洗衣機產品變形分析

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1、 產 品 變 形 分 析技 術 工 藝 部2011年 05月魏 邦 科 注 塑 件 外 觀 問 題 澆口暈、霧斑 、銀紋、噴流痕 、波紋 、縮痕、浮纖、 虎 皮 紋 、 熔 接 痕 、 氣 孔 、 拉毛 、 頂 傷 、 飛 邊 、 成 形 不 足 、 燒 糊 等 。 注塑產品變形問 題 注 塑 產 品 尺 寸 精 度注 塑 產 品 常 見 問 題 一 、 常 見 注 塑 件 變 形 對 洗 衣 機 外 觀 ， 裝 配 的 影 響二 、 變 形 原 因 簡 介三 、 變 形 的 預 防 及 解 決 方 案四 、 CAE分 析 ( 抓 手 理 論 變 形 量13KG抓 手 理 論 變 形 量 目

2、錄 一 變 形 對 洗 衣 機 外 觀 ， 裝 配 的 影 響 注 塑 件 變 形 是 塑 料 制 品 常 見 的 缺 陷 之 一 ， 嚴 重 影 響 產 品的 外 觀 和 裝 配 效 果 。翹 曲 變 形導 致 產 品外 觀 不 夠挺 拔 ， 缺乏 質 感 ，影 響 產 品裝 配 視 覺效 果 。 空 氣 凈 化 器 前 蓋 翹 曲變 形 導 致 產 品 裝 配 間隙 不 均 勻 ， 部 件 與 部件 存 在 斷 差 抓 手 翹 曲 變 形 導 致 抓 手 和 玻 璃 蓋 板 粘 接 不牢 ， 嚴 重 影 響 產 品 品 質 滾 筒 前 桶 產 品 頭 部 翹 曲 變 形 導 致 密 封 圈

3、 和 不 銹 鋼內 桶 間 隙 太 小 ， 密 封 圈 和 不 銹 鋼 內 桶 產 生 磨 損 ，嚴 重 影 響 產 品 使 用 安 全 二 產 品 變 形 原 因 簡 介 變 形 : 由 于 產 品 內 部 收縮 不 一 致 導 致 內應 力 不 同 引 起 變形 , 注 塑 制 品 的形 狀 偏 離 了 模 具型 腔 的 形 狀 X,y方 向 變 形 (收縮 ) Z方 向 變 形 (翹 曲變 形 ) 1 溫 度 、 壓 力 ,速 度 等 因 素 的 相 互 影 響 ， 注 射 速 度 恒 定 ,充 填 壓 力 隨 模 具中 的 抗 力 的 增 大 而 增 高 ,在 充 填 結 束 時 出

4、現(xiàn) 注 塑 壓 力 的 峰 值 ,由 于 此高 壓 在 模 具 型 腔 內 的 作 用 ,在 塑 件 內 部 便 產 生 了 內 應 力 ,塑 件 在 冷 卻過 程 中 ,殘 留 的 內 應 力 就 釋 放 出 來 導 致 翹 曲 變 形 。 2 不 平 衡 的 溫 度 分 布 和 流 動 形 式 是 導 致 制 品 殘 余 應 力 的 兩 個 主 要 因 素3 對 于 薄 壁 制 品 ， 主 要 為 流 動 殘 余 應 力 ； 對 于 厚 壁 制 品 ， 主 要 為 熱 殘 余應 力 。4 熱 殘 余 應 力 比 流 動 殘 余 應 力 大 一 個 數(shù) 量 級 ,從 熱 殘 余 應 力 分

5、布 可 以 大致 推 算 制 品 翹 曲 變 形 的 程 度 ,因 此 工 程 中 主 要 考 慮 熱 殘 余 應 力 對 注塑 件 質 量 的 影 響 。 影 響 注 塑 殘 余 應 力 的 因 素 較 為 復 雜 ,在 不 考 慮 流動 殘 余 應 力 的 條 件 下 ,注 塑 件 的 殘 余 應 力 主 要 由 溫 度 分 布 、 固 液 界面 位 置 和 壓 力 歷 史 決 定 殘 余 應 力 流 動 殘 余 應 力熱 殘 余 應 力 流 動 殘 余 應 力 由 于 塑 料 熔 體 在 模 腔 中 做 非 等 溫 流 動 形 成 的 剪 切 應 力 ,在 快 速 冷 卻過 程 中 來

