學生組 特別獎
作品名稱: 大型圓籃最佳化參數設計與驗證
學校: 國立虎尾科技大學
團隊成員: 林瑞璋、林柏言、謝宗宏
作品大綱
本產品開發置物用之大型圓籃，以35Kg為最大承載重量，並以最小塑料最低成本為設計目標。所以分兩部分設計:(1)以CAE作為設計之藍圖，建立基本最小體積結構圖。以空心結構設計則以最小且最薄肋片為設計目標。(2)再以模流看是否產生短射及結合線影響其強度，及最佳化模流叁數設計。(3)完成開模，並完成產品結構測試。
本研究達到目標函數，以Moldex3D 模流分析軟體取得最佳化結果，以籃子截面厚度縮小和最佳化參數設計為目標函數，並改變翹曲變形影響與體積縮收率為結果輸出驗證。並搭配Abaqus有限元素軟體分析模擬產品的可承受重量，以確認是否與原先成品有差異，最後以射出結果相互驗證。
針對所設定的優化改善，將大型圓籃截面厚度尺寸從原本3mm降至2. 5mm，並可承受35kg承載重量。翹曲變形與體積縮收率也有明顯下降趨勢，達到最佳化設計目標。
挑戰
- 計畫目標為原來體積減少15%-20%，肋寬原來3mm減為2.5mm。
- 符合截面尺寸縮小，降低成本與時間
- 利用田口實驗法找出射出成型最佳化參數並改善產品產生短射及減少翹曲量、體積收縮率
解決方案
利用Moldex3D的射出成型模組並搭配田口實驗法進行翹曲變形診斷，模擬多項設計變更參數以減少15%~20%體積為目標，並成功達到最佳參數及改善翹曲問題。
效益
- 符合新產品尺寸截面厚度縮小，不會產生短射及縫合線產生應力脆化狀態
- 大型圓籃肋厚從原本3mm降至2. 5mm，並可承受35kg承載重量，體積與質量減少22. 75%
- 翹曲體積收縮率最大值從10. 557% 降至9. 436%，變更設計比原設計減少11. 8%
- 翹曲總位移最大值由8. 063mm降至6. 29mm，變更設計比原設計減少1. 773mm，翹曲總位移減少28. 1%
使用產品(模組)
– 流動分析模組 Flow
– 保壓分析模組 Pack
– 冷卻分析模組 Cool
– 翹曲分析模組 Warp
– 專家分析模組 Expert
得獎團隊
第一次參加Moldex3D全球模流達人競賽榮獲特別獎，對我們來說是一件很特別和值得開心的經歷，有獲獎就是一種肯定，藉由這次的比賽讓我們充分了解到還有很多地方都是需要去加強的，從這次的比賽學到東西才是最主要和重要的。