塑料翘曲、弯曲和扭曲原因.doc

翘曲、弯曲和扭曲注射成型时塑料的成型收缩率随流动方向的不同而不同,就是说流动方向的收缩率远比垂直方向大(收缩率各向异性),有时收缩率在方向上的差值达1%以上;成型收缩率还受成型制件壁厚和温度的影响,由于收缩率的不同,致使制件产生变形。注射成型是把粘流态的高聚物挤压到模腔中成型的一种方法,所以不可避免在成型制件内部残留有内部应力,此应力也将引起制件的变形。此外还有一些原因也往往引起变形。如制件未完全硬化就顶出的变形;还有顶杆推力造成的变形。由于上述原因,将成型制件从模腔顶出后,就达不到内部应变最小的理想形状,而出现翘曲、弯曲和扭曲等现象。可采用辅助工具来矫正冷却变形。即把从模腔内顶出的且内部尚柔软的成型制件放在辅助工具中,随着辅助工具一起冷却,从原始状态限定变形。根据冷却方式来确定冷却时间,一般需冷却10min以上,能稍微防止变形,但不能抱有太大的期望。避免制品厚度的差异,在制品厚度大的地方设置浇口(1-1),因直线容易引起翘曲,做成大的R曲线(图A),制品可逆弯曲的模具(图B),增加顶出杆个数,增加脱模斜度。在薄形的箱子成型中,因成型温度引起的弯曲,这常见于单单是热膨胀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。   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。   由于采用的是30%玻璃纤维增强PA6,,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。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。   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