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研究生:林政佑
研究生(外文):Cheng-yu Lin
論文名稱:功能按鍵之彈臂斷面設計與射出成形最佳化
論文名稱(外文):Feature Design of Function Key´s Arm for Optimization of Injection Molding
指導教授:陳炤彰陳炤彰引用關係
指導教授(外文):Chao-Chang Chen
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:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:124
中文關鍵詞:射出成形模流分析彈臂設計功能按鍵抗疲勞強度
外文關鍵詞:Injection MoldingMoldflow AnalysisFeature Arm DesignFunction KeyFatigue Strength
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本研究目的在探討3C產品上專為設定使用的功能按鍵,針對其彈臂斷面形狀,在相同斷面積條件下利用田口實驗設計法找出同時具備最佳成形條件、與抗疲勞強度之彈臂斷面形狀。本研究採用彈臂高度、保壓壓力、冷卻時間及模具溫度為實驗因子,配合模流分析模擬結果發現,彈臂高度與保壓壓力為影響翹曲量最重要之因子,經由實際開模之一模二穴同步射出與成品抽樣量測之後顯示,在高保壓的成形條件下,A、B二穴的翹曲量測平均值差距相當接近(0.003µm), 但在抗疲勞強度測試方面,最佳化結果B穴(彈臂高度0.85mm)則明顯優於原慣用設計值A穴(彈臂高度1.0mm)。因此本研究結果可實際應用在市場上相關之電子產品,並提供給機構設計工程師作為設計之參考。
This research is to investigate the feature of latch section specifically on setup function key used in 3C products, Taguchi method is used to find the appropriate injection molding parameters and fatigue strength by same section area for the shape of latch section. The experiment uses latch height, packing pressure, cooling time and mold temperature as factors for design and experiment by moldflow simulation. Results shows that the latch height and packing pressure are significant factors. Through injection molding experiments and parts measurement process, the average warpage difference between cavity A and B is really close in high packing pressure injection condition. But the results of fatigue test clearly indicate that the cavity B(latch height is 0.85mm)is better than that of original design cavity A(latch height is 1.0mm). Results of the research can be applied to various electrical products in the market and also a design reference for mechanism engineer of 3C products.
目 錄
致謝............................................................................I
中文摘要......................................................................II
Abstract......................................................................III
目錄..........................................................................IV
圖目錄.......................................................................IX
表目錄.....................................................................XIII
第一章 導論..............................................................1
1.1 前言..................................................................1
1.2 研究動機............................................................5
1.3 研究目的與方法....................................................5
1.4 章節介紹...........................................................8
第二章 文獻回顧......................................................... 9
2.1 射出成形相關文獻回顧........................................... 9
2.2 文獻回顧總結...............................................19
第三章 射出成形收縮翹曲之原因...................................20
3.1 射出成行之收縮定義............................................20
3.2 影響收縮與翹曲變形之因素................................21
3.2.1 塑料種類的影響..............................................22
3.2.2 產品設計的影響..............................................23
3.2.3 模具設計的影響..............................................23
3.2.4 成形參數的影響..............................................24
3.3 收縮補償方法............................................26
第四章 實驗設計與模擬分析......................................30
4.1 彈臂機構之功能按鍵設計....................................30
4.1.1 彈臂機構之功能按鍵種類......................31
4.1.1 簡化後之實驗成品簡介............................31
4.2 模流分析...................................................31
4.2.1 模流分析概述..................................32
4.2.2 模流分析步驟................................32
4.2.3 實驗參數設定..................................33
4.2.4 B穴翹曲量模流分析結果......................35
4.2.4 最小翹曲量參數組合模流分析結果............35
4.3 實驗設計方法.....................................................45
4.3.1 穩健化設計的概念...............................45
4.3.2 田口實驗方法...............................45
4.3.3 控制因子與水準配置...........................46
4.3.4 選擇適當之直交表...............................46
4.3.5 計算S/N比.................................47
4.3.6 回應表與回應圖..............................48
4.3.7 變異數分析.................................................49
4.3.8 驗證實驗.................................................52
第五章 實驗設備與量測設備...................................59
5.1 實驗準備與成品的取樣.......................................59
5.2 實驗設備..............................................59
5.2.1 實驗模具............................................ 60
5.2.2 FANUC -15iA 全電式射出機..........................60
5.2.3 模溫機..................................................61
5.2.4 烘料機..................................................61
5.2.5 塑膠材料.................................................62
5.3 量測設備..............................................69
5.3.1 三次元座標量測儀..........................................69
5.3.2 光學投影比較儀.............................................69
5.3.3 氣動式按鍵疲勞測試機.................................... 70
第六章 實驗結果與討論..............................................76
6.1 模流分析短射實驗比對與成形視窗之討論..................76
6.2 CMM翹曲量測結果分析.....................................78
6.3 功能按鍵A、B穴疲勞測試比對................................78
6.4 彈臂有無R角對融膠流動行為差異性之探討.................79

第七章 結論與建議..............................................87
7.1 結論..............................................87
7.2 建議..............................................88
參考文獻................................................................. 90
附錄 A微動開關規格..................................... 94
附錄 B 功能按鍵測試標準..................................... 95
附錄 C 大同-NAK80鋼料之機械性質...............................96
附錄D FANUC ROBOSHOT α15-ίA機台規格................98
附錄E B穴Moldflow翹曲分析結果................99
附錄F 驗證實驗Moldflow翹曲分析結果............104
附錄G A穴CMM之翹曲量測圖............................105
附錄H B穴CMM之翹曲量測圖........................113
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