塑料外观件防缩水变形的结构设计

《塑料外观件防缩水变形的结构设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、塑料外观件防缩水变形的结构设计身份证号码：440681198008135954摘要：随着社会的进步，家电业的日益发展，人们对家电的质量和外观要求也不断提高。而在家电的牛产过程中经常会遇到塑料外观件的缩水变形课题。要有效地解决这个课题需要对家电的部件设计进行深入的研究，而木文对塑料外壳缩水变形问题的分析主要是从两方面来进行，即成型的特点和缩水变形的成因，然后从结构设计方面提出一系列的对应措施和方法。关键词：家电；塑料外壳；缩水变形；结构设计刖S目前家电产品的外壳材料主要是塑料，例如丙烯猜、聚丙烯、聚苯乙烯和三

2、元共聚物。采用塑料材料做外壳是因其有明显的优点：复杂的构件可以一次成型、可以批量牛产，牛产效益非常显著。然而，在实际的操作中，塑料外壳存在缩水变形的问题。要想有效解决塑料外壳缩水变形的问题，就需要从结构设计方面入手。1.分析塑料外壳缩水变形的现象和原因1丄壁厚的缩水由于塑料的固有特性，在注塑成型冷却后，会存在一定程度收缩的情况。塑料外壳的收缩变形主要在厚壁的外表面产牛凹痕，对大制件而言，外壳翘曲的现象更为常见，例如外观平直且面积大的加湿器外壳翘曲变形，多柱子结构的风扇底座表面缩水变形等。塑料材料由于其体积存

3、在收缩的特性，导致厚壁处表面的原料出现拉入的现象。因此，成品表面就会出现凹陷的痕迹。对成品外观面而言，缩水是最为常见的不良现象，而且主要发牛在壁厚处。实践证明，如果注塑压力出现下降，收缩的机率就会增大。1.2外壳的局部缩水在外壳变形中，最常见的是外壳件内部结构特征引起的变形,例如螺丝柱、加强筋和支座等引发的外表面缩水变形。其原因主要是外壳局部壁厚不均匀，导致壁厚且大区域的冷却收缩时间延长。在冷却的过程中，这些部位会对周围的壁面产生拉扯的内应力，使局部存在缩水的情况而导致了凹痕的生成。而材料的选择也非常重要，

4、实践经验表明，外壳材料选用收缩率高的PP比选用收缩率低的ABS或HIPS更难控制缩水变形的情况。然而，尽管在结构特征设计方面的要求比较高，但是PP具有明显的成本优势，对外观质量没有特别要求的外壳制件一般也会采用PP代替ABS、HIPS注塑成型。1・3扁平外壳翘曲变形外壳冷却是一个特殊的过程，外壳两端的冷却速度会比中心区域的冷却速度快一点，而接近外壳中心处的离形腔的冷却速度是最慢的。因此，在热量释放中，离形腔是最慢的，两端材料虽然已经固化，但随着外壳中心处熔体的冷却,外壳整体的收缩还会继续存在。又由于尖角之间

5、的平面只可以进行单侧冷却，使得两端的强度低得多。外壳中心处的塑料材料出现的冷却收缩，会将两端材料间已经冷却的表面产生向内拉的应力，导致注塑件的表面产生凹沉，也就是外壳的翘曲变形了。研究发现，凹沉的程度与制件的尺寸和收缩率成正比的关系。由于PP的收缩率为1.6%,而ABS和HIPS为0.5%,正是这个原因，使得PP外壳件的变形会比ABS、HIPS外壳件的变形相对严重。2•解决外壳翘曲变形的方法2.1缩小流动距离翘曲变形与流动距离有直接的关系，例如从浇口流动到制件末端的时间越短，在充模时冻结层的厚度就会减薄，内

6、应力会得到大大降低，如此翘曲变形发生的几率就会减少。2.2注塑模的冷却情况注塑模在冷却过程中要注意型芯和型腔温度的平衡性，确保两者的温差要相对平衡，这样就可以有效控制变形的情况。另外，塑件各侧的温度要尽量保持一致，即模具在冷却吋，型芯、型腔各处的温度要尽量保持均匀一致，这样就可以使各处的收缩更加均匀，变形情况就得到有效的控制。3•解决外壳局部缩水的方法3.1防缩水原则是壁厚均匀一致为了保证制件的壁厚均匀一致，就要确保壁厚的变化要控制在1：2之间,而且要避免存在突变和截面厚薄悬殊的设计，否则料厚不均就会导致收

7、缩发生,突变处的开裂和表面出现缺陷的现象。通常关于ABS、HIPS和PP材料的壁厚一般为0.7~3.5MM,而在实际的应用中通常会取1.8-2.5MM,对于有凹凸止口配合的位置一般会取2.2-2.3mmo胶件的壁厚与胶件的类型和胶件尺寸的大小成正比的关系。在设计模具时对一些不必要的厚度应该去除，这样就可以保证成型品壁厚的均匀性。由于容易冷却的地方固化性比较强，导致冷却慢的部位的原料出现移动的现象，所以壁厚处的成型温度如果过高，在筋骨处或凸起处的反面容易发生缩水的现象。因此根据这个原理，在设计时可以在保证不影

8、响成品品质的情况下来做好控制缩水，即采用降低成型的温度和模具的温度来控制原料的收缩。但又两点值得注意：一，成型机射出吋间短的话就会造成模具温度比较高，那么就会对模具冷却均匀性造成影响；在脱模时就会有困难，例如打开模具时成品附在动模脱模，存在顶出、顶破甚至顶凸成品的情况。如果模具的质量不好，还会有粘在静模的情况存在。另外，如果模具的排气不良或没有设置排气槽，脱模吋也会有困难。二，射出的压力过高，会导致变形增大，造成