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사출성형 제품의 기능적 특성 향상을 위한 이중사출성형 금형 개발에 관한 연구

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Author(s)
박민우
Issued Date
2011
Abstract
One of recent issues related to an injection moulding process is the improvement of the product quality and the productivity through the innovation of the process and the mould design. Double-shot injection moulding process has been developed to improve the quality of the mould product and the productivity of injection moulding process. In addition, the double-shot injection moulding process can assign the desired functionality to the moulded product through a successive moulding of two types of resins with different compositions and colors. The objective of this thesis is to develop double-shot injection moulds for the improvement of functionality of plastic parts. A rotating type of the double injection mould with an index axis was adopted to reduce a manufacturing time of the plastic part. In this thesis, two types of double-shot injection moulds were designed. The first type was a multi-sliced double-shot injection mould incorporating with a proper three-dimensional conformal cooling channels in a hot spot region. Preliminary three-dimensional numerical analysis was performed to estimate a hot spot region, in which the residual temperature was higher than other region of the moulded part, in the mould product. The three-dimensional conformal cooling channels was assigned in the vicinity of the hot spot region. A proper design of the three-dimensional conformal cooling channels was chosen through the investigation of the influence of the diameter and position of the conformal cooling channels on the temperature distribution and the product quality. The second type was a double-shot injection mould for a human-friendly computer mouse with two different materials according to the required functionality. The human-friendly computer mouse was designed to be manufactured from the injection of a TPE (Thermoplastic elastomer) resin with a soft property on the base structure consisting of ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) plastic part. Through the injection moulding and over-moulding analyses, a proper double-injection moulidng conditions were estimated. Two types of the double-injection moulds were fabricated to perform the injection moulding experiments. The first type of double-injection mould was divided into conventional and hot spot regions. The core of the hot spot region was manufactured from the hybird metal rapid tooling technology. The results of injection moulding experiments for the first type of double-injection mould showed that the multi-sliced mould can remarkably improve the product quality and the productivity in comparison with the conventional mould. The results of injection moulding experiments for the second type of double-injection mould showed that a proper human-friendly computer mouse with the improved emotional characteristics can be manufactured when the proposed mould design and moulding condition were adopted.
Alternative Title
Investigation into the development of double-shot injection mould for improvement of functionality of plastic parts
Alternative Author(s)
Park, Min Woo
Affiliation
조선대학교 일반대학원
Department
일반대학원 기계공학과
Advisor
안동규
Awarded Date
2011-08
Table Of Contents
LIST OF TABLE Ⅰ
LIST OF FIGURES Ⅱ
ABSTRACT

제 1 장 서 론 1
제 1 절 이중사출 개요 1
제 2 절 연구 배경 및 관련 연구 3
제 3 절 연구 목적 및 방법 5

제 2 장 인덱스 축 회전 방식을 적용한 사출성형 제품의 기능적 특성 향상을 위한 이중사출성형 금형 설계 6
제 1 절 인덱스 축 회전 방식 6
제 2 절 직접 금속 제조 기술을 이용한 3 차원 형상적응형 냉각수로를 갖는 다중슬라이스 이중사출성형 금형 설계 8
1. 직접 금속 제조 기술 8
2. 다중슬라이스 금형 재료 선정 10
3. 대상 금형 설계 방법 11
4. 대상 금형 사출성형 해석 13
가. 대상 제품 및 금형 사출성형 해석 모델링 13
나. 대상 금형 이중사출성형 해석 결과 및 고찰 18
5. 3 차원 형상적응형 냉각수로를 갖는 다중슬라이스 이중사출성형 금형 설계 25
제 3 절 인체친화적인 컴퓨터 마우스 제작용 이중사출성형 금형 설계 26
1. 3 차원 측정 26
2. 대상 금형 설계 방법 27

제 3 장 기능적 특성 향상을 위한 이중사출성형 금형의 3 차원 사출성형 해석 29
제 1 절 3 차원 형상적응형 냉각수로를 갖는 다중슬라이스 금형의 사출성형 해석 29
1. 다중슬라이스 금형의 3 차원 형상적응형 냉각수로 설계안에 따른 해석 결과 및 고찰 29
2. 3 차원 형상적응형 냉각수로를 갖는 다중슬라이스 금형 제품과 직선형 냉각수로를 갖는 금형 제품의 사출성형 특성 비교/분석 38
제 2 절 인체친화적인 컴퓨터 마우스 제작용 이중사출성형 금형의 사출성형 해석 43
1. 대상 금형 사출성형 해석 모델링 43
2. 1 차 성형품의 사출성형 해석 결과 및 고찰 49
3. 2 차 성형품의 사출성형 해석 결과 및 고찰 59


제 4 장 사출성형 제품의 기능적 특성 향상을 위한 이중사출성형 금형 제작 및 시사출 실험 69
제 1 절 직접 금속 제조 기술을 활용한 3 차원 형상적응형 냉각수로를 갖는 다중슬라이스 이중사출성형 금형 제작 및 제품 품질 평가 69
1. 3 차원 형상적응형 냉각수로를 갖는 다중슬라이스 이중사출성형 금형 제작 69
2. 3 차원 형상적응형 냉각수로를 갖는 다중슬라이스 이중사출성형 금형의 시사출 실험 및 제품 품질 평가 72
제 2 절 인체친화적인 컴퓨터 마우스 제작용 이중사출성형 금형 제작 및 제품 특성 평가 74
1. 인체친화적인 컴퓨터 마우스 제작용 이중사출성형 금형 제작 74
2. 인체친화적인 컴퓨터 마우스 제작용 이중사출성형 금형의 시사출 실험 및 제품 특성 평가 76

제 5 장 결론 82

REFERENCES 84

감사의 글
Degree
Master
Publisher
조선대학교
Citation
박민우. (2011). 사출성형 제품의 기능적 특성 향상을 위한 이중사출성형 금형 개발에 관한 연구.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/9149
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000241965
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
Authorize & License
  • AuthorizeOpen
  • Embargo2011-08-12
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