塑胶产品翘曲变形的分析研究

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1、塑胶产品翘曲变形的分析研究QSMCwe,we,we,change!change!change!By:Nick08.07.2013目录1背景2目的3塑胶产品翘曲变形原因分析4塑胶产品翘曲变形解决对策5新项目开发checklist背景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。出现翘曲变形的原因很多，单靠工艺参数解决往往力不从心。结合相关资料和实际工作经验，将对影响注塑制品翘曲变形的因素作简要分析产品翘曲分析新机种参考借鉴探讨和研究产品翘曲变形所产生的原因，进而分析并针对不同原因，采取相应

2、对策在现有分析和探讨基础上，为后续新机种开发提供参考通过对变形翘曲分析及对策的理解，为后续新机种开发提供借鉴什么叫变形物理学名词，物体受外力作用而产生体积或形状的改变从力学角度来讲，变形是指结构（或其一部分）形状的改变。任何结构都是由可变形固体材料组成，在外力作用下将会产生变形和位移。目的1.整理出影响翘曲变形的各种原因2.针对每个原因进行细部分析5.制定后续新产品开发中针对变形需考虑问题list3.在细部分析基础上提出改善对策4.对改善对策有效性进行分析针对公司产线组装过程中出现issue的分析，因产品翘曲变形所造

3、成的gap，step，占据很大比例，因此，对产品翘曲变形进行分析，在NPI阶段，将翘曲变形问题解决掉，可以避免后续组装的诸多不良。步奏塑胶产品翘曲变形原因分析影响塑胶产品翘曲变形的因子塑胶产品变形金属镶件产品收缩模具结构成型阶段残余应力1浇注系统2冷却系统3顶出系统塑化阶段充填及4冷却阶段5脱模阶段计划按照以下顺序对1-5重点因子进行分析模具结构中的1,2,3成型阶段的4,5塑胶产品翘曲变形原因细部分析影响塑胶产品翘曲变形细部分析浇注系统----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

4、而导致塑件产生变形冷却系统----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顶出系统----顶出系统的设计也直接影响塑件的变形充填及冷却阶段----在这个过程中，温度、压力、速度三者相互耦合作用，对塑件的质量和生产效率均有极大的影响脱模阶段----脱模力不平衡、推出机构运动不平稳或脱模顶出面积不当很容易使制品变形塑胶产品翘曲变形原因细部分析分析这些翘曲变形产生的原因，我们不禁会问：为什么模具浇口的位置、形式和浇口的数量会影响产品变形？为什么塑件冷却速度快

5、慢会导致产品变形？怎样才能使冷却符合我们的要求？为什么脱模力，推出机构和顶出面积会影响变形？如何才能得到我们想要的？为什么顶出系统的设计会影响变形度？什么样的设计才会使这种影响最小化？为什么注射温度、压力、速度会影响变形度？如何才能达到三者平衡？其他一些因素是如何影响到产品翘曲变形的？注塑充模时，塑料熔体在模腔中的流动，一般模腔壁面的温度都比塑料的熔点低，所以熔体从进入模腔的时刻起便开始冷却，在与模壁接触的一层熔体构成了不移动的外壳（冻结层）,而其内部则仍然是较热的熔体（流动层）。塑料的成型收缩率随流动方向的不同而不

6、同，流动方向的收缩率远比垂直方向大（收缩率各向异性）红色代表熔融塑料,蓝色代表凝固层而红色箭头代表热传方向。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。塑胶流动分析浇注系统塑胶流动分析以B77MIDFRAME为例第一版设计浇口位置和数量如图A所示，由于流长及结构薄弱，在试模后发现长边变形度过大，达不到客户需求，后经更改进点数量及位置如图B所示，有效的改善了变形问题B1,2,3,4四

7、支流长较其他长增加两支进点后，流长更为均衡另外，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。由之前塑胶流动分析，我们得知压力对材料填充，收缩及应力变形有很大影响那么什么样的射出压力才是合适的？注射温度、压力、速度分析图示压力与熔胶输送系统和模穴的关系由图示可以看出，模穴入口的压力愈高，导致愈高的压力梯度（单位流动长度之压力降）。熔胶流动长度加长，就必须提高入

8、口压力以产生相同的压力梯度，以维持聚合物熔胶速度那么，进点压力与熔胶流动速度和流长之间关系是否有逻辑可循？熔胶速度与压力梯度的关系由图示可以看出：（1）：高的压力梯度会带来高的熔胶流动速度（2）：同样的压力梯度下，进点压力增加，流长会随之增加（3）：低压力梯度会产生低的熔胶流动速度及低流长（4）：同样的压力梯度下，进点压力增加，流长也随之增加提