臺灣博碩士論文加值系統

本研究的物件兩輪是體感平衡車下殼來做模擬分析，所使用的材料是利用Moldex3D的材料庫中PIM CAE CAE-MIM-002和C218 V35，利用用不同保壓與冷卻水路來作為本研究的材料，利用PIM CAE CAE-MIM-002和C218 V35材料來討論產品的保壓、翹曲、縫合線、熱應力、總位移、澆口應力及產品應力等，來探討翹曲最低做為本研究的重點。

藉由Moldex3D模擬分析結果可以有效地預測用不同的材料所形成的缺陷、降低現場製作成本、減少產品開發時間及增加可靠度，期望可降低產品商品化的售價和產品強度的增加。

The analysis of the object is to do simulation analysis lower cover mold flow analysis of different cooling types for two-wheel self-balancing vehicle, the material we used is PIM CAE CAE-MIM-002 instead of MIM Catamold 316 LA and c218 V35 in Moldex3D material library, so we used this material to discuss. Using PIM CAE CAE-MIM-002 and C218 V35 to research packing, warpage, thermal stress and total displacement is this paper analysis.

The Moldex3D simulation analysis can effectively predict a defect formed from material we choose, and reduce production cost, reduce production time and increase reliability.

摘要 i
ABSTRACT ii
目錄 iii
圖目錄 viii
表目錄 xv
第一章 前言 1
第二章 研究目的 3
第三章 文獻回顧 4
第四章 理論基礎 8
4-1 體積收縮率 8
4-2 翹曲變形 8
4-3 射出成型 8
4-4 玻璃纖維 9
4-5 模流分析理論 9
4-6射出成型 10
4-6.1 充填過程 10
4-6.2 保壓過程 11
4-6.3 冷卻過程 11
4-6.4 翹曲過程 11
4-7 模流分析軟體介紹 12
第五章 研究方法 13
5-1原始設計模型產品尺寸 15
5-2材料特性 19
5-2.1黏度 (viscosity) 19
5-2.2 PVT關係 (P-V-T Relationship) 20
5-2.3比熱 (Heat Capacity) 22
5-2.4熱傳導係數 (Thermal Conduction) 23
5-2.5機械性質 24
5-2.6內容 25
5-3 成型條件 26
5-3.1 PIM_CAE_CAE_MIM_002 下殼 成型條件 保壓 80/70/35 26
5-3.2 PA6_TECHNYL_C 218_V35_Rhodia 下殼 成型條件 保壓80/70/35 27
5-3.3 PIM_CAE_CAE_MIM_002 成型條件 下殼 保壓90/60/25 28
5-3.4 PA6_TECHNYL_C 218_V35_Rhodia 下殼 成型條件 保壓90/60/25 29
5-3.5 PIM_CAE_CAE_MIM_002 成型條件 下殼 保壓 90/65/25 30
5-3.6 PA6_TECHNYL_C 218_V35_Rhodia 下殼 成型條件 保壓90/65/25 31
5-3.7 PIM_CAE_CAE_MIM_002 成型條件 下殼 保壓 100/70/45 32
5-3.8 PA6_TECHNYL_C 218_V35_Rhodia 下殼 成型條件 保壓90/65/25 33
5-3.9 PIM_CAE_CAE_MIM_002 成型條件 下殼 水路1 保壓 100/65/25 34
5-3.10 PA6_TECHNYL_C218_V35_Rhodia 下殼 水路1 成型條件 保壓100/65/25 35
