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百学须先立志。——朱熹

塑胶件翘曲变形，预防和解决的结构化思路

我们设计塑胶件时，不可避免的会碰到翘曲变形缺陷。

那么，如何去解决翘曲变形呢？

首先，我们必须去明白翘曲变形的机理，即塑胶件为什么会发生翘曲

变形。

在了解机理的基础之后，我们可以从塑胶材料、塑胶件设计、模具结

构和成型工艺等四个方面入手，从而系统化、结构化和逻辑化的解决。

当然，面对塑胶件翘曲变形，预防比解决更重要。我们必须在翘曲变

形实际发生之前，就通过上述四个方面行优化。而不是等到翘曲变形真正

发生了，再去解决；这个时候，解决起来就非常麻烦。

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翘曲变形随处可见

塑胶件翘曲变形，是在塑胶件最容易发生的缺陷之一，在任何产品上都有可能

会发生；同时，也是最难以解决的缺陷之一。

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▲塑胶件翘曲变形--千姿百态

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翘曲变形的后果

一般的翘曲变形会造成外观间隙不一致，存在断差，影响产品外观，消费者可

能会觉得产品档次太低而放弃购买。

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严重的翘曲变形会影响产品的装配，甚至会影响产品的功能、性能和可靠性。

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▲翘曲造成洗衣机抓手与玻璃盖板粘接不牢固

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滚筒洗衣机前桶产品头部翘曲变形导致密封圈和不锈钢内桶间隙太小，密封圈和

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翘曲变形的根本原因--收缩不均匀

3.1为什么翘曲变形的根本原因是收缩不均匀？

塑胶件发生翘曲变形的根本原因就是在于塑料的收缩不均匀。

▲CAE软件中模拟收缩不均匀

如果塑胶件在注塑成型过程中在各个方向都均匀收缩，那么塑胶件尺寸会同时

变小，但是会保持正确的形状，不会发生翘曲变形。

当内应力超过塑胶件本身的强度时，塑胶件就会在顶出后发生翘曲变形。

▲左侧为收缩不均匀导致的内应力右侧为强度

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什么是收缩

在了解收缩不均匀之前，我们需要了解塑胶材料的收缩。

为此，需要从塑胶材料分子结构入手来，看看塑胶材料在熔化和冷却过程中的

发生的各种变化。

对于大多数的塑胶材料来说，熔化和冷却过程中的特性依赖于塑胶材料的类型

以及是否添加了填充剂或玻纤。

1.无定形塑料

无定形塑料是指分子相互排列不呈晶体结构而呈无序状态的塑料。

常见的无定型塑料包括ABS、PC、PMMA和PPO等。无论在熔融状态还是在固态，

无定形塑料的分子排列均呈无序状态。

当无定形塑料熔化时，分子之间的力量变弱，使得分子相互之间移动。另外，

在充填阶段中的剪切力（类似于摩擦）使得分子展开，分子取向与溶流流动方向一

致。

当溶流停止流动，分子松弛，又回到最初的无序状态。分子之间的力促使分子

互相靠近，直到温度足够低使它们固化。

这些力会造成均匀的收缩，但是松弛效应会使得在溶流流动方向上收缩更多。

2.半结晶塑料

半结晶塑料是指在固态下，部分分子相互排列呈规则晶体结构的塑料，这部分

晶体结构相对密度较高、更紧密，常见的半结晶塑料包括PBT、PA、POM、PPS和PEEK

等