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研究生:鍾彥廷
研究生(外文):ZHONG, YAN-TING
論文名稱:應用模流分析與田口方法改善遙控器掛架之翹曲變形
論文名稱(外文):Using Mold Flow Analysis and Taguchi Method to Improve the Warpage and Deformation of the Remote Control Hanger
指導教授:韓麗龍韓麗龍引用關係
指導教授(外文):HAN, LEE-LONG
口試委員:施議訓黃聖芳韓麗龍
口試委員(外文):SHIH, YI-SYUNHUANG, SHENG-FANGHAN, LEE-LONG
口試日期:2021-07-19
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:2021
畢業學年度:109
語文別:中文
論文頁數:87
中文關鍵詞:翹曲變形模流分析田口品質工程變異數分析
外文關鍵詞:WarpageMoldex3DTaguchi Quality EngineeringAnalysis of variance
相關次數:
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冷氣遙控器掛架為家電產品中常見的塑膠製品,在射出成型過程若產生過大的變形導致尺寸偏移,就會造成遙控器無法順利置入。本研究使用Moldex3D分析軟體針對遙控器掛架的翹曲變形—Z方向位移進行探討,首先在模具的充填系統設計兩種澆口型式:搭接式澆口(overlap gate)與垂片式澆口(tap gate)。分析結果顯示,搭接式澆口於Z方向的翹曲位移量(-0.596 mm)優於垂片式澆口(-0.815 mm)。接著使用田口方法優化製程參數,實驗設計包含:干擾實驗(L_8直交表)、主實驗分析(L_18直交表)及變異數分析(ANOVA)。干擾實驗結果顯示,三個重要的干擾因子分別為:熔膠溫度、保壓壓力與冷卻溫度。在主實驗分析的結果,影響品質的重要因子依序為冷卻時間、熔膠溫度、冷卻溫度及保壓時間。結果顯示產品於量測節點的平均翹曲變形量由原始製程的-0.596 mm降低至優化製程的-0.161 mm。最後以變異數分析,進行因子的重要性測試,確認各個因子的重要程度。原始製程實驗值與預測值之誤差為0.424 dB,優化製程之實驗值、預測值誤差為0.507 dB,皆落在±4.571的容許誤差範圍(信賴區間)內,由此可見,本研究之田口實驗結果在95 %的信心水準下是足夠精確的。
The air-conditioning remote control hanger is a common plastic product in the home. If the finished product is deformed, the remote control may not be placed smoothly. In this study, investigate the warpage deformation of the hanger in the Z direction by Moldex3D simulation software. First, two gate types were designed in the filling system of the mold: overlap gate and tab gate. The analysis results show that the warping displacement of the overlap gate in the Z direction (-0.596 mm) is better than that of the tab gate (-0.815 mm). Then use Taguchi method to optimize the process parameters. The experimental design includes interference experiment (L_8 orthogonal table), main experiment analysis (L_18 orthogonal table), and variance analysis (ANOVA). The results of the interference experiment show that the three important interference factors are: melting temperature, holding pressure, and cooling temperature. In the main experimental analysis, the important factors are cooling time, melting temperature, cooling temperature, and holding pressure time in order. The results show that the average warpage deformation of the product at the measurement node has been reduced from -0.596 mm to -0.161 mm. Finally, use the ANOVA to confirm the importance of each factor. The error between experimental value and predicted value of original process is 0.424 dB, and the error of experimental value and predicted value of optimized process is 0.507 dB, which all fall on the allowable error range (confidence interval) of ±4.571. It can be seen that the Taguchi experiment result is accurate enough at 95% confidence level.
摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 IV
表目錄 VIII
圖目錄 X
第一章 緒論 1
1.1 產業背景 1
1.2 研究動機與方法 2
1.3 論文架構 3
第二章 文獻探討 4
2.1 文獻回顧 4
2.2 射出成型技術 6
2.2.1 射出成型階段 6
2.2.2 射出成型設備 9
2.2.3 射出成型用模具種類 12
2.3 塑料相關性質介紹 14
2.3.1 熱固性 14
2.3.2 熱塑性 15
2.3.3 聚乙烯 17
2.4 澆口型式 18
2.5 射出成型缺陷 20
2.6 翹曲變形 21
2.6.1 材料的分子定向性 21
2.6.2 冷卻不均勻 22
2.7 穩健製程研究 23
2.7.1 實驗設計概述 23
2.7.2 穩健品質設計 23
2.8 田口品質工程 24
2.8.1 正交實驗設計 25
2.8.2 品質損失函數 26
2.8.3 信號雜訊比 27
2.8.4 變異數分析 29
2.8.5 確認實驗 31
第三章 實驗與研究方法 33
3.1 研究架構 33
3.2 模流分析建構 34
3.2.1 實驗模型 34
3.2.2 澆口與流道設置 35
3.2.3 模座與水路設置 37
3.2.4 量測節點設置 39
3.2.5 實體網格生成 40
3.3 選用材料 41
3.4 成型參數設定 43
3.4.1 充填/保壓設定 44
3.4.2 冷卻設定 47
3.5 參數最佳化—田口實驗設計 47
3.5.1品質特性與理想機能 47
3.5.2 主實驗—控制因子與水準制定 49
3.5.3 原始參數驗證 49
3.5.4 干擾實驗—干擾因子與水準制定 51
3.5.5 內外直交表實驗 52
第四章 實驗結果與討論 54
4.1 設計變更—澆口型式比較 54
4.2 干擾實驗分析 57
4.3 主實驗分析 59
4.3.1 因子反應分析 62
4.3.2 變異數分析 65
4.4 製程參數優化 68
4.5 確認實驗 69
4.5.1 預測值與實驗值比較 69
4.5.2 信賴區間 70
4.6 原始與優化製程模擬分析 73
4.6.1 充填分析 73
4.6.2 保壓分析 75
4.6.3 冷卻分析 77
4.6.4 翹曲變形分析 78
第五章 結論與未來展望 83
5.1 結論 83
5.2 未來展望 84
參考文獻 85



[1] 劉宏偉,複合式折繞射集光鏡片成型製程分析研究,碩士論文,國立高雄應用科技大學模具工程系碩士班,高雄,2011。
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http://www.caemolding.org/cmm/%E5%A1%91%E8%86%A0%E6%9D%90%E6%96%99%E7%9A%84%E6%94%B6%E7%B8%AE%E8%88%87%E7%BF%B9%E6%9B%B2%E4%B8%80/
[21] 射出加工成型塑膠原料概論,2002。
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[25] 黃廷彬,田口式線上品質工程實務,2013。
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[26] Minitab 18,何為田口實驗中的信噪比,2021。
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[27] 台灣聚合化學品股份有限公司,2021。
https://www.usife.com/zh-tw/dirProduct/frmProduct4.aspx
[28] J. Busch, F. Field, and D. Rosato, Proc. SPE RETEC, Boston, Vol. 1, 1988.

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