非球面塑膠鏡片收縮誤差補償之研究｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

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研究生：	曾淑玲 Shu-Ling Tseng
論文名稱：	非球面塑膠鏡片收縮誤差補償之研究 Analysis on Shrinkage Error Compensate of Aspheric Plastic Lens
指導教授：	陳炤彰 Chao-Chang A. Chen
口試委員:	沈永康 Yong-Kang Shen 陳恩宗 Chen, En-Zong
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工程學院 - 機械工程系 Department of Mechanical Engineering
論文出版年：	2005
畢業學年度：	93
語文別：	中文
論文頁數：	108
中文關鍵詞：	射出成形、模流分析、非球面鏡片、收縮誤差補償
外文關鍵詞：	Aspheric lens, Shrinkage error compensation, Injection molding, Moldflow analysis
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本研究目的為結合模流分析之翹曲分析，對非球面光學塑膠元件
在Z 軸向的收縮誤差補償進行回饋式之平均量補償。研究中使用田口
實驗設計法預測各射出參數因子及水準配置的交互作用，由模流分析
結果顯示Z 軸向影響翹曲量之最顯著射出參數為模具溫度。由田口實
驗設計法所求得之最佳射出參數組合，應用於MATLAB 6.0 軟體作多
項式曲線擬合，可找出最佳誤差補償之數據，回饋到3D CAD 軟體進
行非球面鏡片Z 軸向翹曲變形誤差補償及再進行模流分析之翹曲分析
比對。研究結果顯示誤差補償後對Z 軸向的收縮誤差改善率達85%。
研究所發展的收縮率誤差補償方法可做為非球面鏡片射出成形模具設
計之參考依據。

This research is to integrate the moldflow analysis into the
compensation of Z-axis deformation due to shrinkage error of plastics for
mold insert in molding aspheric lens. Taguchi method is used to run
experimental design for identifying the significant factors on injection
parameters for minimum Z-axis deformation. Mold temperature was
found as the most significant factor to the warpage. Moreover the conic
fitting method was used to find out the compensation curve for
deformation from the moldflow results. The compensation curve of error
is a feedback to the profile in 3D-CAD software. The compensated lens is
imported into the moldflow analysis software again to verify the converge
of warpage on deformation. Results show the deformation improvement
percentage（DIP）is 85 % and the feasibility of the developed method
which can be further used in integrating with the machining error of mold
insert to reduce the time and cost in molding aspheric lens.

中文摘要................................................................................................I
ABSTRACT......................................................................................... II
誌謝.....................................................................................................III
目錄.....................................................................................................IV
圖目錄............................................................................................... VII
表目錄.................................................................................................IX
第一章 導論
1-1 研究動機............................................................................ 1
1-2 研究目的............................................................................ 2
1-3 研究方法............................................................................ 2
1-4 文獻回顧............................................................................ 3
1-5 產業應用............................................................................ 4
1-6 章節介紹............................................................................ 5
第二章 微射出成形與非球面光學元件相關理論
2-1 微射出成形探討.............................................................. 13
2-2 微射出成形定義與傳統射出成形的比較...................... 14
2-3 非球面之定義.................................................................. 15
2-4 非球面鏡的設計.............................................................. 17
2-5 非球面鏡片之誤差分析.................................................. 18
第三章 模流分析模型建構與設定
3-1 模流分析概述.................................................................. 23
3-2 模型建立過程.................................................................. 24
3-3 模流分析步驟.................................................................. 25
3-4 成品模流分析之射出參數建立...................................... 27
3-5 多模穴流道平衡.............................................................. 29
3-6 成品翹曲量在Z 軸的比對.............................................. 30
第四章 田口法實驗設計分析結果
4-1 田口法簡介...................................................................... 53
4-2 控制因子與水準配置...................................................... 54
4-3 選擇適當之直交表.......................................................... 54
4-4 S/N 比的計算................................................................... 55
4-5 反應表和反應圖.............................................................. 56
4-6 變異數分析...................................................................... 57
4-7 預測最佳Z 軸收縮翹曲量.............................................. 60
4-8 分析模擬結果與討論...................................................... 61
第五章 誤差分析結果與討論
5-1 翹曲之收縮分佈.............................................................. 70
5-2 二階多項式曲線擬合...................................................... 70
5-3 建立誤差補償分析.......................................................... 71
5-4 重新建構模擬非球面鏡模型.......................................... 72
5-5 誤差補償與誤差補償後分析之翹曲量的探討.............. 73
5-6 多模穴與誤差補償後之翹曲分析的探討...................... 74
第六章 結論和未來研究方向
6-1 結論.................................................................................. 86
6-2 未來研究方向.................................................................. 87
參考文獻............................................................................................. 88
附錄 A ..............................................................................................91
附錄 B ..............................................................................................93
附錄 C ..............................................................................................94

                                

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