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研究生:黃仕安
研究生(外文):Shu-An Huang
論文名稱:平板電腦前蓋之翹曲分析研究
論文名稱(外文):A Study in the Warpage of Tablet PC Front Covers
指導教授:韓麗龍韓麗龍引用關係
口試委員:張仁安施議訓
口試日期:2012-06-26
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:製造科技研究所
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:74
中文關鍵詞:平板電腦翹曲變形田口方法干擾實驗變異分析
外文關鍵詞:Tablet PCmoldflowWarpageTaguchi Method
相關次數:
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平板電腦(Tablet PC)不僅需要具備像智慧型手機的輕巧及方便性,還必須有近似於筆記型電腦的強大硬體功能。為了同時兼顧硬體功能與產品外觀,大幅增加了機構設計的困難度。在7至10吋的平板電腦前蓋平均肉厚幾乎都在1 mm左右或更薄,以致模具設計、射出成形參數等都會影響產品變形及最終的尺寸精度。
本研究利用Moldflow模流分析軟體,探討平板電腦前蓋之翹曲變形。首先配合田口方法(Taguchi Method)進行L8直交表的干擾實驗,找出在干擾因子中影響翹曲變形比較顯著的關鍵因子。其次再利用L18內直交表與L4外直交表的配置(干擾因子),進行優化的成形參數實驗。經由品質特性(Z軸翹曲)、S/N比與變異分析的比較,顯著影響的控制因子包含:澆口數量、融膠溫度、保壓時間、冷卻時間。利用此優化參數組合,CAE分析顯示其翹曲變形較原始製程參數有大幅改善。在實際射出的成品,優化參數在Z方向的翹曲變形也較原始設計優良。


A Tablet PC does not only possess the dexterity and convenience that likes a smartphone, also equips with powerful hardware as a Notebook does. Giving the consideration to hardware function and product appearance, it increases the difficulty of mechanism design. The average thickness of 7 to 10 inches Tablet PC is around 1mm or even thinner. Thus the mold design and injection molding parameter may affects on the product warpage and the finished-dimensional accuracy.
In this study, Moldflow analysis software was used to study the warpage and deformation of Tablet PC front cover. First, the noise experiments proceed by using Taguchi method and L8 orthogonal array to find the significant factor. Second, apply L18 inner orthogonal array and L4 outer orthogonal array to find out the optimal injection molding parameters. Through quality characteristics, S/N ratio, and variation analysis, results show the significant factors include the gate number, melt temperature, packing pressure, and cooling time. Using of the optimal parameters, the warpage was improved in compared with the original parameters by CAE analysis. In the actual injection molding products, the warpage in Z-axis direction is also better than original ones.


目 錄

摘 要...............................................i
Abstract............................................ii
誌 謝................................................iii
目 錄................................................iv
表目錄................................................vii
圖目錄................................................viii
第一章 緒論...........................................1
1.1 前言..........................................1
1.2 研究動機與目的..................................1
1.3 論文架構........................................2
第二章 文獻探討.........................................3
2.1 文獻回顧........................................3
2.2 塑膠射出成型.....................................5
2.2.1 高分子材料(PC+ABS)..............................5
2.2.2 射出成型步驟....................................7
2.2.3 成型參數........................................8
2.3 翹曲變形原因....................................9
2.4 電腦輔助模流分析.................................10
2.4.1 充填分析(Fill)................................10
2.4.2 保壓分析(Pack)................................10
2.4.3 冷卻分析(Cool)................................11
2.4.4 翹曲分析(Warp)................................11
2.5 澆口與流道介紹..................................11
2.5.1 澆口介紹.......................................11
2.5.2 流道介紹.......................................16
2.6 田口方法.......................................17
2.6.1 田口法穩健參數設計...............................17
2.6.2 田口法實驗步驟...................................18
2.6.3 變異分析(Analysis of Variance,ANOVA)...........21
第三章 研究方法.........................................24
3.1 實驗流程與架構...................................24
3.2 Moldflow模流分析................................26
3.2.1 幾何造型與網格分析................................26
3.2.2 材料特性........................................29
3.2.3 參數設定........................................31
3.2.4 澆口及流道設計...................................32
3.2.5 冷卻水路設計.....................................35
3.3 田口實驗方法配置..................................36
3.3.1 選定品質特性.....................................36
3.3.2 決定品質特性之理想機能.............................36
3.3.3 控制因子選定.....................................36
3.3.4 干擾因子篩選......................................37
3.3.5 選擇直交表.......................................40
3.4 實驗設備.........................................42
第四章 實驗結果與討論.....................................44
4.1 模擬分析與比較....................................44
4.1.1 流動波前分析......................................44
4.1.2 澆口流動區域與融接線...............................46
4.1.3 壓力分析.........................................48
4.1.4 溫度分布分析......................................49
4.1.5 體積收縮分析......................................50
4.1.6 Z方向變形度.......................................50
4.1.7 2 & 4-Gates分析比較...............................52
4.2 田口實驗分析.......................................52
4.2.1 品質特性分析.......................................52
4.2.2 S/N比分析 .........................................56
4.3 綜合比較分析.......................................61
4.3.1 成型樣品優化前後比較.................................61
4.3.2 CAE與實際成品S/N比 .................................62
4.3.3 預測實驗之S/N比....................................63
4.3.4 分析比較..........................................64
4.3.5 信心區間..........................................64
第五章 結論與未來展望......................................66
5.1 結論.............................................66
5.2 未來展望..........................................66
參考文獻..................................................67
附錄A︰東洋(TOYO)280 T臥式射出成型機 規格表................69
附錄B︰ Sabic PC+ABS C6200 材料物性表.......................71

參考文獻

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