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塑胶加工中翘曲变形的原因及解决办法

塑胶加工中翘曲变形的原因及解决办法
塑胶加工中翘曲变形的原因及解决办法

一. 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之一。出现翘曲变形的原因很多,单靠工艺参数解决往往力不从心。结合相关资料和实际工作经验,下面对影响注塑制品翘曲变形的因素作简要分析。

二、模具的结构对注塑制品翘曲变形的影响。

在模具方面,影响塑件变形的因素主要有浇注系统、冷却系统与顶出系统等。

1.浇注系统

注塑模具浇口的位置、形式和浇口的数量将影响塑料在模具型腔内的填充状态,从而导致塑件产生变形。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。一些平板形塑件,如果只使用一个中心浇口,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;若改用多个点浇口或薄膜型浇口,则可有效地防止翘曲变形。当采用点浇口进行成型时,同样由于塑料收缩的异向性,浇口的位置、数量都对塑件的变形程度有很大的影响。另外,多浇口的使用还能使塑料的流动比(L/t)缩短,从而使模腔内熔体密度更趋均匀,收缩更均匀。同时,整个塑件能在较小的注塑压力下充满。而较小的注射压力可减少塑料的分子取向倾向,降低其2.冷却系统

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(如手机电池壳)时所用的模具型腔、型芯的温度相差过大,由于贴近冷模腔面的熔体很快冷却下来,而贴近热模腔面的料层则会继续收缩,收缩的不均匀将使塑件翘曲。因此,注塑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(此时可考虑使用两个模温机). 除了考虑塑件内外表的温度趋于平衡外,还应考虑塑件各侧的温度一致,即模具冷却时要尽量保持型腔、型芯各处温度均匀一致,使塑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置至关重要。在管壁至型腔表面距离确定后,应尽可能使冷却水孔之间的距离小,才能保证型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2米。在大型模具中应设置数条冷却回路,一条回路的进口位于另一条回路的出口附近。对于长条形塑件,应采用直通型水道。(而我们的模具大多是采用S型回路----既不利于循环,又延长周期。顶出系统的设计也直接影响塑件的变形。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。另外,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)。用质塑料(如TPU)来生产深腔薄壁的塑件时,由于脱模阻力较大,而材料又较软,如果完全采用单一的机械顶出方式,将使塑件产生变形,甚至顶穿或产生折叠而造成塑件报废,如改用多元件联合或气(液)压与机械式顶出相结合的方式效果会更好(以后会用到)。

三、塑化阶段对制品翘曲变形的影响

塑化阶段即由玻璃态料粒转化为粘流态熔体的过程(培训时讲过原料塑化的三态变化)。在这个过程中,聚合物的温度在轴向、径向(相对螺杆而言)温差会使塑料产生应力;另外,注射机的注射压力、速率等参数会极大地影响充填时分子的取向程度,进而引起翘曲变形。

四、充填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。此过程是注射成型的关键环节。在这个过程中,温度、压力、速度三者相互耦合作用,对塑件的质量和生

产效率均有极大的影响。较高的压力和流速会产生高剪切速率,从而引起平行于流动方向和垂直于流动方向的分子取向的差异,同时产生“冻结效应”。“冻结效应”将产生冻结应力,形成塑件的内应力。温度对翘曲变形的影响体现在以下几个方面:

(1)塑件上、下表面温差会引起热应力和热变形;

(2)塑件不同区域之间的温度差将引起不同区域间的不均匀收缩;

(3)不同的温度状态会影响塑料件的收缩率。

五、脱模阶段对制品翘曲变形的影响

塑件在脱离型腔并冷却至室温的过程中多为玻璃态聚合物。脱模力不平衡、推出机构运动不平稳或脱模顶出面积不当很容易使制品变形(前面已经讲过)。同时,在充模和冷却阶段“冻结”在塑件内的应力由于失去外界的约束,将会以“变形”的形式释放出来,从而导致翘曲变形。

六、注塑制品的收缩对翘曲变形的影响

注塑制品翘曲变形的直接原因在于塑件的不均匀收缩。如果在模具设计阶段不考虑填充过程中收缩的影响,则制品的几何形状会与设计要求相差很大,严重的变形会致使制品报废(即收缩率的问题)。除填充阶段会引起变形外,模具上下壁面的温度差也将引起塑件上下表面收缩的差异,从而产生翘曲变形。对翘曲分析而言,收缩本身并不重要,重要的是收缩上的差异。在注塑成型过程中,熔融塑料在注射充模阶段由于聚合物分子沿流动方向的排列使塑料在流动方向上的收缩率比垂直方向的收缩率大,而使注塑件产生翘曲变形(即各向异性)。一般均匀收缩只引起塑料件体积上的变化,只有不均匀收缩会引起翘曲变形。结晶型塑料在流动方向与垂直方向上的收缩率之差较非结晶型塑料大,而且其收缩率也较非结晶型塑料大,结晶型塑料大的收缩与其收缩的异向性叠加后导致影响结晶型塑料件翘曲变形的倾向较非结晶型塑料大得多。

七、残余热应力对制品翘曲变形的影响

在注射成型过程中,残余热应力是引起翘曲变形的一个重要因素,而且对注塑制品的质量有较大的影响。由于残余热应力对制品翘曲变形的影响非常复杂,这里就不赘述。

八、金属嵌件对制品翘曲变形的影响

对放嵌件的注塑制品,由于塑料的收缩率远比金属的大,所以容易导致扭曲变形(有的甚至开裂);为减少这种情况,可先将金属件预热(一般不低于100℃),再投入生产。九、结论

影响注塑制品翘曲变形的因素有很多,模具的结构、塑料材料的热物理性能以及成型过程的条件和参数均对制品的翘曲变形有不同程度的影响。因此,对注塑制品翘曲变形的处理必须综合考虑上述因素。