5-3.11 PIM_CAE_CAE_MIM_002 成型條件 下殼 水路2 保壓100/65/25 36
5-3.12 PA6_TECHNYL_C 218_V35_Rhodia 下殼 成型條件 保壓100/65/25 37
5-4.1oldex3D之Designer下殼 澆口及熱流道 38
5-4.2oldex3D之Designer下殼 水路1 39
5-4.3Moldex3D之Designer下殼 水路2 40
第六章 分析結果 41
6-1充填分析/ 下殼 流動波前 41
6-1.1 直向進澆熱流道/PA6_TECHNYL_C 218_V35 41
6-1.2 直向進澆熱流道/ PIM_CAE_CAE_MIM_002 42
6-2充填分析/剪切應力 43
6-2.1 直向熱流道 下殼 43
6-3 充填分析/進澆口壓力 44
6-3.1直向熱流道 下殼 進澆口壓力(PA6-35%-GF) 44
6-3.2直向熱流道 下殼 進澆口壓力(MIM_002) 45
6-4 充填分析/鎖模力 46
6-4.1直向熱流道 下殼 進澆口鎖模力(PA6-35%-GF) 46
6-4.2直向熱流道 下殼 進澆口鎖模力(MIM_002) 47
6-5 保壓分析/體積收縮率 48
6-5.1 直向熱流道下殼 體積收縮(PA6-35%-GF、MIM-002 保壓:80.70.35) 48
6-5.2 直向熱流道下殼 體積收縮(PA6-35%-GF、MIM-002 保壓:90.60.35) 50
6-5.3 直向熱流道下殼 體積收縮(PA6-35%-GF、MIM-002 保壓:90.65.25) 52
6-5.4 直向熱流道下殼 體積收縮(PA6-35%-GF、MIM-002 保壓:100.70.45) 54
6-5.5 直向熱流道下殼 體積收縮(PA6-35%-GF、MIM-002 保壓:100.65.25水路1) 56
6-5.6直向熱流道 下殼 體積收縮(PA6-35%-GF、MIM-002保壓:100.65.25水路2) 58
6-6.1 冷卻分析/溫度分佈 下殼 保壓:80.70.35 60
6-6.2 冷卻分析/溫度分佈 下殼 保壓:90.60.35 61
6-6.3 冷卻分析/溫度分佈 下殼 保壓:90.65.25 62
6-6.4 冷卻分析/溫度分佈 下殼 保壓:100.70.45 63
6-6.5 冷卻分析/溫度分佈 下殼 保壓:100.65.25 水路1 64
6-6.6 冷卻分析/溫度分佈 下殼 保壓:100.65.25 水路2 65
6-7翹曲分析/總位移量-放大2倍 66
6-7.1直向熱流道 下殼 保壓:80.70.35 66
6-7.2直向熱流道 下殼 保壓:90.60.35 67
6-7.3直向熱流道 下殼 保壓:90.65.25 68
6-7.4直向熱流道 下殼 保壓:100.70.45 69
6-7.5直向熱流道 下殼 保壓:100.65.25 水路1 70
6-7.6直向熱流道 下殼 保壓:100.65.25 水路2 71
6-8翹曲分析/總纖維配向位移-放大2倍 72
6-8.1直向熱流道 下殼 保壓: 80.70.35 (PA6-35%-GF) 72
6-8.2直向熱流道 下殼 保壓: 90.60.35 (PA6-35%-GF) 73
6-8.3直向熱流道 下殼 保壓: 90.65.25 (PA6-35%-GF) 74
6-8.4直向熱流道 下殼 保壓: 100.70.45 (PA6-35%-GF) 75
6-8.5直向熱流道 下殼 保壓: 100.65.25 水路1 (PA6-35%-GF) 76
6-8.6直向熱流道 下殼 保壓: 100.65.25 水路2 (PA6-35%-GF) 77
6-9充填分析/纖維配向 78
6-9.1直向熱流道 下殼 保壓: 80.70.35 (PA6-35%-GF) 78
6-9.2直向熱流道 下殼 保壓: 90.60.35 (PA6-35%-GF) 79
6-9.3直向熱流道 下殼 保壓: 90.65.25 (PA6-35%-GF) 80
6-9.4直向熱流道 下殼 保壓: 100.70.45 (PA6-35%-GF) 81
6-9.5直向熱流道 下殼 保壓: 100.65.25水路1 (PA6-35%-GF) 82
