PET병은 프리폼(preform)을 사출성형한 후 이를 블로우 성형기에 이송시켜 블로잉하여 성형된다. 내열을 요구하는 병 즉, 주스나 곡류음료용 PET병은 목 부분(neck 또는 thread 부분)에 내열성을 부여하기 위해 프리폼 성형 후 블로잉하기 전에 목 부분을 결정화시킨다. 그러나 사출성형품에 존재하는 잔류응력이 결정화를 방해하기 때문에 프리폼 목 부분의 충분한 결정화를 위해 사출 후 프리폼을 열처리(annealing)한다. 이 열처리는 잔류응력을 해소시키기 위해서 수행하는데 사출 시 성형조건의 최적화를 통하여 잔류응력을 최소화한다면 열처리 시간을 단축시킬 수 있다. 본 논문에서는 사출 시 프리폼에 형성되는 잔류응력을 최소화하고 치수정밀도를 유지하기 위한 연구로 CAE 해석을 통하여 최적 사출조건을 제시하였다. 성형조건별 잔류응력 및 수축률의 변화를 관찰하고 이를 최소화시키는 성형조건을 찾기 위해 실험계획법을 적용하였다. 사출온도, 보압크기, 그리고 사출시간을 인자로 하여 최적의 성형조건을 결정하였다. 잔류응력에 영향을 주는 인자는 사출온도와 사출시간 순으로 나타났고 수축률에 영향을 주는 인자는 사출온도로 나타났다. 본 연구에서 결정한 최적 조건에서 최대 잔류응력, 잔류응력의 분포, 그리고 수축률이 기존 조건에 비해 각각 22%, 40%, 그리고 25% 감소하였다.
In this paper, we design internal space in plunger-type low pressure vacuum injection molding machine from numerical study. And we study characteristic of viscoelastic flow for searching injection molding condition. Then the flow analysis was performed using the CAE S/W. The result shows optimal value of nozzle and hole in injection chamber. And we investigated qualitatively relationship between injection pressure and injection mass flow with variable shear rate
본 연구에서는 성형해석 및 실험적 방법을 통하여 페트 용기의 두께 편차를 최소화하기 위한 프리폼 최적화 설계를 수행하였다. 사출성형과정을 정확하게 묘사하기 위하여 3차원 모델을 이용하여 충진, 보압 및 냉각해석을 통하여 최적의 프리폼 설계변수를 설정하였으며, 이 결과를 이용하여 블로우 성형해석을 수행하였다. 성형해석결과를 평가하기 위한 사출성형 및 블로우 성형실험을 수행하였으며, 실험결과와 해석결과는 정성적으로 일치하는 것을 확인하였다. 이러한 실험결과 데이타를 설계에 반영함으로서 최적의 프리폼 형상을 얻을 수가 있었다.
사출성형 제품 및 금형설계를 위한 통합형 CAD시스템이 연구되었다. 현존하는 CAD시스템은 주로 기하학적 모델링 기능만을 제공하고 있으나 본 연구에서는 제품설계, 금형설계, 몰드베이스 선정, 공정설계를 통합하여 설계할 수 있도록 CAD/CAPP/CAE를 연계한 설계시스템을 구성하였다. 특징형상 기법을 비롯하여 다양한 방법론이 시스템 구성을 위해 연구되었다. 이러한 통한형 설계시스템은 동시설계를 위해 유용하게 사용될 수 있는 진전된 개념의 설계시스템이다.
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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제1권1호
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pp.133-145
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2000
Plastic molding designers are frequently faced with optimizing multiple defects in injection molded parts. these defects are usually in conflict with each other, and thus a tradeoff needs to be made reach a final compromised solution. In this study, an automated injection molding design methodology has been developed to optimize multiple defects of injection molded parts. Two features of the proposed methodology are as follows: one is to apply the utility theory to transform the original multiple objective optimization problem into single objective optimization problem with utility as objective function, the other is an implementation of a direct search-based injection molding optimization procedure with automated consideration of process variation. The modified complex method is used as a general optimization tool in this research. The developed methodology was applied to an actual molding design and the results showed that the methodology was useful through the CAE simulation using a commercial injection molding software package. Applied to production, this study will be of immense value to industry in reducing the product development time and enhancing the product quality.
