簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 賴美惠
Lai, Mei-Hui
論文名稱: 快速模面加熱系統設計
Design of Rapid Mold Surface Heating System
指導教授: 楊文彬
Young, Wen-Bin
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 航空太空工程學系
Department of Aeronautics & Astronautics
論文出版年: 2010
畢業學年度: 98
語文別: 中文
論文頁數: 80
中文關鍵詞: 射出成型電熱管Ansys
外文關鍵詞: Injection molding, rapid mold surface heating, mold temperature
相關次數: 點閱:125下載:3
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 現今消費者越來越重視產品外觀優劣,但在傳統射出成型過程中,容易因為融熔熱塑料與相對較低溫的模壁接觸後,冷卻收縮不均,進而導致產品翹曲變形,影響產品美觀性。本研究著眼於模具溫度這個關鍵因素,藉由保持模具在動態高溫狀態,幫助成型以提高產品品質,並減少傳統射出常見問題與降低成型週期。
    本研究希望從模具設計上的改變,以加熱板的方式,達到快速又均勻加熱模具表面溫度的良好加熱效果,設計上在靠近模面底部置入左右對稱的兩個可動塊,每個可動塊又分成加熱區與冷卻區。在加熱區鑽孔置入電熱管用以加熱模面。加熱時,將可動塊之加熱區置於模面底部;冷卻時,再將可動塊之冷卻區推至模面底部,進行加熱冷卻週期循環。並以Ansys軟體模擬此模具設計模面加熱速度與溫度分布情形,確認此設計之可行性,在付諸行動進行模具製作與實驗,再將模擬分析結果與實驗結果相比較。

    Nowadays consumers have paid more attention to the cosmetic appearance of the products. Because of the cooling contraction as the hot plastic melt contacts the low mold temperature in the tradition injection molding process, the product may have some distortion and affect the product’s appearance. This research focuses on mold temperature management. By heating the mold surface to a higher temperature dynamically, the cosmetic quality of the molded product may be enhanced while not increasing the cycle time largely.
    This research expects to introduce a new mold design that can heat the mold surface rapidly and uniformly. A movable block is designed and integrated to the mold, the movable block is divided into the heating zone and the cooling zone. Cylindrical electric heaters are used to heat the heating zone of the block to the setting temperature. During heating, the heating zone
    iii
    of the movable block moves to the position under the mold cavity to heat the cavity surface. During cooling, the cooling zone of the movable block moves back to the position while the heating zone moves out. The mold surface heating and the temperature distribution are simulated using Ansys software to confirm the feasibility of this design.

    授權書 中文摘要 i ABSTRACT ii 致謝 iv 目錄 v 表目錄 vii 圖目錄 viii 第一章、緒論 1 1-1前言 1 1-2文獻回顧 1 1-3 研究動機與目的 3 1-4 研究方法 3 第二章、實驗原理 5 2-1 射出成型原理 5 2-2微射出成型簡介 7 2-3 溫度對模具之影響性 7 2-4 傳導基本原理 8 第三章、Ansys電腦輔助熱傳分析 13 3-1 Ansys基本架構與分析流程 13 3-1-1 前處理介紹 14 3-1-2 分析器介紹 15 3-1-3 後處理介紹 16 3-2 模面熱傳分析 17 3-2-1 實體模型設計 17 3-2-2 元素形式設定 20 3-2-3 材料性質 20 3-2-4 邊界條件 21 3-2-5分析求解 22 3-3 模面熱傳分析結果 23 3-4 加熱板加熱與紅外線加熱模擬數值比較 28 第四章、實驗設備介紹 33 4-1 實驗模具 33 4-2 實驗設備 37 4-3 實驗流程 44 第五章、結果與討論 46 5-1 實驗結果與模擬分析比較 46 5-2 結論與建議 57 參考文獻 59 附錄 61 自述

    [1] 林志鴻, "微射出快速模溫控制系統與玻璃模仁表面微結構複製成行探討","機械工程學系碩士班" ,國立台灣大學,2001.
    [2] Yao, D., and Kim, B., "Developing Rapid Heating and Cooling Systems Using Pyrolytic Graphite," Applied Thermal Engineering 23, pp. 341-352, 2002.
    [3] 楊益成, "輻射快速加熱模具表面之實驗研究 Experimental Investigation on Rapid Heating of Radiation for Injection Mold Surface", 國立成功大學工程科學研究所專班, 2005.
    [4] Shia-Chung Chen1, Wen-Ren Jong1,2, Yaw-Jen Chang1,2,, and Jen-an Chang1, A. J.-C. C., 2, "Rapid Mold Temperature Variation for Assisting the Micro Injection of High Aspect Ratio Micro-Feature Parts Using Induction Heating Technology", JOURNAL OF MICROMECHANICS AND MICROENGINEERING, pp. 1783–1791, 2006.
    [5] 陳添福, "以蒸氣加熱可變溫模具系統開發development of a Steam Based Variotherm Molding System", 國立成功大學機械工程學系專班,2008.
    60
    [6] 鍾佳伸, "射出成型變模溫方法與成品表面品質之研究 Variable Mold Temperature Method and Study the Surface Quality of Product", 國立中央大學機械工程學系, 2008.
    [7] 黃志盛, "以液體加熱之可變溫模具系統開發 Development of a Liquid Based Variothermic Molding System", 國立成功大學機械工程學系, 2008.
    [8] 邱昱晴, "模具設計對模面加熱的影響 ", 國立成功大學航空太空工程學系, 2009.
    [9] 王立宏, "熱傳學", 2007年9月二版.
    [10] Frank P. Incropera, David P. DeWitt, "Fundamentals of Heat and Mass Transfer ", John Wiley & Sons, pp.2-7, 1996.
    [11] 張朝輝, " Ansys熱分析教程與實例分析 ", 中國鐵道出版社, 2007.
    [12] 陳信吉,康淵, " Ansys入門 ", 金華科技圖書股份有限公司, 2002.
    [13] 李輝煌, " Ansys工程分析-基礎與觀念 ", 高立圖書股份有限公司, 2005.
    [14] 張弘超," 射出成型製成參數對微特徵孔洞充填之影響 ",國立成功大學航空太空工程學系,2004.

    下載圖示 校內:立即公開
    校外:立即公開
    QR CODE