翘曲分析

注塑制品的翘曲变形分析 一、引言 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之一。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来越高,翘曲变形程度作为评定产品质量的重要指标之一也越来越多地受到模具设计者的关注与重视。模具设计者希望在设计阶段预测出塑料件可能产生翘曲的原因,以便加以优化设计,从而提高注塑生产的效率和质量,缩短模具设计周期,降低成本。 本文主要对在注塑模具设计过程中影响注塑制品翘曲变形的因素加以分析。 二、模具的结构对注塑制品翘曲变形的影响 在模具设计方面,影响塑件变形的因素主要有浇注系统、冷却系统与顶出系统等。 1.浇注系统的设计 注塑模具浇口的位置、形式和浇口的数量将影响塑料在模具型腔内的填充状态,从而导致塑件产生变形。 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。图1为大型平板形塑件,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),则可有效地防止翘曲变形。 a) 中心浇口b) 侧浇口c)多点浇口d) 薄膜型浇口 当采用点浇进行成型时,同样由于塑料收缩的异向性,浇口的位置、数量都对塑件的变形程度有很大的影响。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%玻璃纤维增强PA6,而得到的是重量为4.95kg的大型注塑件,因此沿四周壁流动方向上设有许多加强肋,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设置浇口具有较好的效果。但并非浇口数目越多越好。实验证明,按图c设计的浇口比图a的直浇口还差。 另外,多浇口的使用还能使塑料的流动比(L/t)缩短,从而使模腔内物料密度更趋均匀,收缩更均匀。同时,整个塑件能在较小的注塑压力下充满。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,因而可减少塑件的变形。 2.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、型芯的温度相差过大,如图3所示,由于贴近冷模腔面的熔体很快冷却下来,而贴近热模腔面的料层则会继续收缩,收缩的不均匀将使塑件翘曲。因此,注塑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,还应考虑塑件各侧的温度一致,即模具冷却时要尽量保持型腔、型芯各处温度均匀一致,使塑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置至关重要。在管壁至型腔表面距离确定后,应尽可能使冷却水孔之间的距离小,才能保证型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,一

塑料制品常见问题及解决办法

塑料制品常见问题及处理 1.龟裂 龟裂是塑料制品较常见的一种缺陷,产生的主要原因是由于应力变形所致。主要有残余应力、外部应力和外部环境所产生的应力变形。 (-)残余应力引起的龟裂 残余应力主要由于以下三种情况,即充填过剩、脱模推出和金属镶嵌件造成的。作为在充填过剩的情况下产生的龟裂,其解决方法主要可在以下几方面入手: (1)由于直浇口压力损失最小,所以,如果龟裂最主要产生在直浇口附近,则可考虑改用多点分布点浇口、侧浇口及柄形浇口方式。 (2)在保证树脂不分解、不劣化的前提下,适当提高树脂温度可以降低熔融粘度,提高流动性,同时也可以降低注射压力,以减小应力。 (3)一般情况下,模温较低时容易产生应力,应适当提高温度。但当注射速度较高时,即使模温低一些,也可减低应力的产生。 (4)注射和保压时间过长也会产生应力,将其适当缩短或进行Th次保压切换效果较好。 (5)非结晶性树脂,如AS树脂、ABS树脂、PMMA树脂等较结晶性树脂如聚乙烯、聚甲醛等容易产生残余应力,应予以注意。 脱模推出时,由于脱模斜度小、模具型胶及凸模粗糙,使推出力过大,产生应力,有时甚至在推出杆周围产生白化或破裂现象。只要仔细观察龟裂产生的位置,即可确定原因。 在注射成型的同时嵌入金属件时,最容易产生应力,而且容易在经过一段时间后才产生龟裂,危害极大。这主要是由于金属和树脂的热膨胀系数相差悬殊产生应力,而且随着时间的推移,应力超过逐渐劣化的树脂材料的强度而产生裂纹。通用型聚苯乙烯基本上不适于宜加镶嵌件,而镶嵌件对尼龙的影响最小。由于玻璃纤维增强树脂材料的热膨胀系数较小,比较适合嵌入件。另外,成型前对金属嵌件进行预热,也具有较好的效果。 (二)外部应力引起的龟裂 这里的外部应力,主要是因设计不合理而造成应力集中,特别是在尖角处更需注意。(三)外部环境引起的龟裂 化学药品、吸潮引起的水降解,以及再生料的过多使用都会使物性劣化,产生龟裂。 二、充填不足 充填不足的主要原因有以下几个方面: 树脂容量不足。 型腔内加压不足。 树脂流动性不足。 排气效果不好。 作为改善措施,主要可以从以下几个方面入手: 1)加长注射时间,防止由于成型周期过短,造成浇口固化前树脂逆流而难于充满型腔。 2)提高注射速度。 3)提高模具温度。 4)提高树脂温度。 5)提高注射压力。 6)扩大浇口尺寸。一般浇口的高度应等于制品壁厚的1/2~l/3。 7)浇口设置在制品壁厚最大处。 8)设置排气槽(平均深度0.03mm、宽度3~smm)或排气杆。对于较小工件更为重要。 9)在螺杆与注射喷嘴之间留有一定的(约smm)缓冲距离。

塑胶产品变形的一些原因

塑胶产品变形的一些原因 翘曲变形是指注塑制品的形状发生畸变而翘曲不平,偏离了制件的形状精度要求,它是注射模设计和注射生产中常见的较难解决的制品缺陷之一。 随着塑料工业的发展,特别是电子信息产业的发展,对塑料制品的外观和使用性能要求越来越高。如笔记本及掌上电脑,扁薄手机等塑壳制件,翘曲变形程度已作为评定产品质量的重要指标之一,越来越受到模具设计者的关注与重视。希望在设计阶段预测出塑料件可能产生的翘曲原因,以便优化设计,减小产品的翘曲变形,达到产品设计的精度要求。 1、翘曲变形产生的原因 翘曲变形是制品在注射工艺过程中,应力和收缩不均匀而产生的。脱模不良,冷却不足,制件形状和强度不宜,模具设计和工艺参数不佳等也使塑件发生曲变。 模温不匀,塑件内部温度不均匀。 塑件壁厚差异和冷却不均匀,导致收缩的差异。 塑件厚向冷凝压差和冷却速差。 塑件顶出时温度偏高或顶出受力不匀。

