注塑制品的翘曲变形分析介绍

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1、注塑制品的翘曲变形分析介绍翘曲变形是指注塑制品的形状偏离了模具型腔的形状，它是塑料制品常见的缺陷Z-O随着塑料工业的发展，人们对塑料制品的外观和使用性能要求越來越高，翘曲变形程度作为评定产品质盘的逍要指标Z—也越來越多地受到模具设计者的关注与重视。模具设计者希爼在设计阶段预测出塑料件可能产生翘Illi的原因，以便加以优化设计，从而提髙注塑生产的效率和质量，缩短模具设计周期，降低成本。木文主耍对在注割模具设计过程中影响注塑制品翘曲变形的因索加以分析。一、模具的结构对注塑制品翘曲变形的影响在模具设计方血，彫响塑件变形的因索上要有浇注系统、冷却系统与顶出系统等。1.浇注

2、系统的设计注勰模具浇口的位置、形式和浇口的数駅将影响犁料在模具型腔内的填充状态，从而导致犁件产生变形。流动距离越氏，山冻结层与中心流动层之间流动和补缩引起的内应力越大；反Z,流动距离越短，从浇口到制件流动末端的流动时间越短，充模时冻结层厚度敍薄，内应力降低，翘曲变形也会因此大为减少。图1为大型平板形救件，如果只使用一个中心浇口（如图1a所示）或一个侧浇口（如图1b所示），因直径方向上的收缩率大于圆周方向上的收缩率，成型后的塑件会产生扭曲变形：若改用多个点浇口（如图1c所示）或薄膜型浇口（如图1d所示），贝ij可有效地防止翘曲变形。a）中心浇口b）侧浇口c）多点浇口

3、d）薄膜型浇口当采用点浇进行成型时，同样由于割料收缩的异向性，浇口的位置、数駅都对幫件的变形程度冇很大的彫响。图2为一箱形制件在不同浇口数目与分布下的试验图。a）直浇口b）10个点浇口c）8个点浇口d）4个点浇口e）6个点浇口f）4个点浇口由于采用的是30%玻璃纤维増强PA6,而得到的乂重最为4.95kg的大型注塑件，因此沿四周壁流动方向上设有许参加强肋，这样，对各个浇口都能获得充分的平衡。实验结果表明，按图f设胃•浇口具冇较好的效果。但并非浇口数II越影越好。实验证明,按图c设计的浇口比图a的直浇口还差。另外，宪浇口的使用还能使蜩料的流动比（L/t）缩短，从而使

4、模腔内物料密度更趋均匀，收缩更均匀。同时，整个蜩件能在较小的注塑压力下充满。而较小的注射压力町减少塑料的分子取向倾向，降低其内应力，因而可减少塑件的变形。二.冷却系统的设计在注射过程中,塑件冷却速度的不均匀也将形成塑件收缩的不均匀,这种收缩差别导致弯曲力矩的产生而使塑件发生翘曲。如果在注射成型平板形塑件时所用的模具型腔、熨芯的温度相差过大，如图3所示，由于贴近冷模腔面的熔体很快冷却下來，而贴近热模腔而的料层则会继续收缩，收缩的不均匀将使型件翘曲。因此，注型模的冷却应当注意型腔、型芯的温度趋于平衡，两者的温差不能太大。除了考虑塑件内外表面的温度趋于平衡外，还应考虑樂

5、件各侧的温度一致，即模具冷却时耍尽屋保持型腔、型芯各处温度均匀一致，使职件各处的冷却速度均衡，从而使各处的收缩更趋均匀，有效地防止变形的产生。因此，模具上冷却水孔的布克至关重耍。在管壁至型腔表面距离确定后,应尽可能使冷却水孔Z间的距离小，才能保证熨腔壁的温度均匀一致。同时，由于冷却介质的温度随冷却水道长度的增加而上升，使模具的型腔、型芯沿水道产生温差。因此要求每个冷却回路的水道长度小于2m.在大型模具中应设置数条冷却回路，-条回路的进口位于另一条回路的出口附近。对于长条形駛件，应采用如图4所示的冷却回路，减少冷却回路的长度，即减少模具的温差，从而保证塑件均匀冷却，

6、图5为回路设计方案。三.顶出系统的设计顶出系统的设计也直按影响级件的变形。如果顶出系统布置不平衡，将造成顶出力的不平衡而便眾件变形。因此，在设计顶出系统时应力求与脱模阻力相平衡。另外，顶出杆的截而枳不能太小，以防塑件单位面枳受力过大（尤其在脱模温度太高时）而使塑件产生变形。顶杆的布置应尽量靠近脱模阻力人的部位。在不影响塑件质量（包括使用要求、尺寸荊度与外观竽）的前捉下，应尽可能多设顶杆以减少犁件的总体变形。用软质塑料來生产大型深腔薄壁的蜩件时，由于脱模阻力较大，而材料乂较软，如果完全采用单一的机械式顶出方式，将使塑件产生变形，英至顶穿或产生折叠而造成塑件报废,如改

7、用筋元件联合或气（液）压与机械式顶出相结介的方法四.缴化阶段对制品翘曲变形的彫响塑化阶段即玻璃态的料粒转化为粘流态，提供充模所需的熔体。在这个过程中，聚合物的温度在轴向、径向（郴对螺杆而言）的温差会使职料产生应力：另外，注射机的注射压力、速率等参数会极人地影响充填时分子的取向程度，进而引起翘Illi变形。五、充模及冷却阶段对制品翘曲变形的影响熔融态的塑料在注射压力的作用下，充入模具型腔并在型腔内冷却、凝固的过程是注射成型的关键环节。在这个过程中,温度、圧力、速度三者相互耦介作用，対缎件的质鼠和生产效率均有极大的彩响。较髙的压力和流速会产生高剪切速率，从而引起平行于

8、流动方向和