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研究生： 黃相宇
Huang, Hsiang-Yu
論文名稱： 射出機鎖模系統設計與分析
Design & Analysis on Clamping System of Injection Molding Machine
指導教授： 黃聖杰
Hwang, Sheng-Jye
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 機械工程學系碩士在職專班
Department of Mechanical Engineering (on the job class)
論文出版年： 2002
畢業學年度： 90
語文別： 中文
論文頁數： 103
中文關鍵詞： 鎖模系統 、全電式射出成型機 、無導柱式
外文關鍵詞： all electric injection molding machine, clamping system, tiebarless
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    • 摘 要
    射出機鎖模系統(clamping system)的穩定性與精度是影響塑膠射出成型品良劣的一個非常重要的技術指標;一個不穩定的鎖模系統將直接影響射出週期(cycle time)不穩，也會造成鎖模力不均並導致生產時間不易估計，以及良率/不良率比率浮動，增加生產成本。而鎖模精度不佳，將導致射出成型品產生收縮、翹曲以及排氣不佳等重大不良缺陷。
    由於國內業者對射出機之鎖模系統的設計方式仍舊依循抄襲、加工組裝、測試修正、再測試等模式反覆進行嘗試錯誤，直至功能合意為止之開發模式。此方式不但正確性、方向性、與時間性可慮，並耗費大量人力、物力，以及時間、金錢，且有觸犯他人專利的隱憂存在。
    本論文針對此缺點，就新世代技術機型之全電式射出成型機(all electric injection molding machine)的鎖模系統，由專利搜尋與分析、構想與設計、乃至分析與驗證，探討一完整開發流程。

    Summary

    The repeatability and accuracy of the clamping system in an injection molding machine is a significant technical indicator for plastic injection molding machines. An unstable clamping system directly affects the stability of injection cycle. Unbalanced forces of clamping system in an injection molding machine result in difficulty in estimating molding time, floating yield rates and cost. Also, inaccuracy of clamping system can result in some serious defects in the injection molded products, such as shrinkage, bending and air trap.
    Until now, there is no systematic way of designing the clamping system of an injection molding machine. Most manufacturing companies still design their clamping systems based on trial and error base. To response to the need of systematic way of designing a clamping system, this thesis aims to demonstrate a complete and scientific way of designing a clamping system. This approach starts from patent research and analysis, formation of ideas and design and then ends with CAE analysis and verification. With this approach, one can systematically design a clamping system with specific needs.

    目 錄 摘要……………………………………………………I 誌謝………………………………………………....II 目錄……………………………………………………III 圖目錄………………………………………………….V 表目錄…………………………………………………VIII 第一章 簡介 1-1.緣起…………………………………..………1 1-2.射出機分類………………………..…..…….1 1-2-1.曲肘式……………………………...……..3 1-2-2.直壓式……………………………………….3 第二章 專利搜尋與分析 2-1.結果與分析……………………………….10 2-2.結論………………………………………16 第三章 構想與設計 3-1.規格與目標………………………………24 3-1-1.需求………………………………24 3-1-2.設計重點…………………………24 3-2.構想與設計………………………………25 3-2-1.系統說明…………………………25 3-2-2.系統組裝說明……………………26 3-2-3.系統作動原理與說明…….………28 3-3.結論………………………………………31 第四章 分析與討論 4-1.鎖模中板分析………………………………43 4-2.機台(含鎖模前板) 分析……………………46 4-3.組合分析……………………………………50 4-4.修正分析……………………………………53 第五章 綜合結論 5-1.分析結論……………………………………88 5-2.設計結論…………………………………….89 5-3.未來發展…………………………………….90 參考文獻…………………………………………….96 英文摘要…………………………………………….99 索引…………………………………………………100 自述………………………………………………..103 圖 目 錄 圖1-1 直立式射出成型機………………….…….5 圖1-2 四點式曲柄鎖模系統……………………….6 圖1-3 五點式曲柄鎖模系統…………….………..7 圖1-4 直壓式鎖模系統………………….………..7 圖1-5 兩板式直壓鎖模系統……………………..8 圖1-6 直壓式無導柱鎖模系統…………..……...8 圖2-1 美國專利編號 5,354,196 專利說明圖……18 圖2-2 美國專利編號 5,633,024 專利說明圖……19 圖2-3 美國專利編號 5,811,141 專利說明圖……20 圖2-4 美國專利編號5,858,421 專利說明圖………21 圖2-5 美國專利編號5,888,560 專利說明圖………22 圖3-1 無導柱鎖模系統組合圖………………………33 圖3-2 無導柱鎖模系統剖面說明圖…………………34 圖3-3無導柱鎖模系統尺寸說明圖…………………35 圖3-4 無導柱鎖模系統作動說明圖…………………38 圖3-5 球軸承座作動圖………………………………38 圖3-6 頂出機構說明圖………………………………39 圖4-1 傳統有導柱直壓式鎖模系統分析……………58 圖4-2 傳統有導柱直壓式鎖模系統組合分析(含機台59 圖4-3 鎖模中板分析模型圖……………………….…60 圖4-4 鎖模中板應力分析結果側視圖………….……61 圖4-5 鎖模中板應力分析結果透視圖………………62 圖4-6 鎖模中板應變分析結果側視圖………….……63 圖4-7 機台分析圖…………………………………….64 圖4-8 機台應力分析結果側視圖…………………….65 圖4-9 機台應力分析結果後視圖…………………...66 圖4-10 機台應變分析結果側視圖……………………67 圖4-11 機台應變分析結果後視圖………………….68 圖4-12 機台第二次分析修正圖………………………69 圖4-13 機台第二次應力分析結果側視圖……………70 圖4-14 機台第二次應力分析結果後視圖………….71 圖4-15 機台第二次應變分析結果側視圖……………72 圖4-16 機台第二次應變分析結果後視圖……………73 圖4-17 組合分析模擬圖………………………………74 圖4-18 組合分析應力分析結果側視圖………………75 圖4-19 組合分析應力分析結果後視圖………………76 圖4-20 組合分析應變分析結果側視圖………………77 圖4-21 機台第三次分析修正圖………………………78 圖4-22 機台第三次分析應力透視圖……………….79 圖4-23 機台第三次分析應變側視圖…………………80 圖4-24 第二次組合分析模擬圖………………………81 圖4-25 第二次組合分析應力分析結果透視圖………82 圖4-26 第二次組合分析應力分析結果側視圖………83 圖4-27 第二次組合分析應變分析結果後視圖………84 圖4-28 第二次組合分析應變分析結果側視圖………85 圖4-29 第二次組合分析鎖模中板與前板應變對應圖86 圖5-1 最終完成之無導柱鎖模系統透視圖……………91 圖5-2最終完成之無導柱鎖模系統三視圖……………92 圖5-3最終完成之無導柱鎖模系統概略尺寸圖(一)…93 圖5-4最終完成之無導柱鎖模系統概略尺寸圖(二)…94 圖5-5 修正後之鎖模前板……………………………95 表 目 錄 表1-1 曲肘式與直壓式鎖模系統特徵與優缺點比較表9 表2-1 專利統計表………………………………………23 表3-1 1996年歐洲塑膠機械應用市場分佈……………39 表3-2 射出機規格與性能比較表………………………40 表3-3 H型鎖模系統功能需求…………………………40 表3-4 H型鎖模系統零件名稱與功能表…….…………40 表4-1 鎖模中板與鎖模前板應變分析節點取樣比較表87

    參 考 文 獻

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    下載圖示 校內：2003-08-14公開
    校外：2003-08-14公開
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