6、不 及 完 全 松 弛 不 同 流 動 造 成 局 部 結 晶 度 高 ， 與 其 他 部 位 相 比 ， 分 子 排 列 更 緊 密 ， 分 子 之 間 的 相 互 作 用 力 加 大 ， 致 使 這 里 的 密 度 、 剛 性 和 強 度 都增 加 。 而 這 種 物 理 和 機 械 性 能 的 不 均 勻 ， 導 致 制 品 在 成 型 之 后 產生 殘 余 內 應 力 。 熱 殘 余 應 力 在 冷 卻 過 程 中 ， 內 部 溫 度 分 布 不 均 勻 ,冷 卻 層 由表 層 向 內 部 逐 步 推 進 ,在 制 品 厚 度 方 向 上 不 可 避免 地 產 生 不 一 致 的 應

7、力 ， 成 為 熱 殘 余 應 力 引 起 翹 曲 的 根 本 原 因 ：收 縮 不 均 各 向 異 性冷 卻 不 均收 縮 不 均引 起 翹 曲 的 主 要 因 素 ： 模 具產 品 翹 曲 變 形 需 要 考 慮 的 幾 個 主 要 方 面材 料 產 品注 塑 機 工 藝 工 藝 技 術 產 品 設 計三 變 形 的 預 測 及 改 善合 理 調 整 溫 度 、壓 力 、 速 度 等 工藝 參 數(shù) 材 料 選 擇 材 料 彈 性 模 量 -材 料 (產 品 )強 度 PPABSPC鎂 合 金塑 料 價 格 PP PS 密度(g/cm3) 熱 擴散率(cm2/s)抗拉強度(Mpa)比強度彈

8、性 模 量(Mpa)鋼 7.86 0.117 517 80 200,000鎂合金1.81 0.289 240 154 45,000PC 1.23 0.0010 104 102 6,700ABS 1.03 0.0007 35 41 2,100PP 0.90 26 1,150材 料 選 擇 材 料 選 擇塑 料 材 料 的 熱 物 理 性 能不 同 材 料 翹 曲 趨 勢 不 同 三 洋 ： 洗 滌 劑 抽 屜 由于 結 構 設 計 比 較 單 薄 ，存 在 一 定 的 翹 曲 變 形 ，影 響 產 品 裝 配 視 覺 效果 。 松 下 ： 洗 滌 劑 抽 屜結 構 設 計 合 理 ， 不存 在

9、翹 曲 變 形 ， 產品 比 較 挺 拔 ， 產 品裝 配 視 覺 效 果 好 。產 品 設 計產 品 設 計 結 構 不 合 理 : 壁 厚 和 結 構 形 式 等 導 致 結 構 強 度 較 弱 產 品 壁 厚 不 均 勻 等 造 成 產 品 收 縮 不 均 勻 ， 殘 余 應 力 大 。 殘余 應 力 大 克 服 了 零 件 的 強 度 ， 就 會 發(fā) 生 翹 曲 ， 甚 至 開 裂。產 品 設 計 拔 模 斜 度 (Draft)太 小拔 模 斜 度 太 小 ， 產 品 頂 出 不 易 。 勉 強 頂 出 ， 就 會 發(fā)生 翹 曲 ， 甚 至 開 裂 。 嵌 件 有 嵌 件 時 ， 應

10、充 分 預 熱 后 使 用 ， 或 選 擇 膨 脹 系 數(shù) 接近 塑 料 的 鋅 、 鋁 以 代 替 銅 、 鐵 ； 否 則 冷 卻 時 ， 會因 為 塑 料 收 縮 大 、 金 屬 收 縮 小 而 使 得 塑 料 開 裂 。制 品 含 銳 角 銳 角 使 得 應 力 集 中 ，產 品 設 計 模具設 計 模 具 冷 卻 設 計 。 動 、 定 模 溫 差 大 ， 因 冷 卻 產 生 的 熱 殘 余 應 力 在 制品 厚 度 方 向 上 不 對 稱 ， 會 導 致 制 品 翹 曲 利 用 CAE分 析 . 模 溫 太 低模 溫 太 低 ， 殘 余 剪 切 應 力 大 ， 又 沒 有 足 夠 的

11、 時 間 將殘 余 剪 切 應 力 釋 放 ， 容 易 翹 曲 ，模 溫 可 從 材 料 廠 商 的 建 議 值 開 始 設 定 。 每 次 調 整 的增 量 可 為 6 C，CAE應 用 。 模 具 設 計 流 道 ,澆 口 設 計 澆 口 的 數(shù) 目 或 位 置 設 計 不 合 適 ， 流 動 距 離 越 長 ， 由 凍 結 層 與中 心 流 動 層 之 間 流 動 和 補 縮 引 起 的 內 應 力 越 大 ； 反 之， 流 動 距 離 越 短 ， 從 澆 口 到 制 件 流 動 末 端 的 流 動 時 間越 短 ， 充 模 時 凍 結 層 厚 度 減 薄 ， 內 應 力 降 低 ， 翹

