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研究生:紀博竣
研究生(外文):Chi-PO-Chun
論文名稱:結合田口實驗法與反應曲面法於射出成型參數最適化之研究
論文名稱(外文):Optimization of injection molding parameters using Taguchi method and response surface method
指導教授:李金山李金山引用關係
指導教授(外文):Lee-king-sun
學位類別:碩士
校院名稱:建國科技大學
系所名稱:機械工程系暨製造科技研究所
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:2013
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:93
中文關鍵詞:翹曲量射出成型模流分析田口實驗法反應曲面法
外文關鍵詞:Warpageinjection moldingmold flow analysisTaguchi methodresponse surface methodology
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本研究目的於探討不同的射出成型因子,在熔膠充填的過程中,對成型品之翹曲量影響。利用模流分析軟體Moldflow Plastics Insight 5.0並搭配田口實驗法及反應曲面分析求得最適化之結果。成型因子採用充填時間、保壓時間、冷卻時間、充填壓力、保壓壓力、熔膠溫度、冷卻溫度等。經田口法實驗及變異數分析得知保壓時間、保壓壓力及充填壓力為影響翹曲量之重要的因子。將此3個因子帶入反應曲面法,從分析的結果可以得到最適化的條件為保壓時間6.66sec、保壓壓力21.18Mpa及充填壓力14.92Mpa,搭配充填時間3 sec、冷卻時間13 sec、熔膠溫度180℃、冷卻溫度15℃,可獲得最小翹曲量0.150mm。將上述最適化之條件,在射出成型實驗中加以驗證,並比對與模流分析模擬之差異性,經過CMM量測其翹曲量為0.153mm。本研究結果有助於瞭解成型因子與翹曲量之間的關聯性,對於將來模流分析軟體的應用與射出成型技術之推廣提供些許貢獻。
This study aimed to explore the warpage effects of different injection factors in the injection molding process. The mold flow analysis software (Moldflow Plastics Insight 5.0) combined with the Taguchi method and response surface analysis to find the optimal injection parameters. The significant parameters for warpage were found by Taguchi method, which was packing time, packing pressure and filling pressures. These factors were applied to obtain minimum warpage through response surface analysis. The results are useful for understanding the correlation between the molding factors and the warping. The mold flow analysis software is valuable for injection molding technology and may contribute to future applications.
中文摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機及目的 1
1.3 文獻探討 3
第二章 射出成型相關理論及方法 9
2.1 射出成型機簡介 9
2.2 射出成型機分類 10
2.3 射出成型基本原理 10
2.4 射出成型使用之塑料簡介 13
2.5 射出成型統御方程式 14
2.6 電腦模擬分析應用 15
2.6.1 Moldflow電腦輔助模流分析軟體 16
2.7 田口實驗法 16
2.7.1 田口實驗計劃法 17
2.7.2 直交表介紹 18
2.7.3 參數設計 20
2.7.4 品質計量方法介紹_信號雜訊比(S/N比) 23
2.7.5 變異數分析 25
2.7.6 預測最佳設計下品質特性 30
2.8 反應曲面法 32
2.8.1 基本概念 32
2.8.2 數學模式 33
2.8.3 反應曲面法的優點 35
第三章 實驗設備與規劃 36
3.1 實驗設備 36
3.1.1 射出成型設備 36
3.1.2 射出模具設備 40
3.1.3 成型量測設備 42
3.2 研究規劃與模擬計算射出成型翹曲探討 44
3.2.1 翹曲量實驗規劃 44
3.2.2 翹曲量實驗之田口式直交表(Orthogonal Array)規劃 46
3.2.3 翹曲量實驗之反應曲面法組合表(Combined Array)規劃 47
第四章 實驗結果與討論 49
4.1 Moldflow Plastics Insight 5.0模型與網格建立 49
4.1.1 Moldflow Plastics Insight 5.0模型建立 49
4.2 田口實驗法於模擬計算與實際射出之結果與分析 52
4.2.1 控制因子對模擬計算之影響 52
4.2.2 模擬計算之變異數分析 59
4.2.3 模擬計算之最適化預測 65
4.2.4 模擬計算與實際射出之驗證實驗 66
4.3反應曲面法於模擬計算與實際射出之結果與分析 69
4.3.1 控制因子對模擬計算之影響 69
4.3.2 模擬計算與實際射出之驗證實驗 75
第五章 結論與未來展望 78
5.1 結論 78
5.2 未來展望 79
參考文獻 80

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