塑件形状不当,具有弯曲或不对称的形状。 模具精度不良,定位不可靠,致使塑件易翘曲变形。 进料口位置不当,注射工艺参数不佳,使收缩方向性明显,收缩不均匀。 流动方向和垂直于流动方向的分子链取向性差异,致使收缩率不同。 凸凹模壁厚向不对称冷却,冷却时间不足,脱模后冷却不当。 2、模具结构对注塑件翘曲变形的影响 在模具设计方面,影响塑件翘曲变形的因素主要有三大系统,分别是浇注系统、冷却系统与顶出系统等。 浇口的设计 注塑模浇口是整个浇注系统的关键部分,它的位置、形式和浇口的数量直接影响熔料在模具型腔内的填流状态,导致塑料固化、收缩和内应力的异变。常用的浇口类型有侧浇口、点浇口、潜伏式浇口、直浇口、扇形浇口以及薄膜型浇口等。 浇口位置的选择应使塑料的流动距离最短。流动距离越长,内部流动层与外部冻结层之间的流动差增加,这样冻结层与中心流动层之间流动和补缩引起的内应力愈大,塑件变形也随之增大;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,翘曲变形也会因此减小。 如精密薄壁较大塑件,使用一个中心浇口或一个侧浇口,因径向收缩率大于周向收缩率,成型后的塑件会产生较大的扭曲变形;若改用多个点浇口或薄膜型浇口,则可有效地防止翘曲变形,因此设计时须进行流动比计算校核。 当采用点浇口成型时,同样由于塑料收缩的异向性,浇口的位置、数量都对塑件的变形程度有很大的影响。

塑料件翘曲变形分析

塑料件翘曲变形分析 塑料件的翘曲变形是塑料件常见的成型质量缺陷。 塑料件的翘曲变形主要是因为塑料件受到了较大的应力作用,主要分为外部应力和内部应力,当大分子间的作用力和相互缠结力承受不住这种应力作用时,塑料件就会发生翘曲变形。 1、外部应力导致的翘曲变形 此类翘曲变形主要为制件顶出变形,产生的原因为模具顶出机构设计不合理或成型工艺条件不合理。 、模具顶出机构设计不合理 顶出机构设计不合理,顶出设计不平衡,或顶杆截面积过小,都有可能使塑料件局部受力过大,承受不住应力作用发生塑性形变而导致翘曲变形。 防止顶出变形需改善脱模条件:如平衡顶出力;仔细磨光新型侧面;增大脱模角度;顶杆布置在脱模阻力较大的地方,如加强筋,Boss柱等处。 、成型工艺参数设置不合理 冷却时间不足,凝固层厚度不够,塑料件强度不足,脱模时容易导致产品翘曲变形。 可以延长冷却时间,增加凝固层厚度来解决。 2、内部应力导致的翘曲变形 、塑料内应力产生的机理 塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而产生的一种内在应力。内应力的本质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立刻恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不平衡构象实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变以位能情势储存在塑料制品中,在合适的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自在的稳定的构象转化,位能改变为动能而开释。当大分子间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时,内应力平衡即受到破坏,塑料制品就会产生翘曲变形,严重时会发生应力开裂。 、塑料内应力的种类 取向内应力 取向内应力是塑料熔体在充模流动和保压补料过程中,大分子链沿流动方向定向排列,构象被冻结而产生的一种内应力。 取向应力受塑胶流动速率和粘度的影响。如图一所示,A 层是固化层,B层是流动高剪切层,C层是熔胶流动层。A层为充填时紧贴两侧模壁,瞬间冷却固化层。B层是充填时紧靠A层的高剪切区域所形成的,由于与A层具有最大速度差,所以形成最大剪切流动应力效果(如图二所示),塑胶充填结束时本区尚未完全凝固,因外层A固化层有绝热效果,使B层散热较慢,而C层所受剪切作用较小,若产品厚度有变化,则主要影响C层厚度,若是薄件成品则C层的厚度将会变小。

塑胶加工中翘曲变形的原因及解决办法

一. 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之一。出现翘曲变形的原因很多,单靠工艺参数解决往往力不从心。结合相关资料和实际工作经验,下面对影响注塑制品翘曲变形的因素作简要分析。 二、模具的结构对注塑制品翘曲变形的影响。 在模具方面,影响塑件变形的因素主要有浇注系统、冷却系统与顶出系统等。 1.浇注系统 注塑模具浇口的位置、形式和浇口的数量将影响塑料在模具型腔内的填充状态,从而导致塑件产生变形。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。一些平板形塑件,如果只使用一个中心浇口,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;若改用多个点浇口或薄膜型浇口,则可有效地防止翘曲变形。当采用点浇口进行成型时,同样由于塑料收缩的异向性,浇口的位置、数量都对塑件的变形程度有很大的影响。另外,多浇口的使用还能使塑料的流动比(L/t)缩短,从而使模腔内熔体密度更趋均匀,收缩更均匀。同时,整个塑件能在较小的注塑压力下充满。而较小的注射压力可减少塑料的分子取向倾向,降低其2.冷却系统 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(如手机电池壳)时所用的模具型腔、型芯的温度相差过大,由于贴近冷模腔面的熔体很快冷却下来,而贴近热模腔面的料层则会继续收缩,收缩的不均匀将使塑件翘曲。因此,注塑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(此时可考虑使用两个模温机). 除了考虑塑件内外表的温度趋于平衡外,还应考虑塑件各侧的温度一致,即模具冷却时要尽量保持型腔、型芯各处温度均匀一致,使塑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置至关重要。在管壁至型腔表面距离确定后,应尽可能使冷却水孔之间的距离小,才能保证型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2米。在大型模具中应设置数条冷却回路,一条回路的进口位于另一条回路的出口附近。对于长条形塑件,应采用直通型水道。(而我们的模具大多是采用S型回路----既不利于循环,又延长周期。顶出系统的设计也直接影响塑件的变形。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。另外,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)。用质塑料(如TPU)来生产深腔薄壁的塑件时,由于脱模阻力较大,而材料又较软,如果完全采用单一的机械顶出方式,将使塑件产生变形,甚至顶穿或产生折叠而造成塑件报废,如改用多元件联合或气(液)压与机械式顶出相结合的方式效果会更好(以后会用到)。 三、塑化阶段对制品翘曲变形的影响 塑化阶段即由玻璃态料粒转化为粘流态熔体的过程(培训时讲过原料塑化的三态变化)。在这个过程中,聚合物的温度在轴向、径向(相对螺杆而言)温差会使塑料产生应力;另外,注射机的注射压力、速率等参数会极大地影响充填时分子的取向程度,进而引起翘曲变形。 四、充填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。此过程是注射成型的关键环节。在这个过程中,温度、压力、速度三者相互耦合作用,对塑件的质量和生