12、 曲 變形 也 會 因 此 大 為 減 少 ， 流 阻 太 大 、 提 高 注 塑 壓 力 ， 殘 余 剪 切 應 力 大 ， 容 易 翹 曲 . 澆 口 附 近 壓 力 高 ， 塑 膠 體 積 收 縮 率 小 ， 流 長 太 大 ， 上 下 游 體 積 收縮 率 差 異 大 ， 殘 余 剪 切 應 力 大 ， 容 易 翹 曲 . 參 考 材 料 廠 商 的 建 議 ， 采 用 適 當 的 流 長 對 厚 度 比 . 利 用 CAE分 析 。 。 模 具 設 計 頂 出 設 計 如 果 頂 出 系 統(tǒng) 布 置 不 平 衡 ， 將 造 成 頂 出 力 的 不 平 衡而 使 塑 件 變 形 。 因

13、 此 ， 在 設 計 頂 出 系 統(tǒng) 時 應 力 求 與脫 模 阻 力 相 平 衡 。 頂 出 桿 的 截 面 積 不 能 太 小 ， 以 防 塑 件 單 位 面 積 受 力過 大 （ 尤 其 在 脫 模 溫 度 太 高 時 ） 而 使 塑 件 產 生 變 形。 頂 桿 的 布 置 應 盡 量 靠 近 脫 模 阻 力 大 的 部 位 。 在 不 影響 塑 件 質 量 （ 包 括 使 用 要 求 、 尺 寸 精 度 與 外 觀 等 ）的 前 提 下 ， 應 盡 可 能 多 設 頂 桿 以 減 少 塑 件 的 總 體 變形 （ 換 頂 桿 為 頂 塊 就 是 這 個 道 理 ） 。模 具 設 計

14、預 變 形 處 理 預 變 形 處 理 應 用 背 景 變 形 數(shù) 據 的 測 量 變 形 數(shù) 據 來 源 ， 既 可 以 對 注 射 樣 件 進 行 測 量 ， 也 可 以 借 助有 限 元 軟 件 分 析 計 算 。 前 者 數(shù) 據 可 靠 ， 但 成 本 較 高 ;后 者成 本 低 ， 但 數(shù) 據 的 可 靠 性 取 決 于 有 限 元 軟 件 的 分 析 精 度。 變 形 預 測 是 用 來 定 性 的 ， 而 非 定 量 的 在 成 型 物 料 與 注 射 工 藝 條 件 都 確 定 的 情 況下 ， 變 形 預 補 償 不 失 為 改 善 注 射 制 品 質 量的 一 種 有 效

15、方 法 。 模 具 設 計 注塑成型過程簡 單描述 成 型 工 藝 對 變 形 影 響 工 藝 參 數(shù) 對 制 品 收 縮 的 影 響1 保 壓 壓 力 對 產 品 收 縮 影 響 . 2 保 壓 時 間 對 產 品 收 縮 影 響 . 3 模 具 溫 度 對 產 品 收 縮 影 響 . 4 注 射 溫 度 對 產 品 收 縮 影 響 .5 注 射 壓 力 對 產 品 收 縮 影 響 . 剪切流動是熔融流體在外力下的相對滑動。固定移動固定固定(1) 剪切流動(Shear Flow)剪切率是熔融流體剪切流動的速率。(2) 剪切率(Shear Rate)固定慢速移動低剪切速率固定快速移動高剪切速率

16、剪切應力是熔融流體剪切流動的抵抗力，高粘度造成高剪切應力。(3) 剪切應力(Shear Stress) 固定慢速移動低剪切應力固定快速移動高剪切應力 剪 切 流 動 剪 切 速 率 剪 切 速 率 分布 不 均 勻 會使 熔 體 各 處分 子 產 生 不同 程 度 的 取向 ， 因 而 收縮 不 同 ， 導致 制 品 翹 曲 。 剪 切 應 力shear Stress黏 度viscosity剪 切 速 率shear rate剪 切 應 力 料 管 溫 度 ,噴 嘴 溫 度 ,熔 膠 溫 度溫 度 太 低 ， 成 型 困 難 ， 加 大 壓 力 ,殘 余 剪 切 應 力大 ， 又 沒 有 足 夠