Pak, Hyosang;Sim, Hyojin;Oh, Hyeon-Kyung;Lee, Guen-Ho;Kang, Min-A;Lyu, Min-Young
Elastomers and Composites
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제55권2호
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pp.120-127
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2020
In this study, molding shrinkage of PPS resin was investigated. Two types of PPS resins with differing glass fiber and calcium carbonate content were used for this purpose. To observe mold shrinkage, molding conditions based on injection temperature, injection speed, and the position of the cushion were selected. Circular and rectangular specimens were used for the study model. Injection molding simulation was performed to predict the filling pattern and mold shrinkage, and the simulation results were compared with the experimental conclusions. It was observed that the mold shrinkage showed the highest shrinkage (distributed from 0.05% to 0.32%) dependence on the injection temperature, and the lowest shrinkage (distributed from 0.05% to 0.31%) dependence on the injection speed. The role of the position of the cushion in mold shrinkage was difficult to observe. The results of the simulation mostly agreed with the experimental results; however, for some molding conditions, the mold shrinkage in the simulation was overestimated as compared to that in the experiment.
K사의 방진고무 사출성형에 있어서 애로사항인 토크로드부시(torque rod bush)의 캐비티 가장자리(edge) 구간에서의 에어트랩(air-trap) 발생 및 다이내믹 댐퍼(dynamic damper)에 있어서 사출시 미성형(short shot) 발생 등의 문제점을 해결하기 위하여, 상용 CAE 프로그램인 MOLDFLOW(Ver. 5.2)를 이용한 전산모사를 수행하여 적정금형설계를 도출하고 적정작업조건을 구축하였다. 그 결과 방진고무 중에서 토크로드부시의 사출성형에서의 에어트랩 발생 등의 공정문제를 최적 캐비티 가장자리 경사각 및 게이트 수를 조절함으로써 캐비티 가장자리에서의 유동선단(flow-front)의 유동정체를 방지하고 유동을 원활하게 하여 해결하였다. 한편 다이내믹 댐퍼의 사출시 충전(filling) 단계에서의 캐비티 비충전으로 인한 미성형 불량은 에어벤트(air-vent) 구를 에어트랩 발생 빈도가 매우 높은 유동선단 상향류와 하향류의 두 흐름이 만나는 지점에 설치함으로써 미성형 불량을 해결하였다. 또한 게이트 위치를 댐퍼 상단에서 중단으로 변경하거나 게이트 수를 증가시킨 경우에 미성형 불량이 K사의 경우보다 개선되었다.
In the manufacture and processing of large plastic materials, product quality is tested and verified through several techniques such as injection processing, residual stress through injection molding and shrinkage. With regards to the injection molding process, common problems such as inconsistent density is seen when different points of the product are discovered to have varying thickness levels. Sink marks in product are then evident. This occurs when there is poor molding conditions caused about by poor runner and packaging systems incorporated into the process. We designed the runner system which is possible balanced filling to cavities using CAE program $Moldflow^{TM}$ and then obtained optimal processing conditions by Taguchi's Robust Design technique.
The purpose of this research is the warpage reduction for intake-manifold which is made to the injection molding. Intake-manifold is assembling to ultra sonic welding after forming. Therefore deformation is influence on the performance and manufacture to intake-manifold product. Location and number of gates, filling time, mold temperature, packing time, packing pressure and cooling time are factors that affect the deformation of injection molding product. Therefore, the injection molding characteristics of intake-manifold and the estimated deformation are detected by CAE analysis and compare measuring data in this study.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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