翘曲变形

变形的调试心得 1、首先是温度问题,按照我们常规理解的,变形会往温度高的方向变,但是事实却不一定如此,这与产品的近胶口有很大的关系,如果是胶口在产品中间的话,平板产品一般会完前模变形,这时通过增加后模模具的温度,产品的变形量会减小很多!如果胶口是在边上的话,变形那就不同了! 2、二次压使用高大会导致变形量加大,所以建议尽量使用一次压,将转换位置减小,保压速度加快!二次压就能减到最小,但是这样如果锁模力不够的话,批锋会比较严重的哦! 所以说,在新模调试的时候要尽量想办法去控制变形量,最好是从模具温度以及参数上去想办法!(这当然是建立在模具结构不能改变的基础上来说的) 塑料射出成形先天上就会发生收缩,因为从制程温度降到室温,会造成聚合物的密度变化,造成收缩。整个塑件和剖面的收缩差异会造成内部残留应力,其效应与外力完全相同。在射出成形时假如残留应力高于塑件结构的强度,塑件就会于脱模后翘曲,或是受外力而产生破裂。 7-1 残留应力 残留应力(residual stress)是塑件成形时,熔胶流动所引发(flow-induced)或者热效应所引发(thermal-induced),而且冻结在塑件内的应力。假如残留应力高过于塑件的结构强度,塑件可能在射出时翘曲,或者稍后承受负荷而破裂。残留应力是塑件收缩和翘曲的主因,可以减低充填模穴造成之剪应力的良好成形条件与设计,可以降低熔胶流动所引发的残留应力。同样地,充足的保压和均匀的冷却可以降低热效应引发的残留应力。对于添加纤维的材料而言,提升均匀机械性质的成形条件可以降低热效应所引发的残留应力。 7-1-1 熔胶流动引发的残留应力 在无应力下,长链高分子聚合物处在高于熔点温度呈现任意卷曲的平衡状态。于成形程中,高分子被剪切与拉伸,分子链沿着流动方向配向。假如分子链在完全松弛平衡之前就凝固,分子链配向性就冻结在塑件内,这种应力冻结状态称为流动引发的残留应力,其于流动方向和垂直于流动方向会造成不均匀的机械性质和收缩。一般而言,流动引发的残留应力比热效应引发的残留应力小一个次方。 塑件在接近模壁部份因为承受高剪应力和高冷却速率的交互作用,其表面的高配向性会立即冻结,如图7-1所示。假如将此塑件存放于高温环境下,塑件将会释放部份应力,导致.的收缩与翘曲。凝固层的隔热效应使聚合物中心层维持较高温度,能够释放较多应力,所以中心层分子链具有较低的配向性。

注塑件变形的原因及解决办法

精心整理 注塑件形状与模腔相似但却是模腔形状的扭曲版本。可能出现问题的原因: (1)弯曲是因为注塑件内有过多内部应力。 透明塑料由于透光率要高,必然要求塑料制品表面质量要求严格,不能有任何斑纹、气孔、泛白、雾晕、黑点、变色、光泽不佳等缺陷,因而在整个注塑过程对原料、设备、模具、甚至产品的设计,都要十分注意和提出严格甚至特殊的要求。其次由于透明塑料多为熔点高、流动性差,

因此为保证产品的表面质量,往往需要较高的温度,注射压力、注射速度等工艺参数也要作细微调整,使注塑料时既能充满模,又不会产生内应力而引起产品变形和开裂。 因此从原料准备,对设备和模具要求、注塑工艺和产品的原料处理几方面都要进行严格的操作。 (一)原料的准备与干燥 性差的树脂存在,因此在使用前、停机后都应用螺杆清洗剂清洗干净各件,使其不得粘有杂质,当没有螺杆清洗剂时,可用PE、PS等树脂清洗螺杆。当临时停机时,为防止原料在高温下停留时间长,引起解降,应将干燥机和机筒温度降低,如PC、PMMA等机筒温度都要降至160℃以

下(料斗温度对于PC应降至100℃以下)。 (三)在模具设计上应注意的问题(包括产品的设计) 为了防止出现回流动不畅,或冷却不均造成塑料成型不良,产生表面缺陷和变质,一般在模具设计时,应注意以下几点。 a)壁厚应尽量均匀一致,脱模斜度要足够大; b)过渡部分应圆滑,并逐步过渡,防止有尖角、锐边产生,特别是PC c)注射压力:一般较高,以克服熔料粘度大的缺陷,但压力太高会产生内应力造成脱模因难和变形; d)注射速度:在满足充模的情况下,一般宜低,最好能采用慢一快一慢多级注射; e)保压时间和成型周期:在满足产品充模,不产生凹陷、气泡的情况

PP塑料制品变形如何解决

PP塑料制品变形如何解决 通常来讲,PP在高温下塑料件容易变形,为了有效防止PP塑料件的变形我们可以从增强、改变零件形状、提高注塑工艺、表面镀膜、分散工作负荷等方面考虑。 玻纤增强: 用高一等级的塑料肯定可以提高塑料件刚度,但这样会提高成本,所以在材料方面主要从不提高材料成本,采用低成本的塑料再加强的方法去解决问题。加玻纤是常用的、成熟的方法。加玻纤也可以提高材料的蠕变性能。 在塑料中加的玻纤的直径尺寸为0.05-0.01mm,长度为3-4 mm ,抗拉强度为700-2300MPa,为PP塑料的几百倍,熔点在1000℃以上,价格在6000-9000元/吨。在PP中加玻纤(10-30%)可以大幅度提高材料的刚度,改善变蠕变特性,并且不提高成本。

