注塑产品变形分析.pptVIP

注塑产品常见问题 注塑件外观问题 浇口晕、雾斑 、银纹、喷流痕 、波纹 、缩痕、浮纤、虎皮纹、熔接痕、气孔、拉毛、顶伤、飞边、成形不足、烧糊等。 注塑产品变形问题 注塑产品尺寸精度 二 产 品 变 形 原 因 简 介 变形: 由于产品内部收缩不一致导致内应力不同引起变形 , 注塑制品的形状偏离了模具型腔的形状 X,y方向变形(收缩) Z方向变形(翘曲变形) 1 温度、压力,速度等因素的相互影响，注射速度恒定,充填压力随模具中的抗力的增大而增高,在充填结束时出现注塑压力的峰值,由于此高压在模具型腔内的作用,在塑件内部便产生了内应力,塑件在冷却过程中,残留的内应力就释放出来导致翘曲变形。 2 不平衡的温度分布和流动形式是导致制品残余应力的两个主要因素 3 对于薄壁制品，主要为流动残余应力；对于厚壁制品，主要为热残余应力。 4 热残余应力比流动残余应力大一个数量级,从热残余应力分布可以大致推算制品翘曲变形的程度,因此工程中主要考虑热残余应力对注塑件质量的影响。影响注塑残余应力的因素较为复杂,在不考虑流动残余应力的条件下,注塑件的残余应力主要由温度分布、固液界面位置和压力历史决定 流动残余应力 由于塑料熔体在模腔中做非等温流动形成的剪切应力,在快速冷却过程中来不及完全松弛 不同流动造成局部结晶度高，与其他部位相比，分子排列更紧密，分子之间的相互作用力加大，致使这里的密度、刚性和强度都增加。而这种物理和机械性能的不均匀，导致制品在成型之后产生残余内应力。 热残余应力 在冷却过程中，内部温度分布不均匀,冷却层由表层向内部逐步推进,在制品厚度方向上不可避免地产生不一致的应力，成为热残余应力 材料选择 材料选择 产品设计 产品设计 产品设计 拔模斜度(Draft)太小 拔模斜度太小，产品顶出不易。 勉强顶出，就会发生翘曲，甚至开裂。 嵌件 有嵌件时，应充分预热后使用，或选择膨胀系数接近塑料的锌、铝以代替铜、铁； 否则冷卻时，会因为塑料收缩大、金属收缩小而使得塑料开裂。 模具设计 模具冷却设计。 动、定模温差大，因冷却产生的热残余应力在制品厚度方向上不对称，会导致制品翘曲 利用CAE分析 模具设计 . 模温太低 模温太低，残余剪切应力大，又沒有足够的时间将残余剪切应力释放，容易翘曲， 模温可从材料厂商的建议值开始设定。 每次调整的增量可为6°C， CAE应用。 模具设计 流道,浇口设计 浇口的数目或位置设计不合适， 流动距离越长，由冻结层与中心流动层之间流动和补缩引起的内应力越大；反之，流动距离越短，从浇口到制件流动末端的流动时间越短，充模时冻结层厚度减薄，内应力降低，翘曲变形也会因此大为减少， 流阻太大、提高注塑压力，残余剪切应力大，容易翘曲.? 浇口附近压力高，塑胶体积收缩率小，流长太大，上下游体积收缩率差异大，残余剪切应力大，容易翘曲.? 参考材料厂商的建议，采用适当的流长对厚度比. 利用CAE分析。 。 模具设计 顶出设计 如果顶出系统布置不平衡，将造成顶出力的不平衡而使塑件变形。因此，在设计顶出系统时应力求与脱模阻力相平衡。 顶出杆的截面积不能太小，以防塑件单位面积受力过大（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大的部位。在不影响塑件质量（包括使用要求、尺寸精度与外观等）的前提下，应尽可能多设顶杆以减少塑件的总体变形（换顶杆为顶块就是这个道理）。 模具设计 预变形处理 预变形处理应用背景 变形数据的测量 变形数据来源，既可以对注射样件进行测量，也可以借助有限元软件分析计算。前者数据可靠，但成本较高;后者成本低，但数据的可靠性取决于有限元软件的分析精度。变形预测是用来定性的，而非定量的 在成型物料与注射工艺条件都确定的情况下，变形预补偿不失为改善注射制品质量的一种有效方法。 成型工艺对变形影响 工艺参数对制品收缩的影响 剪切流动 注射温度对变形影响 料管温度,喷嘴温度,熔胶温度 温度太低，成型困难，加大压力,残余剪切应力大，又没有足够的时间将残余剪切应力释放，容易翘曲， 料温的设定可参考材料厂商的资料 分段设计。 可用MOLDFLOW模拟分析 注射压力,速度对变形影响 较高的压力和流速会产生高剪切速率，产生高的残余应力,容易翘曲。 而较小的注射压力可减少塑料的分子取向倾向，降低其内应力. 注射机的注射压力会极大地影响充填时分子的取向程度，进而引起翘曲变形。 减少翘曲,注射压力在可行范围内调到最低, 分段设计。 可用MOLDFLOW模拟分析 螺杆速度 当熔胶前沿速度在型腔内的变化大，产品表皮层的分子和纤维取向以及残余应力的变化也大，容易翘曲。 分段设计。调整螺杆速度行程(Strok