注塑制品翹曲變形的研究

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1、塑料科技№1(Sum.141)22PLASTICSSCI.&TECHNOLOGYJanuary2001文章編號(hào):100523360(2001)20120022204注塑制品翹曲變形的研究郭志英,李德群(華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北武漢430074)摘要:介紹了研究注塑制品出模后翹曲變形的幾種方法和思路,并且比較、分析了各種方法的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞:注塑制品;翹曲變形中圖法分類號(hào):TQ320172;TQ3201662文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A33%玻璃增強(qiáng)纖維PA66注塑磁盤的增強(qiáng)比率、線性熱1前言膨脹系數(shù)的各向異性、制品厚度和翹曲之間的關(guān)系,首次提出了翹曲指數(shù)概念,采用翹曲指數(shù)研究PA

2、66塑塑料注塑成型中,由于制品收縮的大小和主方向料制品的翹曲特性,并研究了翹曲指數(shù)、翹曲和纖維定不同,導(dǎo)致出模后塑件的形狀與其在模具型腔內(nèi)的形向狀態(tài)之間的關(guān)系和屈服與翹曲指數(shù)的關(guān)系。E.J.狀不同,這就是工程技術(shù)人員十分關(guān)心的注塑制品的Fahy等采用磁盤來測(cè)試增強(qiáng)塑料制品出模后發(fā)生翹翹曲變形問題。影響注塑制品翹曲的主要因素有以下曲變形的機(jī)制,并提出磁盤呈拱形或馬鞍形變形的實(shí)幾個(gè)方面:(1)塑料及模具材料;(2)制品結(jié)構(gòu)、模具結(jié)驗(yàn)公式。構(gòu)、模具強(qiáng)度、加工精度和表面粗糙度;(3)注塑成型工M.Akay和S.Ozden等在大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,藝條件。由于翹曲變形是由多種因素造成,所以

3、對(duì)注塑建立殘余應(yīng)力和翹曲之間的實(shí)驗(yàn)關(guān)系,這樣就無需考制品翹曲的研究起步較晚,并且進(jìn)展較慢。塑料行業(yè)中慮忽略塑料的粘彈行為和假設(shè)塑料固化時(shí)材料性質(zhì)與對(duì)注塑制品出模后發(fā)生翹曲的研究工作總結(jié)起來體現(xiàn)溫度無關(guān)給翹曲預(yù)測(cè)帶來誤差。Radford和Diefendorf在以下三個(gè)方面:(1)實(shí)驗(yàn)研究塑料制品的翹曲與塑料等實(shí)驗(yàn)研究了復(fù)合材料在成型和使用過程中的變形。材料、模具材料、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝參數(shù)等他們提出了基于經(jīng)典層狀薄板理論的預(yù)測(cè)制品形狀變之間的關(guān)系;(2)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)角度來研究減少注化的數(shù)學(xué)模型。塑制品翹曲變形的方法,并進(jìn)行產(chǎn)品和工藝條件的優(yōu)實(shí)驗(yàn)方法研究翹曲變形,往往局

4、限于某一特定的化設(shè)計(jì);(3)從理論上對(duì)翹曲進(jìn)行定性和定量分析研幾何形狀、特定的材料和工藝條件,并不能全面考慮諸究,并開發(fā)相應(yīng)的軟件。多因素對(duì)翹曲變形的影響,而且也不能在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)可能發(fā)生的翹曲變形的大小。2實(shí)驗(yàn)研究注塑制品翹曲變形用實(shí)驗(yàn)方法研究塑料制品的翹曲變形主要體現(xiàn)在3從產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法研究制品翹曲變形研究材料性質(zhì)、產(chǎn)品的幾何形狀和大小、注塑成型工藝NelsonC.Baldwin從產(chǎn)品和模具設(shè)計(jì)以及成型工條件等對(duì)制品翹曲變形的影響。藝條件出發(fā),分析了減少注塑制品翹曲變形的方法。他早在六十年代,V.Leo和Ch.Curelliez便通過設(shè)計(jì)指出,不正確的產(chǎn)品設(shè)計(jì)所導(dǎo)致的翹曲是

5、最嚴(yán)重的,幾大量的實(shí)驗(yàn),獲取澆口幾何形狀、保壓參數(shù)(保壓壓力乎不可能通過成型工藝條件來修正,不均勻壁厚、筋和保壓時(shí)間)和模具的彈性對(duì)制品最終尺寸的影響。板、浮雕等都能引起不均勻收縮,從而導(dǎo)致翹曲;在模C.S.Lec和A.Dusin等用Nylon6和PET作為聚合物具設(shè)計(jì)中,無論是對(duì)何種材料,最重要的影響因素是澆基,研究了不同材料和不同壁厚平板的翹曲特性?？诘拇笮『臀恢?不均勻的壓力分布和溫度分布也能HiroyukiKikuchi和KiyohitoKoyama等實(shí)驗(yàn)研究了導(dǎo)致翹曲。大連理工大學(xué)的李海梅也提出了一種減少郭志英等注塑制品翹曲變形的研究23塑件翹曲的方法,通過增加絕熱層來

6、有效地減少流動(dòng)收縮、結(jié)晶含量、模具限制、塑料取向等)的收縮預(yù)測(cè)方應(yīng)力,從而減少制品的翹曲變形。法,利用流動(dòng)和冷卻分析結(jié)果來預(yù)測(cè)收縮應(yīng)變。Walsh、B.H.Lee在塑料制品設(shè)計(jì)中,首次打破制品壁厚Peter等在收縮預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上,計(jì)算制品翹曲。利用已求應(yīng)盡可能均勻的不成文規(guī)則。他認(rèn)為,在預(yù)定的尺寸誤出的收縮應(yīng)變,將收縮應(yīng)變輸入結(jié)果分析程序,等效成差范圍內(nèi),有意改變注塑制品的壁厚,是減少制品翹曲節(jié)點(diǎn)載荷后,通過線性或非線性分析可得到制品的翹的一種方法。他采用TAGUCHI方法得到不同壁厚因子曲變形,同時(shí)可以分離出影響特定塑料制品翹曲變形組合的制品壁厚,且對(duì)每種壁厚模型,采用差異分析的主

7、要因素和次要因素,對(duì)實(shí)際有很大的指導(dǎo)意義。法,獲得了最優(yōu)壁厚和相應(yīng)的最佳工藝條件設(shè)置。由于影響收縮的因素很多,理論上很難預(yù)測(cè)收縮,RakeshSahu,DongangYao和ByungKim等從產(chǎn)品設(shè)計(jì)所以大部分工作都是基于實(shí)驗(yàn)研究,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提方法學(xué)上討論了減少翹曲的方法,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)是先給出實(shí)驗(yàn)收縮模型,然后計(jì)算翹曲變形。定產(chǎn)品幾何形狀,通過反復(fù)試差,在一定范圍內(nèi)選擇變412應(yīng)力/翹曲的研究量。他們則采用基于優(yōu)化的基因算法、TAGUCHI等方塑料熔體在成型過程中,由于取向、收