1:加玻纤后的缺点及解决 加玻纤后的缺点是注射时熔融粘度大,流动性变差,零件表面有浮纤,可以按以下方法解决: ①:提高模温和注射温度; ②:加大注射速度和压力; ③:加大浇口,减短浇道。 2:加玻纤后不能克服的缺点 加玻纤后制品表面光泽度会有些降低,所以不能做高光免漆零件;加玻纤后注塑机螺杆磨损增大,螺杆寿命有所减短。连续使用的话,1-2年就要换螺杆,所以注塑成本有所增加。 设计零件时提高刚度: ①等壁厚设计,减少内应力,从而避免变形; ②避免平面设计,做成立体零件;

③对大面积的平面做微弧面设计; ④增加加强筋------ 合理布局和选择合适的加强筋尺寸; ⑤增加壁厚也能提高刚度,但这是一种高成本的方法,远不如加筋的方法。 提高注塑工艺: 提高注塑压力,一个500g重的PP塑料零件,由于注射压力的大小,重量可以差别50g ,当零件轻时密度变小,刚度变差,易变形。高压力注射的前提是模具高精度,否则会有“飞边”产生。 特别是按重量、按个数计价的零件,当委托外加工时,加工厂为降低成本,会有低密度零件的产生。 表面镀膜: 塑料件的表面镀铝、镀Cu+Zn合金、镀铬可以提高零件的刚度和表面硬度,而达到不易变形。 分散工作负荷: 从设计角度多增加支撑点,达到分散工作负荷的目的来缩小变形。

汽车塑料件的翘曲变形问题

汽车塑料件的翘曲变形问题 汽车塑料件的翘曲变形问题 随着紧凑型,微型汽车的增多,其所使用的塑料制品也相应朝着体积轻量化,结构复杂化发展。在此情况下,一些薄壁注塑产品越来越出现在一些车型上。 翘曲变形是汽车薄壳塑料成型中的常见缺陷之一,因为涉及到对翘曲变形量的准确预测,而不同材料、不同形状的注塑件的翘曲变形规律差别很大。翘曲变形问题的存在会影响注塑件的形状精度和表面质量,当翘曲变形量超过允许误差后,就成为成形缺陷,进而影响产品装配。 翘曲变形是指注塑件的形状偏离了模具型腔的形状。由于翘曲变形不仅影响产品装配和使用性能,而且影响产品外观质量。翘曲变形程度已成为评定产品质量的重要指标之一。 引起塑件翘曲变形的机理和要素翘曲主要与塑件结构、模具设计以及成型工艺三方面有关。由于塑料成型时流动方向的收缩率比垂直方向的大,使得制件各向收缩率不同而翘曲。 一模具设计方面 (1)浇口位置不当或数量不足。 浇口的位置和数量不仅影响流动的平衡,还将影响填充结束时的体积收缩。浇口位置分析的目的`是要根据零件结构,找到为使流动达到平衡的最佳浇口位置,以尽可能减少制品缺陷,从而获得质量好的产品。 (2)顶出位置不当或制品受力不均匀。 二成型工艺方面

(1)模具、机筒温度太高。 只提高温度会使翘曲变形增大,而同时提高注射速度,则可减小翘曲变形量。 (2)保压压力太高或注射速度太快。 提高注射速度可以使注射时间大大地缩短,但锁模力要有所增加;提高注射速度可以起到减小翘曲变形的作用。但增加注射速度会增 加制品成型过程中表面剪切应力。 (3)注射时间太长或冷却时间太短。 三塑件结构方面,塑件的结构是决定其本身翘曲变形程度的关键。 塑件壁厚不均,变化突然或壁厚过小。 厚壁不均的塑件,不同区域温度、压力和流速的不同,会引起收缩率的差异,进而引起塑件的翘曲变形和参与内应力。

塑胶加工中翘曲变形的原因及解决办法

注塑质量经验总结 本文来自:6sigma品质网https://www.sodocs.net/doc/2d8573414.html, 作者:peakdongfeng 点击1054次原文:https://www.sodocs.net/doc/2d8573414.html,/viewthread.php?tid=199130 1. 刚开机时产品跑披锋,生产一段时间后产品缺胶的原因及解决方案。 刚开机时注塑机料管内的熔胶由于加热时间长,熔胶粘度低,流动性好,产品易跑披锋,生产一段时间后由于熔胶不断把热量带走,造成熔胶不足,粘度大,流动性差,使产品缺胶。 在生产一段时间后,逐渐提高料管温度来解决。 2. 在生产过程中,产品缺胶,有时增大射胶压力和速度都无效,为什么?解决方法? 是因为生产中熔胶不断把热量带走,造成熔胶不足,胶粘度大,流动性差,使产品缺胶。 提高料管温度来解决。 3. 产品椭圆的原因及解决方法。 产品椭圆是由于入胶不均匀,造成产品四周压力不匀,使产品椭圆,采用三点入胶,使产品入胶均匀。4. 精密产品对模具的要求。 要求模具材料刚性好,弹变形小,热涨性系数小。 5. 产品耐酸试验的目的 产品耐酸试验是为了检测产品内应力,和内应力着力点位置,以便消除产品内应力。 6. 产品中金属镶件受力易开裂的原因及解决方法。 产品中放镶件,在啤塑时由于热熔胶遇到冷镶件,会形成内应力,使产品强度下降,易开裂。 在生产时,对镶件进行预热处理。 7. 模具排气点的合理性与选择方法。 模具排气点不合理,非但起不到排气效果,反而会造成产品变形或尺寸变化,所以模具排气点要合理。 选择模具排气点,应在产品最后走满胶的地方和产品困气烧的地方开排气。 8. 产品易脆裂的原因及解决方法。 产品易脆裂是产品使用水口料和次料太多造成产品易脆裂,或是料在料管内停留时间过长,造成胶料老化,使产品易脆裂。 增加新料的比例,减少水口料回收使用次数,一般不能超过三次,避免胶料在料管内长时间停留。 9. 加玻纤产品易出现泛纤的原因及解决方法 是由于熔胶温度低或模具温度低,射胶压力不足,造成玻纤在胶内不能与塑胶很好的结合,使纤泛出。 加高熔胶温度,模具温度,增大射胶压力。 10. 进料口温度对产品的影响。 进料口温度的过高或过低,都会造成机器回料不稳定,使加料量不稳定,而影响产品的尺寸和外观。 11. 透明产品有白点的原因及解决方法。 透明产品有白点是因为产品内进入冷胶造成,或料内有灰尘造成的。 提高射嘴温度,加冷料井,原料注意保存,防止灰尘进入。 12. 什么是注塑机的射出能力? 射出能力※※=射出压力(kg/cm2)×射出容积(cm3)/1000 13. 什么是注塑机的射出马力? 射出马力PW(KW)=射出压力(kg/cm2)×射出率(cm3/sec)×9.8×100% 14. 什么是注塑机的射出率? 射出率V(cc/sec)=p/4×d2×g

