• 제목/요약/키워드: 금형 변형

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Effect of Processing Conditions on Microstructure and Residual Stressof injection Molded Polymer Products (고분자수지의 미세구조와 잔류응력에 미치는 사출성형조건의 영향)

  • 김정곤
    • The Korean Journal of Rheology
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    • 제8권1호
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    • pp.58-68
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    • 1996
  • 고분자 가공에서 가장널리 사용되고 있는 사출공정은 비등온의 싸이클 공정이므로 사출조건에 따라 성형품은 다양한 형태의 열이력과 변형이력을 받게 되고 그 결과 최종성형 품의 기계적 물성이 현저히 달라지게 된다. 그러므로 우수한 물성을 갖는 성형품을 얻기위 해서는 열이력과 변형이력에 연관되어 나타나는 미세구조의 변화와 잔류응력을 최소화할수 있는 최적 성형조건의 선정이 대단히 중요하게 된다. 본 연구에서는 수치모사실험을 기초로 설정한 성형조건의 범위에서 다양한 사출성형실험을 수행하여 얻은 시편을 대상으로 미세구 조의 변화와 잔류응력에 미치는 성형조건의 영향을 조사함으로써 최적성형조건을 선정하기 위한 방안을 찾고자 하였다. 편광현미경을 사용하여 관찰한 결정성 고분자수지 시편의 내부 구조는 전형적인 skin-core 구조를 보일뿐만아니라 충전속도, 사출온도, 금형온도, 및 gate로 부터의 위치 변화에 따라 미세구조가 현저히 변함을 알수 있었으며 광탄성법과 layer removal method를 이용하여 조사한 무정형 고분지수 시편의 잔류응력은 금형온도와 사출압 에 가장 영향을 많이 받으며 두께 방향으로 parabola한 분포를 가짐을 알수 있었다. 이상의 결과로부터 사출조건의 변화에 따라 잔류응력과 내부구조가 현저히 변하게 되며 이는 성형 품의 물성에 직접적인 영향을 미치고 있음을 알수 있었다.

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Optimization of Injection Mold Fluidic System for the Square-type Cosmetic Case by Injection Molding Analysis Method (사출성형해석을 통한 화장품 사각 외장케이스 금형 유동시스템 구조 최적화)

  • Yoon, Gil-Sang;Kim, Gun-Hee;Lee, Jeong-Won;Sohn, Jong-In;Seo, Tae-Il;Kim, Yoo-Jin;Lee, Jung-Bae
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 2부
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    • pp.514-517
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    • 2011
  • 본 연구에서는 사각형태 화장품 케이스 사출성형 시 발생되었던 수지 미성형 불량을 해결하기 위하여 사출성형해석 기술을 통해 성형품 형상변경 및 사출금형 내 유동 시스템 수정방안 도출을 수행하였다. 대상제품인 사각형태 화장품 케이스는 상측부 케이스로서 케이스 외관에 게이트 및 취출흔적이 남지 않아야 함에 따라 측면부 게이트 적용으로 유동거리가 길어져 미성형 불량이 다수 발생하는 제품이다. 따라서, 수지 유동성 향상과 더불어 효율적인 보압전달을 통하여 수지 충전 및 변형발생 저감을 위하여 성형품 형상변화 및 유동시스템 변화에 따른 사출성형해석을 수행하고 결과를 고찰하였다. 이로써 최종적으로 수지 미충전으로 인한 미성형 불량을 제거하고 성형품 변형을 줄일 수 있는 수지유동시스템 수정방안을 제시하였다.

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Effect of Design Parameters and Molding Temperature on Polymethyl Methacrylate Lens Warp (PMMA Lens의 변형에 미치는 설계변수와 금형온도의 영향)

  • Lee, Seon-Ho;Hur, Jang-Wook
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • 제15권5호
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    • pp.109-116
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    • 2016
  • Polymethyl methacrylate is commonly used in the outer lens of automotive rear lamps. However, if the lens warps above the allowable limit, it may lead to faulty connection with the housing, and failure of the assembly. This study investigated the effects of gate diameter and cooling line distance in the mold design for automotive outer lens. The optimal gate diameter and cooling line distance to minimize the warp of the outer lens were derived as 3.0 mm and 50-60 mm respectively, and the cooling temperature to minimize warp was shown to be $60-80^{\circ}C$ (mold surface temperature $48-67^{\circ}C$). A higher cooling temperature may somewhat mitigate the warp, but is undesirable because it may cause injection molding problems, such as sinks. A mold was constructed matching the optimal design and the produced lens properties, particularly the degree of warp, were comparable with the CAE predictions.