17、 的 時 間 將 殘 余 剪 切 應 力 釋 放 ，容 易 翹 曲 ， 料 溫 的 設 定 可 參 考 材 料 廠 商 的 資 料 分 段 設 計 。 可 用 MOLDFLOW模 擬 分 析注 射 溫 度 對 變 形 影 響 較 高 的 壓 力 和 流 速 會 產 生 高 剪 切 速 率 ， 產 生 高 的 殘 余 應 力,容 易 翹 曲 。 而 較 小 的 注 射 壓 力 可 減 少 塑 料 的 分 子 取 向 傾 向 ， 降 低 其 內應 力 . 注 射 機 的 注 射 壓 力 會 極 大 地 影 響 充 填 時 分 子 的 取 向 程 度 ，進 而 引 起 翹 曲 變 形 。 減 少 翹

18、 曲 ,注 射 壓 力 在 可 行 范 圍 內 調 到 最 低 , 分 段 設 計 。 可 用 MOLDFLOW模 擬 分 析注 射 壓 力 ,速 度 對 變 形 影 響 當 熔 膠 前 沿 速 度 在 型 腔 內 的 變 化 大 ， 產 品 表 皮 層 的 分子 和 纖 維 取 向 以 及 殘 余 應 力 的 變 化 也 大 ， 容 易 翹 曲 。分 段 設 計 。 調 整 螺 桿 速 度 行 程 (Stroke)曲 線 ， 熔 膠前 沿 在 型 腔 內 以 等 速 推 進 ， 直 到 型 腔 填 滿 。 可 用 MOLDFLOW模 擬 分 析螺 桿 速 度 充 填 時 間 或 射 出 時

19、間 太 短 或 太 長， 都 需 要 較 高 的 射 壓 完 成 型 腔 的充 填 。 射 壓 高 ， 產 生 高 的 殘 余 應力 ,容 易 翹 曲 。 可 用 MOLDFLOW模 擬 分 析 ,找 出 最佳 的 充 填 時 間射出時間 保壓 壓力和保壓 時 間 保 壓 壓 力 過 高 ,因 補 料 而 固 化 的 流 動 殘 余 應 力 高 ,同 時 塑 料的 壓 應 力 也 高 ,應 力 易 于 釋 放 ,形 成 制 品 翹 曲 變 形 ; 保 壓 壓 力 太 低 ,澆 口 附 近 會 發(fā) 生 回 流 ,不 僅 形 成 流 動 殘 余 剪切 應 力 ,而 且 會 形 成 大 的 體 積

20、收 縮 率 差 異 而 產 生 高 的 殘 余拉 、 壓 應 力 ,使 制 品 翹 曲 變 形 。 保 壓 時 間 短 ,螺 桿 回 退 時 澆 口 附 近 會 發(fā) 生 回 流 ,形 成 大 的 殘余 應 力 。 因 此 ,保 壓 壓 力 要 適 中 ,保 壓 時 間 延 長 至 澆 口 凝 固 為 止 ,可 使產 生 的 殘 余 應 力 較 小 。可 用 MOLDFLOW模 擬 分 析 保 壓 時 間 設 置 最 簡 單 的 獲 得 最 短 保 壓 時 間 是 開 始 設 置 一 個 較 長 的保 壓 時 間 ， 然 后 ， 逐 步 減 少 直 到 出 現(xiàn) 縮 痕 的 現(xiàn) 象 可 以 利 用

21、 下 圖 獲 得 更 精 確 的 保 壓 時 間 ， 根 據 圖 中 制品 重 量 和 保 壓 時 間 關 系 曲 線 ， 得 到 澆 口 或 制 品 凝 固的 時 間 在 9秒 之 后 ， 保 壓 時 間 對 于 零 件 的 重 量 沒 有 影 響 ， 這 就是 最 短 的 保 壓 時 間 停 留 時 間 不 當 停 留 時 間 太 短 ， 熔 膠 溫 度 低 ， 即 使 勉 強 將 型 腔填 滿 ， 保 壓 時 還 是 無 法 將 塑 膠 壓 實 ， 冷 卻 時 回旋 空 間 太 大 ， 容 易 翹 曲 。 射 料 對 料 管 料 之 比 應 在 1/1.5和 1/4之 間 。冷 卻 時

