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Pick-the-Winner법과 공간축소법에 기반한 플라스틱 사출성형품의 휨 최소화

Minimization of Warpage in Plastic Injection-Molded Parts Based on the ‘Pick-the-Winner' Rule and Design Space Reduction Method

  • 박종천 (금오공과대학교 기계공학부) ;
  • 김경모 (금오공과대학교 산업시스템공학부) ;
  • 김광호 (금오공과대학교 기계공학부)
  • 투고 : 2010.01.13
  • 심사 : 2010.04.09
  • 발행 : 2010.04.30

초록

본 논문은 직교배열실험에 기반한 'Pick-the-Winner'법과 설계공간축소법에 기초하여 사출성형 제품의 휨을 잡음(noise)의 존재 하에서도 최소화할 수 있는 강건설계 절차를 제시한다. 강건설계는 현실적 요구를 반영하여 두 단계의 이원적 최적화 과정, 즉 제품 형상에 대한 강건설계와 공정조건에 대한 강건설계로 이루어진다. 제안한 강건설계 절차를 사각형 박막 제품의 설계에 적용한 결과, 본 강건설계법이 현실적 효용성이 있음을 확인하였다.

This paper presents a robust design procedure for minimizing warpage in plastic injection-molded products, where the Pick-the-Winner rule based on Taguchi's Orthogonal Array experiments and the Design Space Reduction Method are integrated for optimization. Two-step optimization approach is applied to reduce warpage in the part design stage and additionally to minimize the warpage in the process conditions design stage. Taguchi's S/N ratio is introduced as a design metric to evaluate robustness against process variations. The effectiveness of proposed optimization process is shown with an example of warpage minimization problem.

키워드

참고문헌

  1. Dillman, S.H., Howe, D. and Robar, H.,"Optimization of the Injection Molding Process", SPE ANTEC Tech. Papers, 1, pp.754-757, 1996.
  2. I. Pandelidis, and Q. Zou, "Optimization of Injection MoldingDesign, PartII: Molding Condition Optimization", Polymer Engineering and Science, Vol.30, No.15, pp.883-892, 1990. https://doi.org/10.1002/pen.760301503
  3. Lee, B.H. and Kim, B.H., "Optimization of Part Wall Thickness to Reduce Part Warpage Based on the Modified Complex Method", Polym.-Plast. Tech. Eng., Vol.34, No.5, pp.793-811, 1995. https://doi.org/10.1080/03602559508009600
  4. Kevin, A. and Kamal, M.R., "A robust optimization of injection molding runner balancing", Computers and Chemical Engineering, Vol.29, pp.1934-1944, 2005. https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2005.04.005
  5. Chen, M., Yao, D., and Kim, B.H., "Optimization of process conditions in gas-assisted injection molding," Polym.-Plast. Tech. Eng., Vol.40, No.4, pp.479-489, 2001. https://doi.org/10.1081/PPT-100002071
  6. 오정열, 허용정, "CAE와 실험계획법을 연계한 사출성형 시스템 최적화에 관한 연구", 한국산학기술학회논문지, Vol.7, No.3, pp.271-277, 2006.
  7. 정재엽, 김동학, "플라스틱 DVD-Tray의 박막 사출성형을 위한 최적화 설계 Simulation에 관한 연구", 한국산학기술학회논문지, Vol.9, No.6, pp.1726 -1732, 2008. https://doi.org/10.5762/KAIS.2008.9.6.1726
  8. 권태헌 외, 사출성형 CAE 설계지침, 문운당, pp.125-151, 2001.
  9. Phadke, M.S., Quality Engineering using Robust Design, AT&T Bell Laboratories, pp.1-182, 1992.
  10. Schmidt, S.R. and Launsby, R.G., Understanding Industrial Designed Experiments, Air Academy Press, pp.6-1-6-28, 1997.
  11. Kota, S. and Chiou, S.J., "Use of orthogonal arrays in mechanical synthesis", Mechanism and Machine Theory, Vol.28, No.6, pp.777-794, 1993. https://doi.org/10.1016/0094-114X(93)90021-M
  12. 박종천, 김경모, 이종찬, 구본흥, "리브 형상과 공정 조건의 최적설계에 의한 사출제품 휨의 안정적 최소화에 관한 연구", 한국기계가공학회지, 제8권, 제3호, pp.90-97, 2009.
  13. Steinbichler, G., "Trends in Process Optimization", Kunststoffe German Plastics, Vol.82, No.10, pp.13-17, 1992.
  14. VMTech, Computer Aided Plastics Application -CAPA Tutorial, 2004.
  15. Fowlkes, W.Y. and Creveling, C.M., Engineering Methods for Robust Product Design, Addison-Wesley, New York, pp.230-231, 1995.