유한요소 해석을 통한 차량용 도어 래치 사출성형 공정조건 결정

Abstract

사출 성형 방법은 금형내부에 가소화된 수지를 높은 압력으로 사출한 후 경화시켜 제품을 만드는 방법으로 자유로운 형상제조가 가능하며 수 만개의 제품생간이 가능한 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 사출성형 해석을 통하여 차량용 도어래치 공정조건을 결정하는 것이다. 적합한 사출성형 공정의 사출 유량을 선정하기 위하여, 사출 시간, 압력, 유동 패턴, 고화영역, 전단응력, 전단률, 웰드라인을 비교한1차 해석과 금형 온도 안정화 및 보압과 냉각 공정 조건 결정을 위한 2차 해석을 진행하여, 사출성형 특성과 제품 품질에 미치는 영향을 고찰하였다. 이에 따라 선정된 사출 성형 공정 조건으로 금형을 설계하고, 제품을 생산하였을 때 성형품의 외관을 관찰한 결과 웰드라인과 기공들이 존재하지 않음을 알 수 있었고, 시제품과 변형량을 비교하였을 때 문제가 없음을 확인할 수 있었다. 따라서 선정된 조건으로 제품을 생산하였을 때 기존 제품에 비해 불량률을 줄일 수 있으며, 제품 생산 시간의 손실을 최소화 하여 경쟁력을 확보할 수 있을 것이라 판단된다. Injection molding is a method for manufacturing many products, wherein a plasticized resin is injected into a mold at high pressure and hardened. According to the method, the product can be manufactured into various forms, and the mass production of up to tens of thousands of products is possible. The purpose of this study was to determine the process conditions for manufacturing a door latch for automobiles, through an analysis of the injection molding method. To calculate an appropriate injection flow for injection molding, a primary analysis for comparing the injection time, pressure, flow pattern, consolidation range, shear stress, shear rate, and weld line, as well as a secondary analysis for determining the conditions for stabilizing the molding temperature, holding pressure, and cooling process, were conducted. The characteristics of injection molding, and their influence on the product quality are discussed. No weld line and pores were observed on the products that had been manufactured based on the process conditions determined above. In addition, there were no flaws regarding the deformation compared to the prototype. Therefore, the manufacture of a product under the conditions determined in this study can reduce the defect rate compared to the existing production, and the process is also more competitive due to reduced production time.