Rigid-Plastic Finite Element Analysis of Axisymmetric Forward Extrusion (강소성 유한요소법 을 이용한 축대칭 전방 압출 해석)

  • 양동열;오병수;이중홍
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • 제9권4호
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    • pp.452-462
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    • 1985
  • The axisymmetric forward extrusion is analyzed by using the rigid-plastic finite element formulation. The distribution of stresses and strains as well as the deformation pattern in solid extrusion is very important for the improvement of product quality. The initial velocity field is determined by assuming the material as a Newtonian fluid through an arbitrarily shaped axisymmetric die. The workhardening effect and the friction of the die-material interface are considered in the formulation. Some reduction of area and die shapes(conical and biquadratic-curved) are chosen for computation. Experiments are carried out for steel alloy(SCM4) specimens using conical and curved dies. It is found that experimental observation is in good agreement with FEM results. The strain distribution is curved(biquadratic) dies is shown to be more uniform than in conical dies at the same reduction of area.

CAE Analysis on the Radius Curvature of Ununiformed wall-thickness Jar (불균일 측벽두께 Jar의 곡률반경에 따른 CAE 해석)

  • Shin, Nam-Ho;Choi, Seok-Jong
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • 제7권6호
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    • pp.1040-1046
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    • 2006
  • This paper is aimed to investigate the deformation caused by ununiform contraction of injection molding with highly big differences of thickness by the continuity of various curvature radius. By CAE analysis, the uniform cooling structure and optimum molding conditions are found for Jars made of SAN and PMMA materials and applied to the design of chill. In order toevaluate the molding pressure, resin temperature, molding temperature, cooling conditions, Moldflow program is applied. As results of experiments, the deformation and inferiority phenomena in Jars are analyzed for each factor and proposed the injection molding conditions to minimize the cooling structure and reduce the cycle time.

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Determination of Molding Conditions of Double-Shot Injection Mold for the Computer Mouse via Three-Dimensional Injection Molding Analysis (3 차원 사출성형 해석을 통한 컴퓨터 마우스 제작용 이중사출성형 금형의 공정조건 결정)

  • Ahn, Dong-Gyu;Park, Min-Woo;Park, Jeong-Woo;Kim, Hyung-Su
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • 제35권12호
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    • pp.1619-1625
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    • 2011
  • The objective of this study determine the molding conditions of a double-shot injection mold for fabricating a computer mouse using different materials, by performing three-dimensional injection molding analysis. In order to select the optical injection molding conditions, the effects of the injection time, the maximum injection pressure, the effect of packing time on the injection molding characteristics, and the product qualities were quantitatively examined. From the results of the injection molding analysis, the optimal injection molding conditions of the double-shot injection mold, which leads the molded product to the minimized shrinkage and deflection, were estimated. The results of the injection molding experiments, showed that an appropriate computer mouse can be fabricated using different materials when the identified optimal injection molding conditions are adopted.

Finite Element Analysis of Thermoforming Process for Axisymmetric System (축대칭형계 열성형공정의 수치모사연구)

