結合田口法與反應曲面法之光學鏡片射出成型製程參數最佳化分析

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姓名

黃正德(Zheng-De Huang) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

結合田口法與反應曲面法之光學鏡片射出成型製程參數最佳化分析

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摘要(中)

光學塑膠鏡片使用射出成型製程製造出高精度的鏡片，其幾何形狀控制必須非常精確，翹曲量必須要控制在要求的公差內，避免在鏡頭組裝過程中，因鏡片翹曲過大而導致零件配合不良的問題。在業界常以成型參數設計進行對產品良率改善，主要是設定產品或製程參數的因子水準，使其對雜訊變數的敏感性變小。大多數工程師應用田口方法來優化參數設計，但是田口方法只能獲得離散的最優解，當參數值連續時，無法求得真正的最佳值。本研究目的在於找出光學鏡片模流分析製程參數設計最佳化，因此結合田口法與反應曲面法，以Moldex3D進行模流分析，利用田口方法減少實驗次數及達到離散的最優解，再運用反應曲面法優化參數設計，最後，探討製程參數對鏡片翹曲量的影響。本研究結果將可提供給工程師一套產品製程參數設計的最佳化流程。

摘要(英)

Optical plastic lenses employed an injection molding process to produce high-precision lenses with precise geometry control. The warpage must be controlled within the required tolerance to avoid the problem of poor-fitting of the parts due to excessive lenses warpage during lenses assembled. In the industry, the improvement of product yield is often carried out by parameter design. Parameter design is critical to enhancement of a system’s robustness by identifying specific control factors and their levels that make the system less sensitive to noise. Most engineers employ Taguchi methods to optimize parameter design. However, Taguchi method can only obtain the discrete optimal solution, and can’t identify the real optimum when the parameter values are continuous. The purpose of this study is to optimize the design of the mold flow process parameters on optical lenses. We combined Taguchi method and response surface method for parameter optimization, and employ Moldex3D software for mold flow analysis. Taguchi method can reduce the number of experiments and obtain the discrete optimal solution, and response surface method for parameter optimization Finally, we discuss the impact of process parameters on lenses warpage. The results of this study can provide a process optimization on product parameter design to engineers.

關鍵字(中)

★ 光學鏡片
★ 模流分析
★ 參數設計
★ 實驗設計
★ 射出成型

關鍵字(英)

論文目次

摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 IX
第一章緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究目的與方法 5
1.3.1 研究目的 5
1.3.2 研究方法 7
1.4 研究架構 9
第二章 Moldex3D模流分析 11
2.1 前言 11
2.2 模流分析技術 11
2.2.1 CAD模型Mesh建立 13
2.2.2 材料特性 15
2.2.3 模流分析流程 16
2.2.4 成型條件設定 20
2.2.5 模流分析結果判斷方法 28
第三章實驗設計法 40
3.1 前言 40
3.2 田口實驗設計法 40
3.2.1 田口直交表配置 40
3.2.2 信號雜訊比(S/N) 41
3.2.3 S/N比回應表與回應圖 45
3.2.4 變異數分析(ANOVA) 48
3.2.5 最佳化結果驗證 53
3.3 反應曲面法 56
3.3.1 RSM之數學模型 56
3.3.2 反應曲面設計 59
3.3.3 RSM參數優化 60
3.3.4 望想函數 61
第四章結果與討論 69
4.1 前言 69
4.2 田口方法優化 69
4.2.1 決定品質特性 69
4.2.2 選定因子及水準 69
4.2.3最佳化分析結果 73
4.2.4 最佳化結果之確認 80
4.3 反應曲面法優化 81
4.3.1 第一階段優化 82
4.3.1.1 反應曲面設計及模型建構 82
4.3.1.2 最佳化分析結果 87
4.3.2. 第二階段優化 89
4.3.2.1 反應曲面設計及模型建構 89
4.3.2.2 最佳化分析結果 89
第五章結論與未來展望 96
5.1 結論 96
5.2 未來展望 97
參考文獻 98

參考文獻

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[11] 李輝煌，田口方法:品質設計的原理與實務，高立圖書有限公司，2008。
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指導教授

賴景義

審核日期

2019-7-16

推文