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研究生:張博智
研究生(外文):Po-Chih Chang
論文名稱:電腦輔助射出螺桿止逆閥反應分析研究
論文名稱(外文):Computer Aided Analysis of Check Ring Response for an Injection Molding Machine
指導教授:王珉玟
指導教授(外文):Min-Wen Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:機械與精密工程研究所
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:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:101
中文關鍵詞:ANSYS-CFX射出成形機止逆閥
外文關鍵詞:ANSYS-CFXInjection molding machineCheck Ring
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本研究以ANSYS-CFX有限元素分析軟體,來模擬射出成形機中,止逆閥在射出時之作動反應,模擬分析為三維,熔膠為非牛頓流體。藉由CATIA 3D繪圖軟體來建構模擬時所需模型,再經由ANSYS-CFX分析計算出結果後,觀察止逆閥與熔膠之反應,最後設計多組止逆閥尺寸與成形參數及熔膠黏度,並且分析,來暸解,當尺寸與成形參數及熔膠黏度變更時,對止逆閥關閉時間之影響性,結果發現,增加止逆閥外徑或內徑會使關閉時間變長,增加止逆閥長度會使關閉時間變長,增加螺桿加速會使關閉時間變短,增加熔膠黏度會使關閉時間變長。

本研究以ANSYS-CFX有限元素分析軟體,建構出一套標準的止逆閥反應分析系統,並確認其可行性,並找出止逆閥尺寸與成形參數,對止逆閥關閉時間之影響性,未來在設計止逆閥時,可藉由此系統,來做止逆閥最佳化設計。
This study uses ANSYS-CFX finite-element analysis software to simulate the check ring response of an injection molding machine. The plastic melt was considered as Non-Newtonian flow and three-dimensional flow field was considered in the simulation process. At first , the check ring and screw model was created with CATIA software, then was analyzed with ANSYS CFX. From the simulation results, the flow field inside the barrel can be observed and the response of the check ring can be recorded. To study the effects of check ring dimensions and material properties, and processing parameters on the check ring response. This study carried out simulations with different ring designs, with different material viscosity, and different processing parameters. The simulation results showed that increasing outer or inner radius of check ring caused shorter closing time of check ring, increasing length caused longer closing time, increasing screw acceleration caused shorter closing time, increasing melt viscosity caused longer closing time.
This study uses ANSYS-CFX finite-element analysis software to establish a useful analysis system for check ring response, and figure out the relationship between the closing times of the check ring, and check ring size, and molding parameters. In the future, the simulation system developed in this study can be used for optimal check ring design.
摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 ix
第一章緒論 1
1-1前言 1
1-2射出成形原理 2
1-3射出成形機系統介紹 3
1-3-1射出系統 4
1-3-2合模系統 7
1-3-3液壓系統 7
1-3-4加熱系統 7
1-3-5電機控制系統 7
1-3-6射出成形週期 8
1-4止逆閥 9
1-4-1止逆閥種類介紹 12
1-5研究目的 15
第二章 文獻回顧 16
2-1 射出成形機螺桿塑化模擬 16
2-2 射出成形機止逆閥反應模擬與研究 17
2-3 射出成形機充填模擬 18
第三章物理模型與分析系統介紹 19
3-1物理模型介紹 19
3-1-1止逆閥與流體運動物理模型 19
3-2分析系統介紹 22
3-2-1有限元素分析軟體 ANSYS-CFX 22
3-3分析流程圖 26
第四章 案例分析 27
4-1模型與網格建構 27
4-1-1模型建構 27
4-1-2網格生長 33
4-2參數設定 35
4-2-1基本參數與環境設定 35
4-2-2定義域與邊界參數設定 37
4-3模擬結果 49
4-3-1流場與止逆閥壓力反應 50
4-3-2流場速度反應 57
4-3-3止逆閥剪應變率反應 61
4-4結論 63
第五章 尺寸與成形參數及熔膠黏度變更分析 64
5-1尺寸變更分析 64
5-1-1尺寸變更模型 64
5-1-2尺寸變更分析結果 65
5-2參數變更分析 74
5-2-1成形參數與熔膠黏度變更設定 74
5-2-2成形參數與熔膠黏度變更分析結果 76
5-3結論 86
第六章結果與討論 87
6-1射出成形機止逆閥反應模擬分析結論與討論 87
6-1-1案例分析結論 87
6-1-2尺寸與成形參數及熔膠黏度變更分析結論 88
6-1-3尺寸與成形參數變更分析討論 89
6-2止逆閥外形尺寸與成形參數對關閉時間影響之比較 96
6-3變更止逆閥外形尺寸之影響性 98
第七章結論與未來研究發展 99
7-1結論 99
7-2未來研究發展 99
參考文獻 100
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http://www.emiplastics.com/end-of-barrel/screw-tips-ring-valve.htm
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