塑料的成形收缩对于产品功能性应用的研究.pdf

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1、30DieandMouldTechnologyNo．52010文章编号：1001—4934(2010)05—0030—05塑料的成形收缩对于产品功能性应用的研究于丹(无锡技师学院数控技术系，江苏无锡214153)摘要：以纸夹零件为例，Moldflow、Pro／E等软件为平台，分析了塑料成形收缩的特性及产品功能性的要求，阐述了材料的收缩率及内应力与模具结构尺寸的关系。成功利用了塑料成形收缩特性，实现了塑料的成形收缩特性对于产品零件功能性设计的应用。关键词：纸夹；收缩率；功能性；Moldflow中图分类号：TP319文献标识码：BAbstr

2、act：Takingapaperclippartasanexample，theproductshrinkageandthefunctionre-quirementareanalyzedbyMoldflow．Therelationshipbetweenmaterialshrinkage，internalstressandthemoldstructureisdescribed．Thecharacteristicsofthematerialshrinkageareconsideredinthefunctionaldesignoftheprod

3、uct．Keywords：paperclip；shrinkage；function；Moldflow0引言在注塑模具的结构设计中，一般要克服塑料的成形收缩特性，使其不影响零件的注塑质量。但是纸夹零件的模具结构设计恰恰相反，图1纸夹零件模型图纸夹零件是利用塑料的成形收缩特性以实现其产品的功能性，这是对塑料成形收缩特性的一1．1纸夹零件功能性要求种应用，因此其模具结构就不能按照常规方法成形收缩与收缩应力是影响注塑制品精度进行设计，本文详细阐述了模具结构的设计、及结构尺寸的主要原因之一。但是，纸夹零件Moldflow软件模拟分析等过程，解决了

4、塑料成的功能性，恰恰是利用了塑料材料的成形收缩形收缩特性对于产品功能性要求的应用。与其产生的收缩应力来实现产品的功能性要求。纸夹零件功能性要求是：夹紧一张标准A41纸夹零件的工艺分析纸，并保证纸长久不掉落，为实现产品设计要求，对纸夹模具验收时提出了关于产品功能性的要纸夹产品是一种专用的夹纸用零件，其三求：(1)能够夹紧20张A4复印纸，在放置24h维模型如图1所示。后纸夹复原，并仍能满足夹紧1张A4纸的要求；(2)能够夹紧30张A4复印纸，在放置48h后纸收稿日期：2010—04—12作者简介：于丹(1977一)，女，工程师。模具技术2

5、010．No．531夹复原，并仍能满足夹紧1张A4纸的要求。实现产品功能性设计的要求，主要是零件的2纸夹零件的材质选用：透明ABS，零件的结处R圆角处。一般情况下，理想的内圆角半径构尺寸如图2所示。应有壁厚的1／4以上，外圆角半径可取壁厚的1．5倍。图2中，纸夹零件的内圆角半径为1．2产品结构工艺分析R0．5mm，外圆角半径为R1mm，最外处为纸夹零件结构如图2所示，其零件壁厚为1R1．1ITlm，其零件R圆角处的壁厚为1．2～1．3mm，壁厚均匀，实现纸夹零件夹纸的功能性主miD_，大于零件其他部位的壁厚。ABS材料的成要是图中的齿形

6、结构，如图2中A向视图所示，形收缩率为：0．4～O．7。图2纸夹结构尺寸2纸夹零件的Moldflow分析如图3所示，纸夹零件的最佳浇口位置是其图中深色的椭圆内区域，参考这一分析结果，根据纸夹产品设计的结构尺寸进行Mold—综合考虑模具与产品的结构，浇口位置可以设flow分析，以确定产品结构是否合理，是否能实置在零件的左部小宽度平面的外表面，为使零现产品的功能性要求，以及为产品的模具结构件外观更美观，也可以将浇口设置在内侧面上。设计提供依据。2．2取向分析2．1浇口位置的确定塑料的成形收缩主要由热收缩、取向收缩利用Moldflow软件对纸

7、夹产品的数据模和压缩收缩等几部分组成，成形收缩不仅与注型进行分析，确定零件较佳的浇口位置，分析的塑成形工艺参数有关，还与产品零件的结构密最佳浇口位置如图3所示。切相关，以取向收缩为例进行分析，浇口设置在外表面的取向分析如图4和5所示。图3最佳浇口位置分析图4零件表层取向分析32DieandMouldTechnologyNo．52010图5零件心部取问分析图4为纸夹零件注塑过程的表层取向分析圈6零件变形分析图，图5为心部取向分析图，零件注塑过程中的如图6所示，在取向应力的作用下，零件的取向会产生取向应力；取向内应力是塑料熔体R圆角处产生了

8、较大的变形，这种变形不是尺在流动充模和保压补料过程中，大分子链沿流圆角处本身的变形，而是由于取向应力的作用动方向排列定向构象被冻结而产生的一种内应使得纸夹零件两侧的齿形分别向对面侧倾斜变力。取向应力产生的过