玻纖取向?qū)Ξa(chǎn)品的變形影響及計算

1、1 玻纖材料分析 -注塑小組 內(nèi)容：內(nèi)容： 2 1、玻纖分布； 2、取向、收縮、冷卻對變形影響對比； 3、圓片樣條變形及變形量的計算； 4、長條形樣條收縮及尺寸； 5、控制長度； 6、典型結(jié)構(gòu)對長玻纖產(chǎn)品變形的影響； 5、碗型； 6、補(bǔ)??； 7、取向； 8、美人腰； 玻纖分布示意：玻纖分布示意： 3 1、上3圖是模流時產(chǎn)品的玻纖分布，紅色處表示玻纖聚集的較多，注塑后后收縮會走下 限，反之走上限。 2、下3圖是表示材料流動的流動方向和垂直流動方向的方向的材料流動情況。 玻纖分布對尺寸的影響：玻纖分布對尺寸的影響： 4 1、上2圖是模具公司做的模流，玻纖分布主要是左右向，這樣取向?qū)Ξa(chǎn)品長度收縮影響

2、是2.414+2.097=4.511mm， 反推材料收縮是=4.511/1350=3.3414 2、下2圖是湖石做的模流，玻纖分布有左右向，也有上下向，這樣取向?qū)Ξa(chǎn)品長度收縮影響是5.437+2.181=7.618mm， 反推材料收縮是=7.618/1350=5.6429 不一樣的開模方式，導(dǎo)致玻纖取向分布的不一樣，也使收縮不一樣，且差異較大。同樣，收縮越大，變形也將越大。 玻纖分布的規(guī)律及對尺寸的影響：玻纖分布的規(guī)律及對尺寸的影響： 5 玻纖的分布規(guī)律：玻纖的分布規(guī)律： 1、澆口附近玻纖堆積較少； 2、在流動路經(jīng)上，玻纖多在路徑兩邊，且取向方向與路徑方向一致； 3、材料流動末端玻纖堆積較多；

3、 4、產(chǎn)品的大面上玻纖較少，多堆積在產(chǎn)品邊沿、角落等3面或3面以上與模具接觸的地方； 5、結(jié)合線處會堆積較多玻纖； 6、產(chǎn)品細(xì)長部位堆積的玻纖較多； 玻纖對尺寸的影響：玻纖對尺寸的影響： 1、改性料加入填充劑，主要是為了破壞PP料的結(jié)晶，降低材料收縮，同時減小變形； 2、玻纖堆積較多的地方材料收縮將走收縮率的下限，導(dǎo)致收縮較小，產(chǎn)品局部尺寸較大； 3、玻纖堆積較少的地方材料收縮將走收縮率的上限，導(dǎo)致收縮較大，產(chǎn)品局部尺寸較??； 4、產(chǎn)品在收縮過程中，收縮不均勻，導(dǎo)致產(chǎn)品局部尺寸大和局部尺寸小的結(jié)合處時，產(chǎn)品就產(chǎn)生 了過渡變形。 所以：所以： 玻纖取向和堆積的多少及產(chǎn)品細(xì)長部位與寬部位結(jié)合等原因

4、是導(dǎo)玻纖取向和堆積的多少及產(chǎn)品細(xì)長部位與寬部位結(jié)合等原因是導(dǎo) 致長玻纖變形嚴(yán)重的主要原因。致長玻纖變形嚴(yán)重的主要原因。 取向、冷卻取向、冷卻 、收縮對產(chǎn)品變形的影響對比：、收縮對產(chǎn)品變形的影響對比： 6 下圖，是E18手套箱外蓋板的模流流動等值線、玻纖取向、 模具冷卻溫度、材料收縮對注塑產(chǎn)品的變形的影響。 顯然取向?qū)Ξa(chǎn)品變形影響是最大的，也是最容易被忽視的 部分。 取向、冷卻、取向、冷卻、 收縮對變形收縮對變形 影響的比例影響的比例 是是7：1：2 玻纖材料的收縮率：玻纖材料的收縮率： 7 材料供應(yīng)商提供的注塑材料的收縮率都是一個范圍，舉例如下： 廠商材料主要填充物 流動方向收縮 率 垂直流動

5、方向收 縮率 湖石15340EPDM+T206.87.3 basell 短纖（D06前沿蓋 板） 1mm以內(nèi)的短玻璃 纖維 1.97.5 泰科納 12mm長纖的PP料12mm長玻璃纖維26 湖石12mm長纖的PP料12mm長玻璃纖維1.57.5 而開模時卻總是用一個值來放收縮率，而開模時卻總是用一個值來放收縮率， 一般情況取流動方向和垂直流動方向收縮之和的平均來開模放收縮。一般情況取流動方向和垂直流動方向收縮之和的平均來開模放收縮。 這就使開模放收縮與材料供應(yīng)商提供的材料收縮率產(chǎn)生了矛盾。這就使開模放收縮與材料供應(yīng)商提供的材料收縮率產(chǎn)生了矛盾。 材料的實(shí)際收縮率思考一：材料的實(shí)際收縮率思考一：

6、 8 材料供應(yīng)商打樣條： 1、基本都是啞鈴型的長樣條，寬度小長 徑比大； 2、材料基本都是側(cè)澆口或端面直澆口進(jìn) 膠，依據(jù)模流流動等值線來判定，流動方 向基本都是長度方向，如右側(cè) 例示圖： 驗(yàn)證基本都是流動方向上的材料收縮率； 思考：思考： 1、如何驗(yàn)證垂直流動方向上的材、如何驗(yàn)證垂直流動方向上的材 料收縮率呢？料收縮率呢？ 2、如何能同時驗(yàn)證、如何能同時驗(yàn)證2個方向上的個方向上的 材料收縮率呢？材料收縮率呢？ 3、細(xì)長條（樣條）寬度加寬，模、細(xì)長條（樣條）寬度加寬，模 腔加寬，得出長方形，甚至正方形腔加寬，得出長方形，甚至正方形 的樣條的收縮率會有變化嗎？的樣條的收縮率會有變化嗎？ Basel