22、間 不 當 當 冷 卻 時 間 太 短 ， 塑 料 尚 軟 ， 若 被 頂 出 ， 在 沒有 約 束 的 狀 況 下 收 縮 ， 容 易 翹 曲 。 合 適 的 冷 卻 時 間 ,型 腔 是 最 好 的 治 具 (Fixture)， 提 供 最 合 身 的 約 束 。 緩 充 不 夠 緩 充 不 夠 時 ， 型 腔 內 的 塑 膠 填 壓 不 足 。 塑 膠 在 相對 疏 散 的 情 況 下 冷 卻 ， 冷 卻 時 回 旋 空 間 太 大 ， 容 易翹 曲 。 螺 桿 推 到 底 后 ， 至 少 停 留 原 處 2秒 ， 以 保 持 緩 充 。 緩 充 最 少 要 有 3mm長 。 變 形 翹

23、 曲 的 原 因 主 要 有 三 個 方 面 ： 冷 卻 不 均 收 縮 不 均 纖 維 取 向 每 種 因 素 所 產 生 的 翹 曲 方 向 及 大 小 都是 不 一 樣 的 ， 按 照 分 析 結 果 有 針 對 性 的 進行 優(yōu) 化 調 整 。 冷 卻 不 均 產 品 內 外 表 面 的 冷 卻 不 均 ， 導 致 產 品 產 生 翹 曲 ， 減 小 此 翹 曲 的 方 法 是 使公 母 模 的 冷 卻 均 勻 ， 解 決 方 法 ： 調 整 冷 卻 水 管 排 布調 整 冷 卻 液 溫 度在 積 熱 的 地 方 加 強 冷 卻 塑 料 在 冷 卻 過 程 中 的 收 縮 比 率 跟

24、材 料 的 冷 卻 速 度 相 關 ： 冷 卻 速 度 快 ， 材料 收 縮 率 較 小 ； 冷 卻 速 度 慢 ， 材 料 收 縮 大 。 此 處 冷 卻 不 均 是 指 產 品 厚 度 方 向上 不 同 層 之 間 的 溫 度 差 。高 溫低 溫 高 溫低 溫 上 表 面 收 縮 大 于 下 表面 ， 產 品 中 間 下 凹高 溫低 溫 高 溫低 溫 下 表 面 收 縮 大 于 上 表面 ， 產 品 中 間 上 凸 收 縮 不 均 產 品 各 區(qū) 域 收 縮 不 均 導 致變 形 ， 解 決 方 法 ：調 整 保 壓 曲 線修 改 產 品 設 計改 變 冷 卻 也 影 響 收 縮 產 品

25、不 同 區(qū) 域 的 收 縮 大 小 不 一 ， 所 以 不 同 區(qū) 域 之 間 產 生 內 應 力 ，致 使 產 品 產 生 翹 曲 。中 間 收 縮 大 于 四 周 ， 產 生 馬 鞍 形 翹 曲 。 四 周 收 縮 大 于 中 間 ， 中 間 下 凹 或 凸 起 。 纖 維 因 素 由 于 在 塑 料 中 加 入 纖 維 ， 使 材 料 的 收 縮 特 性 發(fā) 生 改 變 ， 纖 維 的 取 向 對 產 品的 翹 曲 影 響 很 大 ， 纖 維 一 般 按 流 動 方 向 取 向 ， 解 決 方 法 (改 變 纖 維 的 取 向 )： 更 換 澆 口 位 置修 改 產 品 設 計 塑 料

26、分 子 為 長 鏈 狀 ， 在 高 溫 狀態(tài) 下 ， 沿 分 子 鏈 方 向 可 以 彈 性 收 縮， 所 以 沿 分 子 鏈 方 向 比 垂 直 方 向 收縮 要 大 ； 玻 纖 是 剛 性 的 無 機 物 ， 在 纖 維方 向 幾 乎 是 不 可 收 縮 的 ， 纖 維 和 纖維 之 間 的 收 縮 較 大 。收 縮 較 大 收 縮 較 大塑 料 分 子 纖 維 波 輪 伊 萊 克 斯 系 列 產 品 蓋 板 抓 手 變 形 預 測蓋 板 抓 手 為 ABS注 塑 成 型 , 有 三 個 型 號 ： 520， 6KG， 7KG。 產 品 結 構 完 全 一 樣 ， 長 度 有 所 變 化

27、， 模 具 結 構 （ 進 膠 方 式 和 冷 卻 ） 一 樣 模 具 充 填 時 間 為 2.1S。 充 填 順 暢 。藍 色 為 先 充 填 ,紅 色 為 后 充 填 .模 具 采 用 一 模 兩 腔 ， 1點 大 水 口 潛 伏 式 進 膠 。 冷 卻 水 入 口 與 出 口 溫 度 之 間的 差 異 在 2 以 內 ,無 過 載 現(xiàn)象 。 總 變形量分析預 測 總 變形量0.41.8mm總 變形量0.21.36mm 總 變形量0.241.58mm520抓 手 6KG抓 手 7KG抓 手產品長度(mm) 399 420 435總 變形量(mm) 0.21.36mm 0.241.58mm

