臺灣博碩士論文加值系統

塑膠件的設計大都為形狀複雜且多變化，因此模具設計就顯得格外重要，如：澆口位置、澆口大小、流道斷面形狀與大小等。本研究針對中空圓柱形、且有三個階級的不同肉厚之塑膠製品，探討一模六穴之流動平衡問題，以及模具的澆口位置、澆口截面積大小對於產品尺寸與外觀的影響。
研究結果顯示，澆口若設計在製品較薄的位置，易造成射出件形狀改變與尺寸變形。澆口的流動方向與製品軸向垂直時會有結合線與短射的問題。澆口截面積太小，易產生表面霧化的現象。從CAE分析與實際射出成型作比較，兩者的結果是互相吻合的，利用CAE分析優化流道設計可以改善流動平衡的問題。

Most of plastic parts designed to complex and changeable shape. Thus the mold design is very important for the part quality. In this study, a cylindrical, hollow, and three steps of plastic parts including different thickness was investigated. A six-cavity of mold was designed to discuss the flow balance. In addition, the gate position and gate size also affect the dimensions and appearance of plastic parts.
Results show the gate was designed at the thinner location; it will cause the shape and dimension deformation. If the flow direction at the gate is perpendicular to shaft line, it will bring about the welding lines and short shot. If the cross section of the gate is too small, the surface haze will formed on the surface of part. Comparing the results of CAE analysis and injection molding parts, it consistent with each other. CAE analysis can be used to optimize the runner design for improving the issue of flow balance.

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………………………………………………………… 1
第二章 文獻回顧……………………………………………………………… 3
2.1 射出成型技術演進……………………………………………… 3
2.2 射出成型模具種類……………………………………………… 4
2.2.1 二板式模具………………………………………………………4
2.2.2 三板式模具………………………………………………………5
2.2.3 特殊機構模具……………………………………………………7
2.3 射出成型模具澆口類型………………………………………… 8
2.3.1 非限制澆口………………………………………………………8
2.3.2 限制澆口…………………………………………………………9
2.4 PVC材料的種類及應用………………………………………… 14
2.4.1 PVC材料的特性……………………………………………… 14
2.4.2 PVC的化學特性和物理特性………………………………… 15
2.4.3 射出條件……………………………………………………… 15
2.4.4 塑膠材料的種類………………………………………………………16
2.5 成型品缺陷…… ……………… ……………………… ………………18
2.5.1 翹曲變形………………………………………………………………18
2.5.2 熔接線和熔合線………………………… ……………………………18
2.5.3 積風………………………………………………………… …………19
2.5.4 波流痕……………………………………… …………………………19
2.5.5 縮水、凹陷………………………………………………………20
2.6 優化流道設計……………………………………………………………20
2.6.1 模穴佈置(cavity layout)的考慮………………………………………20
2.6.2 流道的平衡……………………………………………………………22
第三章 實驗方法………………………………………………………………24
3.1 產品設計………………………………………………………………26
3.2 模具設計與製作…………………………………………………………27
3.2.1 模具製作…………………………………………………………27
3.2.2 澆口設計…………………………………………………………28
3.2.3 原始流道設計…………………………………………………………29
3.3 射出成型………………………………………………………………30
3.3.1 射出成型機…………………………………………………………30
3.3.2 成型材料…………………………………………………………31
3.3.3 成型參數…………………………………………………………31
3.4 測試方式……………………………………………………………33
3.5 CAE模擬分析……………………………………………………………36
第四章 結果與討論……………………………………………………………39
4.1 實際射出成形品分析……………………………………………………39
4.1.1 澆口位置A……………………………………………………………39
4.1.2 澆口位置B……………………………………………………………41
4.1.3 澆口位置於C點…………………………………………………….43
4.2 澆口位置對成品品質的影響……………………………………46
4.2.1 澆口截面積為4.6 mm2……………………………………………46
4.2.2 澆口截面積為6.0 mm2……………………………………………50
4.3 澆口位置對成品重量的影響………………………………………52
4.4 原始流道設計之CAE模擬分析…………………………………54
4.5 原始流道設計之CAE模擬分析-雙流道澆口…………………60
4.5.1 模穴壓力分析…………………………………………………61
4.5.2 模穴溫度分析…………………………………………………62
4.6 優化流道設計之CAE模擬分析……………………………64
4.6.1 模穴充填分析…………………………………………………65
4.6.2 模穴壓力分析…………………………………………………67
4.6.3 模穴溫度分析…………………………………………………69
4.7 優化流道設計之CAE模擬分析-雙澆口流道分析…………………73
4.7.1 模穴充填分析……………………………………………………73
第五章 結論與未來發展方向…………………………………………………75
5.1 結論…………………………………………………………………75
5.2 未來發展方向………………………………………………………76
附錄
A 參考文獻………………………………………………………………………… 78
B 2010模具暨應用產業技術論文發表會論文集……………………………… …79

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