7、l的D06前沿蓋板樣條 湖石長纖樣條 9 材料的實(shí)際收縮率思考二：材料的實(shí)際收縮率思考二： 注塑小組針對材料2個方向上的收縮不一樣的問題做了一些理論推測如下： 假設(shè)有一個圓片的模具，澆口打在圓心上，直進(jìn)膠，產(chǎn)品變形會如何呢？ 1、流動 等值線 如右上 圖； 2、注塑 灌膠模 式如右 下圖： 依據(jù)流動等值線，推測： 在材料注塑過程中，材料的流動方向和垂直流動方 向的方向分別如下圖的紅色和藍(lán)色的指向方向。 當(dāng)無數(shù)個箭頭練成一體時： 1、所有的半徑方向都是材料的流 動方向； 2、所有的同心圓是 材料的垂直流動 方向的方向。 知道了這些，那么 圓片將如何變 形呢？ 圓片變形推測：圓片變形推測： 10

8、幾何推算： 1、假設(shè)模具圓片半徑為R； 2、模具圓片周長為L； 那么其關(guān)系式應(yīng)如下： L=2*3.14*R 假設(shè)用前面說的basell的短波纖材料注塑 成型： 注塑成型完成材料收縮后理論是： 1、塑料圓片的半徑R塑=（1-1.9）*R； 2、塑料圓片的周長L塑=（1-7.5）*L 得到L塑2*3.14*R塑，那么這個圓片將 怎樣變形呢？ 圓片的半徑不變或變短的少，而圓周變 短的厲害，那么這個圓片如何變形呢？ 是球冠，如下一樣的球冠： 且球冠的高度H就是開模方向上的圓片的 變形量。 H 變形量的計算：變形量的計算： 11 H 變形如球冠：如下： 取中間截面： 已知其弧長=2R塑=（1-1.9）*

9、R 已知球冠底面周長，可計算出球冠底面的半徑 R冠底依據(jù)下面公式： L塑=（1-7.5）*L=（1-7.5）*2*3.14*R 截面弦長=2*R冠底=L塑/2*3.14 =（1-7.5）L = （1-7.5）*2*3.14*R H 球冠中間截面如下： 已知弧長、弦長， 求圓半徑R和球冠高度H，可依據(jù)如下高解方程求解： Rn+1=(1+(L-2*Rn*SIN(C/(2*Rn)/(L-C*COS(C/(2*Rn)*Rn 求解結(jié)果是一個近似值：HR*(7.5-1.9) R：為注塑圓片樣條的材料的流長， 變形量為流動方向與垂直于流動方向的方向上的收縮率之差乘以材料的流長。 長方形或啞鈴型樣條的收縮：長

10、方形或啞鈴型樣條的收縮： 12 材料供應(yīng)商提供的樣條如下： 上圖為basell提供的D06前沿蓋板的樣條 上圖為湖石l提供的長玻纖材料的樣條 細(xì)長型樣條或產(chǎn)品局部的細(xì)長 條結(jié)構(gòu)的部分，在注塑成型過 程中將會如上圖標(biāo)示的地方所 示： 整體來看，不管澆鑄系統(tǒng)如何 布置，材料的流動方向都是長 度方向，材料收縮將都趨向于 收縮范圍小的值，產(chǎn)品局部尺 寸將放大。 細(xì)長部位尺寸的觀察與思考：細(xì)長部位尺寸的觀察與思考： 13 這些 產(chǎn)品 的局 部部 位都 是細(xì) 長部 分 從流動等值線來看，材料的流動方向是垂直于等值線 的左右方向。 也就是說上面放大圖的左右方向的材料收縮將走材料 收縮的下限。 尺寸將會比數(shù)模

11、要求的相對偏大。 同樣從左下圖來看這些細(xì)長部位玻纖堆積比較嚴(yán)重， 尤其右上角的細(xì)長部分玻纖堆積最嚴(yán)重，幾乎為全紅 色，也說明這里的尺寸將是收縮最小，局部尺寸最大。 金橋注塑小組對模具上下（上圖產(chǎn)品）對材料流動的 趨向性的制約稱之為約束。約束。 越窄，則約束越大，長度尺寸收縮越趨近于材料收縮越窄，則約束越大，長度尺寸收縮越趨近于材料收縮 下限，局部尺寸越大。下限，局部尺寸越大。 E18除霧格柵前沿上拱變形就是例子。除霧格柵前沿上拱變形就是例子。 控制長度：控制長度： 14 如左圖所示的E18手套箱外蓋板的模流流動等值 線圖和有著類似結(jié)構(gòu)手套箱外蓋板及其開模方式 的產(chǎn)品的模流分析報告內(nèi)的玻纖分布示意圖。 R 假如把產(chǎn)品如上圖分成3個部分，澆口在中心的話，那 么產(chǎn)品變形由于局部尺寸長，局部尺寸短，導(dǎo)致產(chǎn)品 變形如下面馬鞍狀，而尺寸變化如美人腰。 而這些變化量的起始位置，也就是 起始點(diǎn)與澆口的距離，就是上圖 所示的R的長度，這就是控制長度。 產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)對變形影響及解決方案一：產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)對變形影響及解決方案一： 15 類似長方形的結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品： 兩點(diǎn)和三點(diǎn)進(jìn)膠 產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)對變形影響及解決產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)對變形影響及解決