应用CAE模流分析技术改善手机产品开发之收缩翘曲变形问题

應用CAE模流分析技術改善手機產品開發之收縮翹曲變形問題 郭瑞坤、吳燕玲 J. K. KUO, Ann-Wu 大霸電子股份有限公司研發/機構 摘要 近年來隨著全球網路通訊產業的發達,手機市場成長快速,由於產業的逐漸成熟、換機市場的熱絡,各廠商紛紛推出適合不同消費族群的產品,在功能與外型上也做不斷的創新與研發,除了卓越的技術與嚴格的品質控管外,掌握時間與速度才能擁有競爭優勢,面對輕便小巧外觀時尚的多功能手機的趨勢,機構設計空間也變的相當有限,在開發時間緊縮而良率需兼顧的考驗下,產品本身的設計顯得相當重要。為確保產品設計的正確性,本公司利用MOLDEX 3D軟體在產品設計階段同時進行電腦模擬分析,預測產品在成型過程可能發生的問題,避免因設計不當影響產品的開發時間。 一、案例簡介 A. 產品說明 產品為Base手機下蓋,幾何尺寸(mm):長*84寬*43.6高*9.3,平均厚度=1.4最厚2.2最薄0.55;模具設計:三板模採一模一穴三點直接進澆。 B. 問題焦點 此分析針對模具廠澆口選用在薄肉區與產品設計有部份肉厚差異較大,造成射出成型時保壓階段塑料提早固化壓力傳遞不良,產品開模後有縮水情況,進行電腦模擬分析。 C.使用材料 此產品分析所採用的材料為PC。 D. 加工條件 本文所採用之加工條件如表一所示。 二、模流分析-原始設計 圖1為產品厚度分佈由2.2~0.55mm。 1)流動不平衡、結合線、包封產生 圖2流動波前85%,澆口徑向充填並非均勻流動,在靠近薄肉區呈現遲滯,有流動不平衡的情況。 圖3流動波前等位線圖,圖中有部份等位線過密情形,代表此區流動阻力較大,塑料流動通常往流動阻力小的區域流,最後才回填流動阻力較大的區域,造成流動末端有結合線與包封產生,有時甚至有短射之慮。

最新塑料制品的翘曲变形的原因分析和解决方法

塑料制品的翘曲变形的原因分析和解决方法 一、前言 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之一。出现翘曲变形的原因很多,单靠工艺参数解决往往力不从心。结合相关资料和实际工作经验,下面对影响注塑制品翘曲变形的因素作简要分析。 二、模具的结构对注塑制品翘曲变形的影响。 在模具方面,影响塑件变形的因素主要有浇注系统、冷却系统与顶出系统等。 1.浇注系统 注塑模具浇口的位置、形式和浇口的数量将影响塑料在模具型腔内的填充状态,从而导致塑件产生变形。 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。一些平板形塑件,如果只使用一个中心浇口,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;若改用多个点浇口或薄膜型浇口,则可有效地防止翘曲变形。 当采用点浇口进行成型时,同样由于塑料收缩的异向性,浇口的位置、数量都对塑件的变形程度有很大的影响。 另外,多浇口的使用还能使塑料的流动比(L/t)缩短,从而使模腔内熔体密度更趋均匀,收缩更均匀。同时,整个塑件能在较小的注塑压力下充满。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,因而可减少塑件的变形。 2。冷却系统 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(如手机电池壳)时所用的模具型腔、型芯的温度相差过大,由于贴近冷模腔面的熔体很快冷却下来,而贴近热模腔面的料层则会继续收缩,收缩的不均匀将使塑件翘曲。因此,注塑模的冷却应当注意型腔、

翘曲及处理

翘曲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之一。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来越高,翘曲变形程度作为评定产品质量的重要指标之一也越来越多地受到模具设计者的关注与重视。模具设计者希望在设计阶段预测出塑料件可能产生翘曲的原因,以便加以优化设计,从而提高注塑生产的效率和质量,缩短模具设计周期,降低成本。 一.模具的结构对注塑制品翘曲变形的影响 1.浇注系统的设计 注塑模具浇口的位置、形式和浇口的数量将影响塑料在模具型腔内的填充状态,从而导致塑件产生变形。 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。大型平板形塑件,如果只使用一个中心浇口或一个侧浇口,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;若改用多个点浇口或薄膜型浇口,则可有效地防止翘曲变形。 当采用点浇进行成型时,同样由于塑料收缩的异向性,浇口的位置、数量都对塑件的变形程度有很大的影响;实验表明,浇口位置具很重要,但并非浇口数目越多越好。 另外,多浇口的使用还能使塑料的流动比(L/t)缩短,从而使模腔内物料密度更趋均匀,收缩更均匀。同时,整个塑件能在较小的注塑压力下充满。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,因而可减少塑件的变形。 2.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、型芯的温度相差过大,由于贴近冷模腔面的熔体很快冷却下来,而贴近热模腔面的料层则会继续收缩,收缩的不均匀将使塑件翘曲。因此,注塑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,还应考虑塑件各侧的温度一致,即模具冷却时要尽量保持型腔、型芯各处温度均匀一致,使塑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置至关重要。在管壁至型腔表面距离确定后,应尽可能使冷却水孔之间的距离小,才能保证型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,一条回路的进口位于另一条回路的出口附近。对于长条形塑件,应采用均行冷却回路,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。 3.顶出系统的设计 顶出系统的设计也直接影响塑件的变形。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。另外,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。 用软质塑料来生产大型深腔薄壁的塑件时,由于脱模阻力较大,而材料又较软,如果完全采用单一的机械式顶出方式,将使塑件产生变形,甚至顶穿或产生折叠而造成塑件报废,如改用多元件联合或气(液)压与机械式顶出相结合的方式效果会更好。 二.塑化阶段对制品翘曲变形的影响