6-9.6直向熱流道 下殼 保壓: 100.65.25 水路2 (PA6-35%-GF) 83
6-10充填分析/各材料 下殼 模穴種量比較 84
第七章 結果與討論 85
7-1.結果比較 85
7-1.1體積收縮(%) 85
7-1.2總位移量(mm) 85
7-1.3剪切應力(Mpa) 86
7-1.4鎖模力(TON) 86
7-1.5進澆口壓力(MPa) 87
7-1.6總纖維配向位移(mm) 87
7-1.7總重量(g) 88
7-1.8結果討論 88
第八章 參考文獻 90

圖目錄
圖1. 模流分析流程圖 14
圖2. 體感平衡車 專利US 2013/02338231 15
圖3. 體感平衡車 專利US D739,906S 15
圖4. 體感平衡車 16
圖5. 體感平衡車 16
圖6. 體感平衡車 <下殼> 17
圖7. 體感平衡車 <下殼模型> 17
圖8. 體感平衡車 <下殼網格> 18
圖9. PA6-35%-GF之黏度特性曲線圖 18
圖10. MIM-002之黏度特性曲線圖 18
圖11. PA6-35%-GF之PvT特性曲線圖 21
圖12. MIM-002之PvT特性曲線圖 21
圖13. PA6-35%材料比熱特性曲線圖 22
圖14. MIM-002材料比熱特性曲線圖 22
圖15. PA6-35%熱傳導係數特性曲線圖 23
圖16. MIM-002之熱傳導係數特性曲線圖 23
圖17. PA6-35%-GF之機械性質說明 24
圖18. MIM-002之機械性質說明 24
圖19. PA6-35%-GF之內容說明 25
圖20. MIM-002之內容說明 25
圖21. MIM分析專案設定 26
圖22. MIM分析充填保壓設定 26
圖23. MIM分析冷卻設定 26
圖24. MIM分析流率設定 26
圖25. MIM分析射壓設定 26
圖26. MIM分析保壓設定 26
圖27. PA6分析專案設定 27
圖28. PA6分析充填保壓設定 27
圖29. PA6分析冷卻設定 27
圖30. PA6分析流率設定 27
圖31. PA6分析射壓設定 27
圖32. PA6分析保壓設定 27
圖33. MIM分析專案設定 28
圖34. MIM分析充填保壓設定 28
圖35. MIM分析冷卻設定 28
圖36. MIM分析流率設定 28
圖37. MIM分析射壓設定 28
圖38. MIM分析保壓設定 28
圖39. PA6分析專案設定 29
圖40. PA6分析充填保壓設定 29
圖41. PA6分析冷卻設定 29
圖42. PA6分析流率設定 29
圖43. PA6分析射壓設定 29
圖44. PA6分析保壓設定 29
圖45. MIM分析專案設定 30
圖46. MIM分析充填保壓設定 30
圖47. MIM分析冷卻設定 30
圖48. MIM分析流率設定 30
圖49. MIM分析射壓設定 30
圖50. MIM分析保壓設定 30
圖51. PA6分析專案設定 31
圖52. PA6分析充填保壓設定 31
圖53. PA6分析冷卻設定 31
圖54. PA6分析流率設定 31
圖55. PA6分析射壓設定 31
圖56. PA6分析保壓設定 31
圖57. MIM分析專案設定 32
圖58. MIM分析充填保壓設定 32
圖59. MIM分析冷卻設定 32
圖60. MIM分析流率設定 32
圖61. MIM分析射壓設定 32
圖62. MIM分析保壓設定 32
圖63. PA6分析專案設定 33
圖64. PA6分析充填保壓設定 33
圖65. PA6分析冷卻設定 33
圖66. PA6分析流率設定 33
圖67. PA6分析射壓設定 33
圖68. PA6分析保壓設定 33
圖69. MIM分析專案設定 34
圖70. MIM分析充填保壓設定 34
圖71. MIM分析冷卻設定 34
圖72. MIM分析流率設定 34
圖73. MIM分析射壓設定 34
圖74. MIM分析保壓設定 34
圖75. PA6分析專案設定 35
圖76. PA6分析充填保壓設定 35
圖77. PA6分析冷卻設定 35
圖78. PA6分析流率 35
圖79. PA6分析射壓設定 35
圖80. PA6分析保壓設定 35
圖81. MIM分析專案設定 36
