臺灣博碩士論文加值系統

傳統模具設計及射出成型技術乃針對尺寸大且精度要求不高的產品，但近幾年來由於通訊、生醫和微機電等產業蓬勃發展下，射出成型件已趨向重量小且尺寸要求精度高，以SC型塑膠光纖接頭為例：在內外徑同心度小於1μm、表面粗糙度在Ra 0.05mm以下的尺寸規格要求下，傳統模具設計中所忽略的模具定位和變形顯得格外重要。
本研究以SC型塑膠光纖接頭模具為載具，設計一具有精密定位功能的新型模具，擬將射出成型機開關模運動之誤差及模板變形對模具定位之影響排除在外；另外，由於微量成型需以高速條件進行充填，熔膠所產生的拖曳力對SC型光纖接頭模具的微小芯模結構所造成的變形，利用Moldex模流分析軟體模擬分析模具的芯模承受熔膠拖曳力時所造成的變形，並且以此為參考結合田口實驗計畫法尋找成型參數之最佳化。
根據實驗結果顯示，模具模板變形量及平行度會受到機台振動的影響，在精微模具設計時需將基台振動的因素考量在內，基於此設計理念，新型光纖接頭模具在定位穩定度方面，較傳統穩定，至於以模流分析軟體模擬成型參數對芯模變形之影響得知射出速率及熔膠溫度的貢獻度最大。

The conventional mold design and injection molding technique tends to apply for parts with large size and low-precision dimension. Nowadays, with the fully development of high technology industry such as communication industry, medical care industry, and mechtronics industry, injection molding parts of tiny dimensions with high accuracy are required. For example, the SC-typed plastic ferrules used in optical fiber communication requires accuracy with less than 1μm in concentricity and under 0.05 Ra in surface roughness. Thus, positioning accuracy of mold plates’ movement and control of their mold deformation are important to product quality.
By employing the SC-typed plastic ferrules as the study vehicle, this research aims to design a new molding mechanism to achieve high positioning capacity when mold closing. The design concept is to eliminate the misalignment of mold closing caused by the deformation of the clamping unit. Moreover, to detect the little deformation of a tiny core caused by a high injection speed filling, applying commercial software “Moldex” simulate the little deformation of tiny core by the drag force of melt polymer . By applying Taguchi method, the optimal parameter setting is decided.
The result show, the parallel and deformation between platens will affect the precise of mold to fix position. Base on this, design a mold mechanism have fix position capability for injection molding. This new mold have better stable fix position than traditional mold design. In the software simulation, injection rate and melt polymer temperature are the maximum contribution for core defortion.

目錄
第一章 緒論1
1.1 研究背景與動機1
1.2 微射出成型關鍵技術概述1
1.3 塑膠光纖接頭3
第二章 文獻探討6
2.1 模具變形6
2.2 模溫控制7
2.3 微成型製程參數8
2.4 塑膠光纖接頭之微射出成型應用研究9
第三章 精密模具結構設計11
3.1 精密模具設計重點11
3.1.1 模具高精度定位之設計11
3.1.2 模具之加工12
3.1.3 模具材料之熱膨脹12
3.1.4 適當的澆口設計13
3.1.5 排氣孔之設計13
3.1.6 模具之磨耗與壽命14
3.2 成型品尺寸誤差的來源17
3.2.1 與模具相關17
3.2.2 與材料相關18
3.2.3 與成型條件相關者20
3.2.4 與週遭環境相關者21
3.3 SC型塑膠光纖接頭模具設計24
第四章 實驗設計與架設34
4.1 田口式品質工程與參數最佳化34
4.1.1 望小特性的損失函數34
4.1.2 訊號雜訊比 (Signal to Noise Ratio)35
4.1.3 直交表(Orthogonal Array)應用35
4.2 實驗設計40
4.2.1 在機台與模具變形方面41
4.2.2 在模具設計方面41
4.2.3 在成型參數之模擬42
4.3 射出成型機及模具平行度及變形量測42
4.3.1 以雷射干涉儀量測模板平行度的原理42
4.3.2 模板平行度及變形實驗流程43
4.4 實驗步驟49
4.5 實驗設備51
4.5.1 全電式射出成型機之規格52
4.5.2 量測設備53
第五章 實驗結果56
5.1 射出機台及光纖接頭模具模板平行度及變形測量結果56
5.2 新型光纖接頭模具定位精度振動量測72
5.3 SC型光纖接頭模穴壓力感測器數值模擬75
第六章、結論與建議80
6.1 結論80
6.2 未來建議80
6.2.1 線上監控模具變形80
6.2.2 芯模結構變形與熔膠流場之多重物理量81
6.2.3 特殊溫控系統83
參考文獻89
附件91

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