臺灣博碩士論文加值系統

在射出成型中，冷卻管的配置優劣影響甚重，其不只影響產品品質更影響整個生產之成本。普遍之冷卻方式多採用水為冷卻液，其不僅要繞管以外，時間一久在管路中也會產生水垢且，這都將會使得冷卻液流動阻力增加，進而降低冷卻效率。
本文主要之目的在於提出一種新穎的冷卻方式，利用蜂巢截面之冷卻管，因其散熱面積較大，於是冷媒方面並嘗試利用空氣取代水，探討其冷卻之性質及可行性。本文利用利用模流分析軟體( moldflow )來模擬T型塑件，並搭配ANSYS軟體分析結構，主要之規劃如下：
(1)利用分析軟體Ansys之靜態應力分析，計算模具受壓力時之變形情況。(2)利用田口之參數設計與變異數分析，求得最佳之射出參數，並以水冷之冷卻情形做為對照組。(3)模擬不同尺寸及配置之蜂巢式結構模具其空冷之冷卻性質。
本文在Ansys模擬結果中，蜂巢結構其模穴內壁受到均勻30Mpa之壓力時，其最大變形量為 m，然而在模流分析結果，就均勻性而言較密集之蜂巢有較圓管水冷之均勻性為佳，且冷卻液為水或空氣並無顯著之差別,然而在一定冷卻時間上蜂巢空冷要比原本之圓管水冷的冷卻速率要慢且當增加空氣流速時並無顯著的效果。

In this work, high-velocity air is conducted into the cooling channel with honeycomb section instead of water to observe the effect of air coolant on the uniformity and maximum deformation and cooling cycle of an injected part during injection molding of polymer. Herein, a novel cooling methodology is proposed by using a new cooling channel with enhanced honeycomb sectioned structure. Due to relatively higher surface area, the enhanced honeycomb channel provides an alternative selection of cooling system for injection molding. The deflection characteristics of the enhanced honeycomb structure under higher pressure and the feasibility of air coolant for injection molding are analyzed. Consequently, a favorable methodology based on the optimized processing parameters for improving the quality and cost of injected product is presented.

中文摘要…………………………………………………………………I
Abstract ………………………………………………………………….II
目錄……………………………………………………………………..III
圖目錄…………………………………………………………………..VI
表目錄…………………………………………………………………..IX
第一章 緒論………………………………………………………….…1
1-1 前言………………………………………………………….…1
1-2 文獻回顧…………………………………………………….....2
1-3 研究動機與目的……………………………………………….3
第二章 基本理論…………………………………………………….….6
2-1 射出成型……………………………………………………….6
2-1-1 射出成型過程…………………………………………….6
2-2 模流分析理論………………………………………………….8
2-2-1 充填階段之統御方程式………………………………….9
2-2-2 保壓階段之統御方程式………………………………...11
2-2-3 體積收縮………………………………………………...11
2-2-4 冷卻系統………………………………………………...13
2-2-4.1冷卻管路位置與尺寸…………………………….13
2-2-4.2 雷諾數……………………………………………15
2-3 田口方法……………………………………………………...17
2-3-1 穩健設計的概念………………………………………...17
2-3-2 品質損失函數…………………………………………...17
2-3-3 雜音因子………………………………………………...19
2-3-4 田口品質設計…………………………………………...20
2-3-5 訊號雜音比……………………………………………...21
2-3-6 變異數分析……………………………………………...22
2-4 ANSYS結構理論……………………………………………...26
第三章 模擬分析………………………………………………………27
3-1 模流分析……………………………………………………...27
3-1-1 分析模組概述…………………………………………...30
3-1-2 模擬分析流程…………………………………………...31
3-2 田口參數設計………………………………………………...34
3-2-1 參數設計之規劃步驟…………………………………...34
3-2-2 田口變異數分析的模型………………………………...37
3-2-3 模穴數量與流道系統配置……………………………...37
3-3 蜂巢管路配置……………………………………………..….42
3-4 ANSYS 分析…………………………………………..….…..45
3-4-1模型之建立……………………………………../…….…46
3-4-2 材料性質及分析之元素…………………….…….….…46
3-4-3 模型之切割與邊界條件…………………….…….….…49
3-5 實驗設備………………………….………………..……....…55
3-6 塑膠材料………………………………………………….…..55
第四章 結果與討論……………………………………………………59
4-1 田口方法分析……………………………………………..….59
4-2 Ansys分析……………………………………….………….70
4-3 蜂巢式空冷冷卻管之模流分析………………………….…..74
4-3-1不同管徑及層數之蜂巢對冷卻效率之影響……….…...74
4-3-2 冷卻液之流速對冷卻速率之影響…………………..….76
4-3-3 蜂巢空冷之冷卻之均勻性……………………………...78
4-3-4蜂巢水冷之冷卻速率……………………………………80
4-3-4 蜂巢水冷之冷卻均勻性………………………………...81
第五章 結論與未來展望………………………………………………82
5-1結論…………………………………………………………….82
5-2 未來展望……………………………………………………...84
參考文獻………………………………………………………………..85

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