常用塑胶模具的表面处理方法

目前常用的塑胶模具表面处理方法有氮化、电镀、晒纹及喷砂。其中氮化与电镀是一种提高模具寿命的方法,而晒纹与喷砂则是一种模具表面的装饰方法。 一、氮化 氮化分为渗氮和氮碳共渗。此种工艺的最大优点是热处理温度低(一般是500—600℃),热处理后变形小,生成氮化物层很硬,使模具的耐磨性及抗咬合性提高。模具的耐蚀性耐热性及抗疲劳强度有很大改善。 1.渗氮:渗氮的方法分为气体渗氮、液体渗氮、固体渗氮、离子渗氮等。我们目前比较常用的是气体渗氮,是将氨气(NH3) 通入约550℃的炉中,靠氨气分解所得的氮渗入钢中。氮化 时间较长,一般浅层每小时大约在0.015-0.02mm左右,深层 渗氮速度每小时约0.005-0.015mm。而在高合金钢中,由于 合金元素含量较多,氮的扩散速度低,渗氮速度会较上述数 据低。气体渗氮的时间(工件小于300X300X50mm)一般为8-9 小时,渗层深度为0.1-0.2mm之间,渗氮后的表面硬度为 HV850—1200之间(HRC65-72),且表面颜色泛亮。 2.氮碳共渗:即就是我们所说的软氮化,也称之为液氮。氮碳共渗温度比渗氮温度稍高,对渗层硬度不会造成很大的影响。 也不会增加渗层脆性,但可增加扩散速度。氮碳共渗一般采 用570℃左右为好,低碳钢可以在600℃以上进行氮碳共渗, 以获得较厚的化合物层。氮碳共渗的最初3小时内渗层深度 增加最快,超过6小时后,渗层深度增加不很明显,因而氮 碳共渗的时间一般不超过6小时。氮化层的深度一般为

0.05-0.100mm,表面硬度为HV1000(RC68以上)表面颜色呈深灰色。

3.氮化对材料的一些要求: (1)在氮化温度下,只要不发生退火的材料均可进行氮化。 (2)含铬量比较高的金属(如420、S136、2083、M300)等均不可进行气氮(因含铬过高气体难以打入到钢材里面)。 4.氮化以后的一些现象 (1)工件氮化后表面会出现一些“肿胀”现象,这是在工件表面上形成一层很薄(0.02—0.03mm)的白亮层,且比较软, 此层必须打磨掉以后工件才能恢复到它原来的尺寸,取掉 此层后的硬度也是最硬的。 (2)对于一些薄壁,尖角及螺纹的地方在氮化时应加以适当的保护,以防止开裂。 5.氮化与烧焊的关系 (1)工件在加工过程中,如果曾经烧过焊,在送氮化时一定要告诉热处理厂,以方便其进行局部回火处理,否则氮化后 工件硬度不均,且容易开裂或崩掉。 (2)当工件在氮化完以后由于使用不当而崩边或其它原因需要烧焊时,如果大面积,则必须送回热处理厂进行退氮处理 (加热到800℃以上),再烧焊,加工完后再氮化(注意: 可能会造成整个工件的硬度改变)。如属局部烧焊,则有 两种方法,一是将氮化层打磨掉烧焊,另一种是局部加热 烧红等退氮后再烧焊。 二、电镀

塑料制品的翘曲变形分析

一、引言 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之一。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来越高,翘曲变形程度作为评定产品质量的重要指标之一也越来越多地受到模具设计者的关注与重视。模具设计者希望在设计阶段预测出塑料件可能产生翘曲的原因,以便加以优化设计,从而提高注塑生产的效率和质量,缩短模具设计周期,降低成本。 本文主要对在注塑模具设计过程中影响注塑制品翘曲变形的因素加以分析。 二、模具的结构对注塑制品翘曲变形的影响 在模具设计方面,影响塑件变形的因素主要有浇注系统、冷却系统与顶出系统等。 1.浇注系统的设计 注塑模具浇口的位置、形式和浇口的数量将影响塑料在模具型腔内的填充状态,从而导致塑件产生变形。 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。图1为大型平板形塑件,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),则 可有效地防止翘曲变形。 a)中心浇口 b) 侧浇口 c)多点浇口 d) 薄膜型浇口 图 1 浇口形式对塑料件变形的影响 当采用点浇进行成型时,同样由于塑料收缩的异向性,浇口的位置、数量都对塑件的变形程度有 很大的影响。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 图2 实验浇口的设置 由于采用的是30%玻璃纤维增强PA6,而得到的是重量为4.95kg的大型注塑件,因此沿四周壁流动方向上设有许多加强肋,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设置浇口具有较好的效果。但并非浇口数目越多越好。实验证 注塑制品的翘曲变形分析

翘曲变形

翘曲变形(Warping)缺陷分析及排除方法 什么是翘曲变形(Warping)? 翘曲变形(Warping)是注塑制品的形状偏离了模具形腔的形状,如图所示,它是塑料制品常见的缺陷之一。影响注塑产品翘曲变形的因素有很多,模具的结构、塑料材料的热物理性能以及注塑成型过程的条件和参数均对制品翘曲变形有不同程度的影响。因此,对注塑制品翘曲变形机理的研究必须综合考虑整个成型过程和材料性能等多方面的因素。 随着人们对塑料制品的外观和使用性能要求越来越高,翘曲变形程度作为评定产品质量的重要指标之一也越来越受到关注与重视。 翘曲变形(Warping)缺陷成因分析 (1)分子取向不均衡 热塑性塑料的翘曲变形很大程度上取决于塑件径向和切向收缩的差值,而这一差值是由分子取向产生的。 通常,塑件在成型过程中,沿熔料流动方向上的分子取向大于垂直流动方向上的分子取向,这是由于充模时大部分聚合物分子沿着流动方向排列造成的,充模结束后,被取向的分子形态总是力图恢复原有的卷曲状态,导致塑件在此方向上的长度缩短。因此,塑件沿熔料流动方向上的收缩也就大于垂直流动方向上的收缩。由于在两个垂直方向上的收缩不均衡,塑件必然产生翘曲变形。 为了尽量减少由于分子取向差异产生的翘曲变形,应创造条件减少流动取向及缓和取向应力的松驰,其中最为有效的方法是降低熔料温度和模