28、0.41.8mm利 用 X方向變形量-1.5+1.5mm 520抓 手 6KG抓 手 7KG抓 手產品長度(mm) 399 420 435X方向變形量(mm) -1.25+1.27mm -1.37+1.4mm -1.5+1.5mm利 用 X方 向 變 形 量 X方向變形量-1.25+1.27mm520抓 手7KG抓 手 X方向變形量-1.37+1.4mm6KG抓 手 520抓 手 6KG抓 手 7KG抓 手產品長度(mm) 399 420 435Y方向變形量(mm) 0.78+0.78mm 0.88+0.85mm -1.0+1.0mm利 用 Y方 向 變 形 量 的7KG抓 手 Y方向變形量-

29、0.78+0.78mm 520抓 手 Y方向變形量-0.88+0.85mm Y方向變形量-1.0+1.0mm 6KG抓 手 520抓 手 6KG抓 手 7KG抓 手產品長度(mm) 399 420 435Z方向變形量(mm) -0.56+1.08mm -0.75+1.41mm -1.0+1.6mm利 用 Z方 向 變 形 量 的Z方向變形量-0.56+1.08mm 520抓 手7KG抓 手 Z方向變形量-0.75+1.41mm6KG抓 手 Z方向變形量-1.0+1.6mm 因 不 均 勻 冷 卻 導 致 的 產 品 最 大 變 形量 為 0.9mm。不 均 勻 冷 卻 導 致 的 產 品 最

30、大 變 形量 為 0.7mm。520抓 手因 不 均 勻 冷 卻 導 致 的 產 品 最 大 變 形 量 為 0.9mm。 6KG抓 手7KG抓 手 520抓 手 6KG抓 手 7KG抓 手產品長度(mm) 399 420 435變形量(mm) 0.7mm 0.9mm 0.9mm利 用 因 不均 勻 冷 卻 導 致 的 產 品 最 大 變 形 量 （ 520抓手 6KG抓 手 7KG抓 手產品長度(mm) 399 420 435變形量(mm) 1.4mm 1.6mm 2.0mm利 用 因 不均 勻 收 縮 導 致 的 產 品 最 大 變 形 量因 不 均 勻 收 縮 導 致 的 產 品 最 大

31、 變 形 量 為 1.4mm。 520抓 手7KG抓 手 因 不 均 勻 收 縮 導 致 的 產 品 最 大 變 形 量 為 2.0mm。 因 不 均 勻 收 縮 導 致 的 產 品 最 大 變 形 量 為 1.6mm。 6KG抓 手 伊 萊 克 斯 系 列 產 品抓手變形分析結 論 通 過 以 上 分 析 可 知 ： 在 產 品 結 構 完 全 相 同 的 情 況 下 ， 隨 著 產品 長 度 的 增 加 ， 產 品 的 變 形 也 相 應 有 所 增 大 。 該 產 品 在 生 產 中 實 際 變 形 量 1-2mm， 和 理 論 分 析 基 本 吻 合 該 系 列 機 型 蓋 板 也 是

32、 ABS注 塑 成 型 , 連 接 方 式 ： 螺 釘 連 接 ， 由 于 二 者 均 為 塑 料 件 且 采 用 螺 釘 連 接 ， 對 變 形 的 技 術 要 求 低， 產 品 雖 然 變 形 較 大 ， 但 不 影 響 正 常 裝 配 ， 所 以 生 產 時 不 需 要 過 多 關 注 變 形 問 題 ， 便 于 生 產 控 制 ， 降 低 生 產 成 本 。通 過 模 流 分 析 可 以 預 測 伊 萊 克 斯 系 列 三 個 產 品 抓 手 最 大 變 形 量 （ 如 下 ）520抓 手 6KG抓 手 7KG抓 手產品長度(mm) 399 mm 420 mm 435 mm變形量(mm

33、) 1.4mm 1.6mm 2.0mm 13KG抓手理論 變形量模 具 采 用 一 模 兩 腔 ， 單點 大 水 口 轉 冷 流 道 進 膠V/P轉 換 時 間 2.37S,產品 填 充 填 至 99%.V/P切換 壓 力 為 30.12MPa。冷卻水入口與出口溫度之間的差異在 2以內,無過載現(xiàn)象。13KG抓 手 流 道 13KG抓手理論 變形量充 填 條 件 ：模 具 溫 度 :50 熔 體 溫 度 :230 注 射 時 間 :2.42S保 壓 時 間 ： 8 S注 射 所 需 最 大 壓 力 :30.12MPa充 填 過 程 中 最 大 鎖 模 力 ： 198.5T 保 壓 曲 線 總 變