  • 이재욱
    • The Korean Journal of Rheology
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    • 제8권3_4호
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    • pp.215-225
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    • 1996
  • 평판형의 열가소성 수지를 유리전이온도 이상으로 가열한 다음 압력을 가함으로써 원하는 형상의 제품을 성형하는 열성형공정은 대상 수지가 큰 변형을 일으킬 뿐만 아니라 비선형적 거동을 보이게 된다. 따라서 수지의 변형거동 예측과 최적성형조건의 설정에 많은 어려움과 시행착오를 거치게 되는 바, 열성형 공정의 최적화를 위한 연구의 일환으로 원형 평판위 수지를 대상으로 수지의 부풀림 거동과 이에 따른 두께 분포를 예측할수 있는유한요 소법의 수치모사 알고리듬을 개발하고자 하였다. Piola-Kirchhoff 응력 텐서와 Green 변형 텐서 및 lagrangian 변형 텐서를 사용하여 평판상의 응력-변형에 대한 비선형의 에너지 수 지식을 수립하고 Newton-Raphson 반복수렴법을 이용하여 근사적으로 해석하였으며 수지의 유변학적 구성방정식으로는 neo-Hookean 모델, Mooney-Rivlin 모델 및 Ogden 모델등의 초탄성 모델을 사용하여 그결과를 비교하였다. 수치모사에는 두께가 매우 얇기 때문에 두께 방향의 응력변화를 무시할수 있는 membrane 가정을 도입한 2차원적 해석과 두께 방향의 응력 변화를 고려하는 3차원적 해석을 모두 수행하고 그 차이를 비교하였으며 3차원적 해석 의 경우에는 penalty법을 이용하여 비 압축성을 만족하였다. 일차적으로 내압을 받는 두꺼 운 원통계에 대한 수치모사 해석을 수행하고 완전해와 비교함으로써 개발된 수치모사 알고 리듬의 열성형 공정에의 적용 타당성을 검증하였으며 이를 이용하여 원형 평판의 자유부풀 림거동을 예측한 결과 Treloar 등의 실험결과와 잘 부합함을 확인하였다. 또 간단한 형상의 금형이 있는 경우와 반지름 방향으로의 온도변화에 따른 수지의 변형거동을 해석함으로써 실제 열성형 공정에서 요구되고 있는 성형품의 두께 분포를 균일하게 하기 위한 방안을 제 시하였다.

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Development and transcription estimation of an automotive interior plastic part(HD Switch Panel) with no glossy etching pattern (무광부식 패턴을 갖는 자동차 내장부품인 HD Switch Panel의 제조 및 전사성 평가)

  • Kim, Young-Kyun;Kim, Dong-Hak;Son, Young-Gon
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • 제10권11호
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    • pp.3280-3286
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    • 2009
  • In this paper, we designed and manufactured HD Switch Panel parts with micro-etched pattern. By using CAE analysis, we could predict weld-line positions and the amount of shrinkage during injection molding process. We measured the temperature distribution of the mold surface so that we could optimize the processing conditions such as mold temperature. In order to increase the transcription of micro-etched pattern, we applied the E-Mold technology and evaluated the effect of mold temperature on the surface quality. We concluded that the etched pattern was improved(more than 2.5$\to$1.5~1.7) through the measurement of surface gloss and the observation of both SEM and SPM images.

A study on light weighted injection molding technology and warpage reduction for lightweight automotive head lamp parts (자동차 헤드램프 부품의 경량화 사출 성형기술 및 변형 저감에 관한 연구)

  • Jeong, Eui-Chul;Son, Jung-Eon;Min, Sung-Ki;Kim, Jong-Heon;Lee, Sung-Hee
    • Design & Manufacturing
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    • 제13권2호
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    • pp.1-5
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    • 2019
  • In this study, micro cellular injection molding of automobile head lamp housing with uneven thickness structure was performed to obtain improvement on deformation and light-weight of the part. The thickness of the presented model was uniformly modified to control the deformation of the molded part. In order to maximize the lightweight ratio, the model having an average thickness of 2.0 mm were thinly molded to an average thickness of 1.6 mm. GFM(Gas Free Molding) and CBM(Core Back Molding) technology were applied to improve the problems of the conventional foam molding method. Equal Heat & Cool system was also applied by 3D cooling core and individual flow control system. Warpage of the molded parts with even cooling was minimized. To improve the mechanical properties of foamed products, complex resin containing nano-filler was used and variation of mechanical properties was evaluated. It was shown that the weight reduction ratio of products with light-weighted injection molding was 8.9 % and the deformation of the products was improved from the maximum of 3.6 mm to 2.0 mm by applying Equal Heat & Cool mold cooling system. Also the mechanical strength reduction of foamed product was less than 12% at maximum.