圖82. MIM分析充填保壓設定 36
圖83. MIM分析冷卻設定 36
圖84. MIM分析流率設定 36
圖85. MIM分析射壓設定 36
圖86. MIM分析保壓設定 36
圖87. PA6分析專案設定 37
圖88. PA6分析充填保壓設定 37
圖89. PA6分析冷卻設定 37
圖90. PA6分析流率設定 37
圖91. PA6分析射壓設定 37
圖92. PA6分析保壓設定 37
圖93. 下殼澆口及熱流道配置 38
圖94. 下殼水路1配置 39
圖95. 下殼水路2配置 40
圖96. PA6-35%-GF_直向流動波前20% 41
圖97. PA6-35%-GF_直向流動波前40% 41
圖98. PA6-35%-GF_直向流動波前60% 41
圖99. PA6-35%-GF_直向流動波前80% 41
圖100. PA6-35%-GF_直向流動波前90% 41
圖101. PA6-35%-GF_直向流動波前99% 41
圖102. MIM _直向流動波前20% 42
圖103. MIM _直向流動波前40% 42
圖104. MIM _直向流動波前60% 42
圖105. MIM _直向流動波前80% 42
圖106. MIM _直向流動波前90% 42
圖107. MIM _直向流動波前99% 42
圖108. PA6-35%-GF_剪切應力 43
圖109. MIM_002剪切應力 43
圖110. 直向熱流道PA6-35%-GF_下殼_進澆口壓力 44
圖111. 直向熱流道MIM_002_下殼_進澆口壓力 45
圖112. 直向熱流道PA6-35%-GF_下殼_鎖模力 46
圖113. 直向熱流道MIM_002_下殼_鎖模力 47
圖114. PA6-35%-GF_直向體縮分佈 48
圖115. PA6-35%-GF_直向體縮分佈值 48
圖116. MIM-002_直向體縮分佈 49
圖117. MIM-002_直向體縮分佈值 49
圖118. PA6-35%-GF_直向體縮分佈 50
圖119. PA6-35%-GF_直向體縮分佈值 50
圖120. MIM-002_直向體縮分佈 51
圖121. MIM-002_直向體縮分佈值 51
圖122. PA6-35%-GF_直向體縮分佈 52
圖123. PA6-35%-GF_直向體縮分佈值 52
圖124. MIM-002_直向體縮分佈 53
圖125. MIM-002_直向體縮分佈值 53
圖126. PA6-35%-GF_直向體縮分佈 54
圖127. PA6-35%-GF_直向體縮分佈值 54
圖128. MIM-002_直向體縮分佈 55
圖129. MIM-002_直向體縮分佈值 55
圖130. PA6-35%-GF_直向體縮分佈 56
圖131. PA6-35%-GF_直向體縮分佈值 56
圖132. MIM-002_直向體縮分佈 57
圖133. MIM-002_直向體縮分佈值 57
圖134. PA6-35%-GF_直向體縮分佈 58
圖135. PA6-35%-GF_直向體縮分佈值 58
圖136. MIM-002_直向體縮分佈 59
圖137. MIM-002_直向體縮分佈值 59
圖138. PA6-35%-GF_下殼_溫度分佈 60
圖139. MIM-002_下殼_溫度分佈 60
圖140. PA6-35%-GF_下殼_溫度分佈 61
圖141. MIM-002_下殼_溫度分佈 61
圖142. PA6-35%-GF_下殼_溫度分佈 62
圖143. MIM-002_下殼_溫度分佈 62
圖144. PA6-35%-GF_下殼_溫度分佈 63
圖145. MIM-002_下殼_溫度分佈 63
圖146. PA6-35%-GF_下殼_溫度分佈 64
圖147. MIM-002_下殼_溫度分佈 64
圖148. PA6-35%-GF_下殼_溫度分佈 65
圖149. MIM-002_下殼_溫度分佈 65
圖150. PA6-35%-GF_下殼_總位移量 66
圖151. MIM_002_下殼_總位移量 66
圖152. PA6-35%-GF_下殼_總位移量 67
圖153. MIM_002_下殼_總位移量 67
圖154. PA6-35%-GF_下殼_總位移量 68
圖155. MIM_002_下殼_總位移量 68