具温度。在采用这一方法时,最好与塑件的热处理结合起来,否则,减小分子取向差异的效果往往是暂时性的。因为料温及模温较低时,熔料冷却很快,塑件内会残留大量的内应力,使塑件在今后使用过程中或环境温度升高时仍旧出现翘曲变形。 如果塑件脱模后立即进行热处理,将其置于较高温度下保持一定时间再缓冷至室温,即可大量消除塑件内的取向应力,热处理的方法为;脱模后将塑件立即置于37.5~43度温水中任其缓慢冷却。 (2)冷却不当 如果模具的冷却系统设计不合理或模具温度控制不当,塑件冷却不足,都会引起塑件翘曲变形。特别是当塑件壁厚的厚薄差异较大时,由于塑件各部分的冷却收缩不一致,塑件特别容易翘曲。因此,在设计塑件的形体结构时,各部位的断面厚度应尽量一致。 此外,塑料件在模具内必须保持足够的冷却定型时间。例如。硬质聚氯乙烯的导热系数较小,若其塑件的中心部位未完全冷却就将其脱模,塑件中心部位的热量传到外部,就会使塑件软化变形。 对于模具温度的控制,应根据成型件的结构特征来确定阳模与阴模,模芯与模壁,模壁与嵌件间的温差,从而利用控制模具各部位冷却收缩速度的差值来抵消取向收缩差,避免塑件按取向规律翘曲变形。对于形体结构完全对称的塑件,模温应相应保持一致,使塑件各部位的冷却均衡。值得注意是,在控制模芯与模壁的温差时,如果模芯处的温度较高,塑件脱模后就向模芯牵引的方向弯曲,例如,生产框形塑件时,若模芯温度高于型腔侧,塑件脱模后框边就向内侧弯曲,特别是料温较低时,由

塑料制品的翘曲变形的原因分析和解决方法图文稿

塑料制品的翘曲变形的原因分析和解决方法 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

塑料制品的翘曲变形的原因分析和解决方法 一、前言 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之一。出现翘曲变形的原因很多,单靠工艺参数解决往往力不从心。结合相关资料和实际工作经验,下面对影响注塑制品翘曲变形的因素作简要分析。 二、模具的结构对注塑制品翘曲变形的影响。 在模具方面,影响塑件变形的因素主要有浇注系统、冷却系统与顶出系统等。 1.浇注系统 注塑模具浇口的位置、形式和浇口的数量将影响塑料在模具型腔内的填充状态,从而导致塑件产生变形。 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。一些平板形塑件,如果只使用一个中心浇口,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;若改用多个点浇口或薄膜型浇口,则可有效地防止翘曲变形。 当采用点浇口进行成型时,同样由于塑料收缩的异向性,浇口的位置、数量都对塑件的变形程度有很大的影响。 另外,多浇口的使用还能使塑料的流动比(L/t)缩短,从而使模腔内熔体密度更趋均匀,收缩更均匀。同时,整个塑件能在较小的注塑压力

下充满。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,因而可减少塑件的变形。 2. 冷却系统 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(如手机电池壳)时所用的模具型腔、型芯的温度相差过大,由于贴近冷模腔面的熔体很快冷却下来,而贴近热模腔面的料层则会继续收缩,收缩的不均匀将使塑件翘曲。因此,注塑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(此时可考虑使用两个模温机)。 除了考虑塑件内外表的温度趋于平衡外,还应考虑塑件各侧的温度一致,即模具冷却时要尽量保持型腔、型芯各处温度均匀一致,使塑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置至关重要。在管壁至型腔表面距离确定后,应尽可能使冷却水孔之间的距离小,才能保证型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2米。在大型模具中应设置数条冷却回路,一条回路的进口位于另一条回路的出口附近。对于长条形塑件,应采用直通型水道。(而我们的模具大多是采用S型回路----既不利于循环,又延长周期。) 3. 顶出系统

翘曲变形原因

翘曲变形原因统计 第一种说法: 注塑件的翘曲、变形是很棘手的问题,主要应从模具的设计方面着手解决,而成型条件的调整效果则是很有限的,翘曲变形的原因及解决方法可以参照以下各项;1)由成型条件引起残余应力造成变形时,可通过降低注射压力,提高模具温度并使模具温度均匀及提高树脂温度或采用退火方法予以消除应力。 2)脱模不良引起应力时,可通过增加推杆数量或面积、设置脱模斜度等方法加以解决。 3)由于冷却方法不合适,使冷却不均匀或冷却时间不足时,可调整冷却方法及延长冷却时间等。例如,尽可能地在贴近变形的地方设置冷却回路。 4)对于成型收缩引起的变形,就必须修正模具的设计了,其中,最重要的是应注意使制品的壁厚一致。有时,再不得已的情况下,只好测量制品的变形,按相反的方向修正模具,加以校正。一般结晶性树脂(POM/PA/PP/PET等)比非结晶性树脂(如PMMA,PVC,PS,ABS,AS)的变形大。另外,由于玻璃纤维增强树脂具有纤维配向性,变形也大。 第二种说法: 一模具方面: (1)浇口位置不当或数量不足。 (2)顶出位置不当或制品受力不均匀。 二工艺方面: (1)模具、机筒温度太高。 (2)注射压力太高或注射速度太快。 (3)保压时间太长或冷却时间太短。 三原料方面:酞氰系颜料会影响聚乙烯的结晶度而导致制品 变形。 四制品设计方面: (1)壁厚不均,变化突然或壁厚过小。 (2)制品结构造型不当。 第三种说法: 肉厚不均、冷却不均。塑胶的冷却速度不一样,冷却快的地方收缩小,冷却慢的地方收缩大,从而发生变形。 ?料温高,收缩大,从而变形大。 ?分子排向差异;侧壁的内弯曲。 ?制品脱模时的内部应力所致的变形,是制品未充分冷却固化前从模具顶出所致。?一般为防止制品变形,可在顶出后,用夹具对制品定型,矫正变形或防止进一步的变形,但制品在使用中若再次碰到高温时又会复原,对此点需特别加 以注意。 第四种说法:

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