34、形量0.172.78mm 上 圖 顯 示 為 產 品 不 均 勻 冷 卻 原 因 導 致 的 產 品 變 形 情 況 。 分 析 結 果 顯 示 ,因 不 均 勻 冷卻 導 致 的 產 品 最 大 變 形 量 為 0.37mm。 上 圖 顯 示 為 產 品 因 不 均 勻 收 縮 原 因 導 致 的 產 品 變 形 情 況 。 分 析 結 果 顯 示 ,因 不 均 勻收 縮 導 致 的 產 品 最 大 變 形 量 為 2.69mm。 上 圖 顯 示 為 產 品 因 分 子 配 向 原 因 導 致 的 產 品 變 形 情 況 .分 析 結 果 顯 示 ,因 分 子 配 向原 因 導 致 的 產

35、品 最 大 變 形 量 為 0.00mm。 通 過 上 述 模 流 分 析 可 以 知 道 ： 產 品 理 論 總 變形 量 為 0.17 2.78mm。 因 不 均 勻 收 縮 導 致的 產 品 最 大 變 形 量 為 2.69mm； 因 不 均 勻 冷卻 導 致 的 產 品 最 大 變 形 量 為 0.37mm； 因 分子 配 向 原 因 導 致 的 產 品 最 大 變 形 量 為0.00mm。 可 見 產 品 變 形 主 要 是 由 于 產 品 各 方 向 收 縮 不均 勻 引 起 的 . 產 品 各 區(qū) 域 收 縮 不 均 導 致 變 形 ， 解 決 方 法 ：修 改 產 品 設 計

36、(壁 厚 差 異 ,熔 膠 流 動 是 否 平 衡 等 )模 具 澆 注 系 統(tǒng) 設 計模 具 冷 卻 系 統(tǒng) (改 變 冷 卻 )注 塑 工 藝 (調 整 保 壓 曲 線 等 )可 見 產 品 變 形 主 要 是 由 于 產 品 各 方 向 收 縮 不 均 勻引 起 的 ， 而 影 響 注 塑 件 收 縮 的 因 素 很 多 車 間 通 過 工 藝 調 整 批 量 生 產 后 驗 證 變 形 可 以 控 制 在 0.3-0.8mm 較 高 的 壓 力 和 流 速 會 產 生 高 剪 切 速 率 ， 形 成塑 件 的 內 應 力 。 產 生 高 的 殘 余 應 力 ,容 易 翹 曲。 而 較

37、小 的 注 射 壓 力 可 減 少 塑 料 的 分 子 取 向 傾向 ， 降 低 其 內 應 力 . 減 少 翹 曲 ,注 射 壓 力 在 可 行 范 圍 內 調 到 最 低 , 降 低 注 射 壓 力 和 速 度 調 整 保 壓 壓 力 ,時 間 保 壓 壓 力 過 高 ,因 補 料 而 固 化 的 流 動 殘 余 應 力 高 ,同時 塑 料 的 壓 應 力 也 高 ,應 力 易 于 釋 放 ,形 成 制 品 翹 曲變 形 ; 保 壓 壓 力 太 低 ,澆 口 附 近 會 發(fā) 生 回 流 ,不 僅 形 成 流 動殘 余 剪 切 應 力 ,而 且 會 形 成 大 的 體 積 收 縮 率 差 異

38、 而產 生 高 的 殘 余 拉 、 壓 應 力 ,使 制 品 翹 曲 變 形 。 保 壓 時 間 短 ,螺 桿 回 退 時 澆 口 附 近 會 發(fā) 生 回 流 ,形 成大 的 殘 余 應 力 。 因 此 ,保 壓 壓 力 要 適 中 ,保 壓 時 間 延 長 至 澆 口 凝 固 為止 ,可 使 產 生 的 殘 余 應 力 較 小 。 其 他 模 具 溫 度 低 ,殘 余 剪 切 應 力 大 ,若 沒 有 足 夠 的時 間 釋 放 殘 余 應 力 ,容 易 翹 曲 。 提 高 模 溫 ,可以 減 少 翹 曲 。 注 塑 機 ,熔 體 溫 度 對 變 形 影 響 冷 卻 時 間 對 變 形 影 響

