注塑制品厚度對(duì)收縮率變化影響

1、注塑制品厚度對(duì)收縮率變化影響的研究 1 前言注塑制 品的成型是一個(gè)非常復(fù)雜的多因素耦合作用的動(dòng)態(tài)加工過(guò)程, 成型 過(guò)程的每個(gè)因素都對(duì)制品的成型質(zhì)量產(chǎn)生重要影響, 其中成型收縮是影響制品 質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。 影響注塑制品收縮的因素很多, 成型材料( 包括高聚物的 分子鏈結(jié)構(gòu)、結(jié)晶度、力學(xué)性能、流變性能等 、制品結(jié)構(gòu)( 包括制品厚度、嵌 件結(jié)構(gòu)等 、工藝條件( 包括注射速度、保壓壓力、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間等和 模具設(shè)計(jì)( 包括澆口位置和數(shù)量、冷卻回路分布等等都影響其收縮行為。本文 采用 CAE 的方法來(lái)研究制品厚度的變化對(duì)注射成型橫向收縮率( 沿著流動(dòng)的方 向 和縱向收縮率( 垂直流動(dòng)方向的影響。

2、2 模擬實(shí)驗(yàn)條件2.1 實(shí)驗(yàn)制品結(jié)構(gòu)與尺寸模擬實(shí)驗(yàn)采用的制品結(jié)構(gòu)如圖 1所示, 制品為 36mm36mm的方形制品, 為 了研究清楚厚度對(duì)注射成型收縮率的影響規(guī)律,在厚度范圍 0.84.0mm內(nèi),厚 度每增加 0.5mm 得到一個(gè)制品,測(cè)定其橫向收縮率 Sh( 測(cè) Sh1、Sh2、Sh3等 3處收縮率的平均值與縱向收縮率 Sz( Sz1、 Sz2、 Sz3等 3處收縮率的平均值 。2.2 模擬實(shí)驗(yàn)的工藝條件與方法實(shí)驗(yàn)針對(duì)不同厚度的制品,分別采用 2種材料進(jìn)行研究,結(jié)晶型材料 PP 和 非結(jié)晶型材料 ABS 進(jìn) 行模擬。 每種材料均按常用的工藝條件進(jìn)行“填充+翹曲” 模擬, 工藝條件如表 1所示

3、。 同一材料的工藝條件用于不同厚度的制品, 澆口位 置如圖 1所示。 分別對(duì)每 一種厚度的制品進(jìn)行“填充+翹曲”分析, 然后測(cè)得如 圖 1所示的 Sh1、 Sh2、 Sh3、 Sz1、 Sz2、 Sz3等 6個(gè)位置的收縮率, 取 Sh1、 Sh2、 Sh3等 3個(gè)的平均值即為制品的橫向收縮率 Sh, 而 Sz1、 Sz2、 Sz3等 3個(gè)位置的 收縮率即為制品的縱向收縮率 Sz。3 模擬結(jié)果及數(shù)據(jù)處理采用圖 1所示的制品和表 1中的工藝條件,應(yīng)用 MoldFlow 軟件的“Flow+Warp”功能模擬制品收縮的情況, 如圖 2所示, 圖 2中顯示為用 PP 塑料, 厚度為 1.4mm 制品的翹曲情況。在模擬的結(jié)果中利用 MoldFlow 的結(jié)果查詢功能,對(duì)圖 1所示的 6個(gè)位置的 收縮率進(jìn)行測(cè)量,得到 Sh1、Sh2、Sh3、Sz1、Sz2、Sz3等 6個(gè)位置的收縮率, 記錄于表 2表 3。 根據(jù)以上不同厚度的制件的模擬結(jié)果, 利用 MATAB 軟件進(jìn)行樣條曲線擬合 的方法對(duì)制品收縮率的結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合處理, 可得如圖 3( 結(jié)晶型材料 PP 和圖 4( 非結(jié)晶型材料 ABS 所示的不同厚度制品的收縮率變化曲線。 4 結(jié)束語(yǔ)由圖 3和圖 4曲線可以看出, 不論是結(jié)晶型塑料還是非結(jié)晶型塑料的制品, 制品的厚度不同時(shí), 制品的收縮率是有很大的差別, 隨著制品厚度的增大, 制 品的縱