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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:楊定清
論文名稱:應用超音波振動於塑膠射出模具之頂出系統
論文名稱(外文):Using Ultrasonic Vibration on Ejection System of Injection Plastic Mold
指導教授:戴國政戴國政引用關係
口試委員:戴文龍劉勝彰戴國政
口試日期:2014-07-14
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:機械與電腦輔助工程學系
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:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:模具脫模超音波氣壓缸
相關次數:
  • 被引用被引用:2
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  科技的進步與發展,模具產業也越來越朝高價值、高精密度前進,如光學鏡片產業...等等,可隨著產品的要求提高,早期在射出頂出時會產生的凹痕、破裂、刮傷、白化等等現象都不再被接受,這些現象通常是成品跟公模黏得太緊,需要很大的頂出力才能頂出,這樣也容易造成頂出機構的損壞,如頂出銷折斷、彎曲等。模具再射出成形後,成品與模具接觸的力有許多種,如毛細力、凡德瓦力、成品收縮包覆力等,而本研究主要在探討利用超音波振斷毛細力與破壞凡德瓦力,進而達到減少頂出力,使得成品減少應力集中的問題。
  本研究利用系統化模擬分析超音波入射模具上成品的情況作為探討。探討問題為二,一、探討在考量到實驗設備規格及限制之下,如何利用電腦輔助分析(CAE),找出最佳的入射位置與與入射方位實際實驗,並在最後利用氣壓缸與電阻尺,設計一套測量頂出力的裝置。二、其模具在加入超音波入射之後與沒加入超音波入射間的差異。
  With the advancement of technology, mold industry is also increasingly toward the development of high-value and high-precision. For example: optical lenses. The quality can be enhanced with the requirement of product. Dent, split, abrasion and whitening occurred by ejection in early period are not be acceptable in nowadays. It’s all because of the product are too stick with the mold core and its need large ejection force to eject. Therefore ejection mechanism is easy be damaged too, for example: ejector pin fracture and bending. Many kinds of contacting force between product and mold, for example: capillary force, van der waals’ force and, the reaction caused by product shrink. Therefore the main purpose of the study is to discuss if ultrasound can vibrate capillary force and van der waals’ force, then achieving decrease in ejection force and making reduce the problem of product stress concentration.
  The study use systematization to simulation analysis the situation of ultrasoundinjection on product as discussion. Two questions as discussion, one is how to use CAE to find out the most perfect incident azimuth and incident position under the laboratory equipment specifications and limitations and to experiment practically. And then use pneumatic cylinder and resistance scale to design an Equipment of ejection force measuring. The other is to discuss the difference between adding ultrasound and not to add ultrasound in mold.
摘要        III
ABSTRACT IV
目  錄      VI
圖目錄      IX
表目錄      XIV
第一章 緒論 1
1-1 前言    1
1-2 文獻探討 4
1-3 研究動機與目的 8
1-4 研究範圍與限制 10
1-5 研究架構 11
第二章 基礎理論 12
2-1 射出成形模具概論 12
2-1-1 射出成形原理 12
2-1-2 射出成型機構造 15
2-1-3 模具開發流程 17
2-2 超音波原理 18
2-2-1 超音波特性 18
2-2-2 音波種類 20
2-2-3 聲波之物理方程推導 23
2-3 超音波換能器的結構 25
2-3-1 壓電效應 25
2-3-2 壓電元件材料要求與種類 26
第三章 模擬步驟與方法 28
3-1 前言 28
3-2 軟體介紹 30
3-2-1 UGS NX 30
3-2-2 ANSYS介紹 31
3-3 模具設計與假設 33
3-3-1 模具規格尺寸 34
3-3-2 超音波振幅放大器尺寸 36
3-3-3 超音波焊接機規格 36
3-4 模擬分析方法與步驟 37
3-4-1 有限元素網格收斂 39
3-4-2 模態分析 44
3-4-3 簡諧響應分析 46
第四章 實驗與驗證 56
4-1 實驗材料 56
4-2 實驗設備與儀器 58
4-3 頂出力分析 60
4-3-1 實驗流程 60
4-3-2 超音波參數設定 61
4-3-3 實驗裝置與步驟 62
4-3-4 量測器壓缸2位移與重力關係圖 66
4-3-5 頂出力測量無加上超音波輔助 68
4-3-6 頂出力測量有加上超音波輔助 73
4-4 有加超音波與無加超音波的比較 77
第五章 結論 78
參考文獻 80
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2.齊藤 卓志,強力超音波を利用したプラスチック成行加工への取組み,型技術,第23卷第13號,2008,第24-29頁
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6.David Kazmer,Injection Mold Design Engineering,Hanser,2007
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8.吳貴聖,超音波輔助塑膠成型模具脫模研究,逢甲大學碩士論文,2008.
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10.王智楷,超音波輔助塑膠成型模具之導波裝置創新研究,逢甲大學碩士論文,2010.
11.黃啟瑞,藉由超音波發射與傳播之新射出成形脫模方法與裝置之分析與設計,逢甲大學碩士論文,2012
12.蘇垣韶,結合氣壓式抑振衝擊負載結構之懸吊系統的性能分析,逢甲大學碩士論文,2011
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15.馮若,超聲手冊,1999.
16.張云電,超聲加工及其應用,1995
17.財團法人塑膠工業技術發展中心,射出成形模具與機構手冊,2013
18.楊榮顯,工程材料學,全華圖書股份有限公司,2005
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