39、 空 氣 凈 化 器 前 蓋 ， 材 料 為 ABS TR557。 產 品 在 試 模 過 程 中 變 形 比 較 大 ， 約 為 5.5MM左 右 ， 變 形方 向 是 產 品 中 間 往 后 模 方 向 拱 ， 嚴 重 影 響 產 品 裝 配 外 觀 ， 為了 解 決 變 形 問 題 ， 提 出 四 種 解 決 方 案 ， 利 用對 比 變 形 情 況 ： 方 案 一 ： 產 品 采 用 較 高 保 壓 。 方 案 二 ： 產 品 采 用 較 低 保 壓 。 方 案 三 ： 產 品 筋 加 高 。 方 案 四 ： 與 方 案 三 同 種 參 數(shù) 下 ， 原 始 產 品 的 變 形 。 產

40、品 充 填 過 程產 品 左 右上 下 流 動不 平 衡 從 產 品 流 動 過 程 來 看 ， 流 動 非 常 不 平 衡 ，這 會 導 致 后 續(xù) 的 保 壓 不 平 衡 ， 最 終 導 致 產 品 產 生 扭 曲 。 產 品 凍 結 過 程V/P切 換 時 的 凍 結 狀 態(tài) 產 品 在 9.4S時 的 凍 結 狀 態(tài) 產 品 在 15.8S時 的 凍 結 狀 態(tài) 產 品 在 17.8S時 的 凍 結 狀 態(tài) 產 品 在 19.8S時 的 凍 結 狀 態(tài) 從 上 圖 得 知 ， 產 品 保 壓 時 間 需 要29-5.5(射 出 時 間 ） =23.5S,否 則膠 口 處 會 有 縮 痕

41、 出 現(xiàn) 。 下 圖 紅 色 代 表 完全 凍 結 到頂 出 溫 度 ， 而 藍色 為 沒 有 凍 結 ，凍 結 過 程 表 示 產品 在 注 射 過程 中 凝 固 層 厚 度的 變 化 ， 假 如 產品 肉 厚 是 3MM，而 凍 結 層 因 子 為0.5，我 們 可 以 理 解 為產 品 厚 度 凍 結 了一 半 ， 也 就 是 熔融 層 只 有 1.5MM 了 。兩 側 已 經 完 全 凍 結 方 案 一保 壓 曲 線 : 產 品 設 三 段 保 壓 持 續(xù) 18秒 方 案 二保 壓 曲 線 : 產 品 設 三 段 保 壓 持 續(xù) 18秒方 案 三 ， 產 品 筋 加 高保 壓 曲 線

42、: 產 品 設 三 段 保 壓 持 續(xù) 22秒 方 案 四保 壓 曲 線 : 產 品 設 兩 段 保 壓 持 續(xù) 22秒 頂 出 時 的 體 積 收 縮 率方 案 四方 案 一方 案 三 方 案 二 從 左 邊 結 果來 看 ，方 案 二 收 縮最 均 勻 。 Z方 向 的 變 形 情 況 （ 產 品 往 箭 頭 方 向 翹 曲 ）方 案 一翹 曲 量 ： 15.7MM 翹 曲 量 ： 2.8MM 方 案 三 方 案 四翹 曲 量 ： 4.8MM 方 案 二翹 曲 量 ： 3.07MM 從 左 圖 看 來 ， 保 壓 曲 線對 產 品 變 形 有 決 定 性 的作 用 ， 其 中 方 案 三

43、（ 加筋 ） 變 形 最 小 ， 方 案 二次 之 ， 而 方 案 一 的 先 小保 壓 后 大 保 壓 是 根 本 行不 通 的 ， 因 為 流 動 末 端在 保 壓 8秒 后 完 全 凍 結了 ，而 中 間 區(qū) 域 保 壓 時 間 比較 長 ， 所 以 應 該 要 先 大后 小 才 能 真 正 有 效 控 制收 縮 而 改 善 變 形 。調 整 保 壓 曲 線 可 有 效 調整 變 形 ， 實 際 產 品 變 形約 5.5MM左 右 ， 而 分 析 變 形 約 為 3MM左 右 ， 而變 形 主 要 在 中 間 的 局 部 ，對 產 品 裝 配 和 外 觀 沒 有影 響 。 總 結 對 正 在 設 計 產 品 生 產 可 能 出 現(xiàn) 翹 曲 變 形 的進 行 有 效 預 測 ， 并 作 出 相 應 的 調 整 ， 將 會大 大 縮 短 開 發(fā) 進 度 ， 降 低 開 發(fā) 費 用 ， 提 高 產 品 品 質 ；