圖156. PA6-35%-GF_下殼_總位移量 69
圖157. MIM_002_下殼_總位移量 69
圖158. PA6-35%-GF_下殼_總位移量 70
圖159. MIM_002_下殼_總位移量 70
圖160. PA6-35%-GF_下殼_總位移量 71
圖161. MIM_002_下殼_總位移量 71
圖162. PA6-35%_下殼_總纖維配向位移 72
圖163. PA6-35% _下殼_總纖維配向位移 73
圖164. PA6-35%_下殼_總纖維配向位移 74
圖165. PA6-35%_下殼_總纖維配向位移 75
圖166. PA6-35%_下殼_總纖維配向位移 76
圖167. PA6-35%_下殼_總纖維配向位移 77
圖168. PA6-35%-GF_纖維配向 78
圖169. PA6-35%-GF_纖維配向分佈值 78
圖170. PA6-35%-GF_纖維配向 79
圖171. PA6-35%-GF_纖維配向分佈值 79
圖172. PA6-35%-GF_纖維配向 80
圖173. PA6-35%-GF_纖維配向分佈值 80
圖174. PA6-35%-GF_纖維配向 81
圖175. PA6-35%-GF_纖維配向分佈值 81
圖176. PA6-35%-GF_纖維配向 82
圖177. PA6-35%-GF_纖維配向分佈值 82
圖178. PA6-35%-GF_纖維配向 83
圖179. PA6-35%-GF_纖維配向分佈值 83
圖180. 總重量(g) 各材料總比較 84

表目錄
表1. 體感平衡車-下殼尺寸大小 18
表2. 原始模型條件 18
表3. 直向熱流道剪切應力比較表 43
表4. 直向熱流道進澆口壓力比較表 44
表5. 直向熱流道進澆口壓力比較表 45
表6. 直向熱流道鎖模力比較表 46
表7. 直向熱流道鎖模力比較表 47
表8. 直向熱流道溫度分佈比較表(單位:℃) 60
表9. 直向熱流道溫度分佈比較表(單位:℃) 61
表10. 直向熱流道溫度分佈比較表(單位:℃) 62
表11. 直向熱流道溫度分佈比較表(單位:℃) 63
表12. 直向熱流道溫度分佈比較表(單位:℃) 64
表13. 直向熱流道溫度分佈比較表(單位:℃) 65
表14. 直向總位移比較表(單位:mm) 66
表15. 直向總位移比較表(單位:mm) 67
表16. 直向總位移比較表(單位:mm) 68
表17. 直向總位移比較表(單位:mm) 69
表18. 直向總位移比較表(單位:mm) 70
表19. 直向總位移比較表(單位:mm) 71
表20. PA6-35%-GF直向總纖維配向位移比較表(單位:mm) 72
表21. PA6-35%-GF直向總纖維配向位移比較表(單位:mm) 73
表22. PA6-35%-GF直向總纖維配向位移比較表(單位:mm) 74
表23. PA6-35%-GF直向總纖維配向位移比較表(單位:mm) 75
表24. PA6-35%-GF直向總纖維配向位移比較表(單位:mm) 76
表25. PA6-35%-GF直向總纖維配向位移比較表(單位:mm) 77
表26. PA6-35%-GF總纖維配向位移比較表(單位:mm) 78
表27. PA6-35%-GF總纖維配向位移比較表(單位:mm) 79
表28. PA6-35%-GF總纖維配向位移比較表(單位:mm) 80
表29. PA6-35%-GF總纖維配向位移比較表(單位:mm) 81
表30. PA6-35%-GF總纖維配向位移比較表(單位:mm) 82
表31. PA6-35%-GF總纖維配向位移比較表(單位:mm) 83
表32. PA6-35%-GF_MIM-002 上殼 模穴種量比較表(單位:g) 84
表33. 體積收縮(%) 下殼 總比較表 85
表34. 總位移量(mm) 下殼 總比較表 85
表35. 剪切應力(MPa) 下殼 總比較表 86
表36. 鎖模力(TON) 下殼 總比較表 86
表37. 進澆口壓力(MPa) 下殼 總比較表 87
表38. 總纖維配向位移(mm) 下殼 總比較表 87
表39. 總重量(g) 下殼 材料總比較表

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