注塑制品厚度对收缩率变化影响的研究

1 前言 注塑制品的成型是一个非常复杂的多因素耦合作用的动态加工过程, 成型过程的每个因素都对制品的成型质量产生重要影响, 其中成型收缩是影响制品质量的关键因素之一。影响注塑制品收缩的因素很多, 成型材料( 包括高聚物的分子链结构、结晶度、力学性能、流变性能等) 、制品结构( 包括制品厚度、嵌件结构等) 、工艺条件( 包括注射速度、保压压力、保压时间、冷却时间等)和模具设计( 包括浇口位置和数量、冷却回路分布等)等都影响其收缩行为。本文采用CAE的方法来研究制品厚度的变化对注射成型横向收缩率( 沿着流动的方向) 和纵向收缩率( 垂直流动方向)的影响。 2 模拟实验条件 2.1 实验制品结构与尺寸 模拟实验采用的制品结构如图1所示, 制品为36mm×36mm的方形制品, 为了研究清楚厚度对注射成型收缩率的影响规律，在厚度范围0.8～4.0mm内，厚度每增加0.5mm得到一个制品，测定其横向收缩率Sh( 测Sh1、Sh2、Sh3等3处收缩率的平均值)与纵向收缩率Sz( Sz1、Sz2、Sz3等3处收缩率的平均值) 。 2.2 模拟实验的工艺条件与方法 实验针对不同厚度的制品，分别采用2种材料进行研究，结晶型材料PP和非结晶型材料ABS进行模拟。每种材料均按常用的工艺条件进行“填充+翘曲”模拟，工艺条件如表1所示。同一材料的工艺条件用于不同厚度的制品，浇口位置如图1所示。分别对每一种厚度的制品进行“填充+翘曲”分析，然后测得如图1所示的Sh1、Sh2、Sh3、Sz1、Sz2、Sz3等6个位置的收缩率，取Sh1、Sh2、Sh3等3个的平均值即为制品的横向收缩率Sh，而Sz1、Sz2、Sz3等3个位置的收缩率即为制品的纵向收缩率Sz。