結果 40
6.4 各種參數設計結果之比較 41
6.5 各種參設數設計結果之波前溫度模擬 41
6.6 各種參設數設計結果之翹曲分析 42
第七章 結論與建議 43
7.1結論 43
7.2建議 44
參考文獻 78
附錄A:射出成形之理論背景 83
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