ABS铝粉共混物注塑件翘曲变形的模拟分析.pdf

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1、朱海燕，等：ABS／铝粉共混物注塑件翘曲变形的模拟分析35ABS／$~粉共混物注塑件翘曲变形的模拟分析朱海燕肖小亭张婧婧章柱衡(广东工业大学材料与能源学院，广州510006)摘要利用CAE软件对(丙烯腈／丁二烯／苯乙烯)共聚物(ABS)与铝粉共混物注塑件进行翘曲变形模拟分析。通过正交试验方法对影响注塑件质量的成型参数，如铝粉含量、熔体温度、注射时间、保压时间、保压压力、冷却时间等进行模拟，对试验结果进行统计分析。结果表明，注射时间对注塑件翘曲变形的影响最大。关键词共混注塑成型翘曲变形正交试验方法最佳成型参数数值模拟塑料制品因具有质轻、比强度高、耐化学

2、腐蚀性动的不平衡，将使熔体发生复杂的三维流动及不稳好、易加工成型等优良特性，被广泛应用于航空航定传热、相变、固化等过程，这将引起树脂内部产生天、汽车、家电、建筑等领域。近10年来，世界塑料大分子定向、结晶及残余应力等。而当共混材料配制品的生产量呈增长趋势，塑料制品的应用领域不比、工艺因素(保压压力、保压时间、熔体温度、注射断拓展，预计2010年世界塑料制品总产量将达1．8时间、冷却时间等)发生改变，将引起塑料制品产生亿t以上，表明塑料工业仍处于一个稳步发展时期。翘曲等缺陷。然而，随着社会的发展，人们对塑料制品性能提出了产生翘曲变形的主要原因是由于注塑

3、件的收缩更高要求。纯树脂显然不能满足要求，因此，需要在不均造成的。表现在：注塑件不同区域的收缩不均纯树脂中添加各类非金属或金属填料，以提高塑料匀；沿制件厚度方向收缩不均匀；与材料分子取向平制品的各项性能，达到所需要的技术指标和高性价行和垂直方向的收缩不均匀。收缩不均主要是由注比11。塑件内部的内应力不均造成的。翘曲变形的原铝粉与(丙烯腈／丁二烯／苯乙烯)共聚物因主要为3个方面：①不均匀冷却。是注塑件沿厚(ABS)共混物注射成型可直接获得具有金属光泽的度方向收缩不均的结果。这是由于沿注塑件的厚度塑料制品，同时解决传统注塑加喷涂工艺制造的产方向温差很大，

4、使注塑件在顶出前后的收缩差值增品容易出现表层掉漆、工序繁杂及喷涂对环境产生大，从而产生弯曲力矩而使注塑件发生翘曲。②区严重污染等问题，具有可节省人工、场地、设备投资域收缩。是指在注塑件不同区域收缩不同而发生的等优点，是一种具有广泛的应用前景和很好社会、经翘曲。其主要影响因素有厚度不均、浇口位置、冷却济效益的绿色注塑工艺。参数、成型条件、冷却系统的设计。③分子取向。是注射成型在整个塑料制品生产行业中占有举足熔体流动沿平行及垂直方向收缩量不同的结果。其轻重的地位，翘曲变形成为注射成型最常见的缺陷主要影响因素有分子方向性、玻璃纤维配向、浇口位之一。笔者研究

5、了铝粉与ABS共混物注塑件的翘置、冷却参数、成型条件、冷却系统的设计。曲变形量，通过正交试验方法对影响注塑件质量的2共混物注射过程注塑件产生翘曲变形的模拟分成型参数，如铝粉含量、熔体温度、注射时间、保压时析间、保压压力、冷却时间等进行模拟，对试验结果进2．1模拟试验方案行统计分析。为减少模拟次数，提高模拟的可靠性，笔者采用1翘曲变形产生的原因正交试验设计方案。正交试验法是用于涉及多水平翘曲变形是指注塑件发生变形从而使其形状偏和因素试验的一种科学有效的试验方法，利用正交离模具型腔的形状，是注塑件常见的缺陷之一J。表来对试验进行设计、综合比较、统计分析，

6、实现通然而，具有高精度要求的薄壳制品(例如手机壳过少数的试验次数找到较好的生产条件。正交表能等)，其翘曲变形量大小作为衡量注塑件质量的重够在因素变化范围内均衡抽样，使每次试验都具有要指标越来越受到关注。注塑过程中树脂需经过受热软化、熔融、注塑、保压和冷却定型等5个阶段的广东省粤港关键领域招标项目(2008Z51)物理变化过程。由于树脂在充模过程中熔体流收稿日期：2010-08—3036工程塑料应用2010年，第38卷，第11期较强的代表性，由于正交表具备均衡分散的特点，保翘曲变形量为试验组合AB。CDEF，变形量为证了全面试验的某些要求，这些试验能够

7、较好或更0．4731mm，而最小变形量则为实验组合ABcD好地达到试验的目的J。同时采用极差、方差分析EF所得，变形量为0．3540mm，对于较高质量要求方法等对试验结果进行分析，可得出相应的结论。的手机壳来说，这样的翘曲变形量偏大。笔者通过笔者以手机外壳的共混注射过程翘曲变形为例对上述25组试验所得的平均翘曲变形量进行统计进行分析。以注塑件的平均翘曲变形量(⋯)为评分析，以减少翘曲变形量为目的，同时获得最佳的参价指标，希望其值越小越好，称为望小特性。笔者分数组合。析了铝粉含量(A)、熔体温度(／3)、注射时间(c)、保2．2试验数据极差分析压时间(

8、／9)、保压压力(E)、冷却时问(F)6个成型通过极差值的大小可以获得各因素对指标的影参数对注塑件翘曲变形的