玻纖取向?qū)Ξa(chǎn)品的變形影響及計(jì)算

1、1 玻纖材料分析 -注塑小組 內(nèi)容：內(nèi)容： 2 1、玻纖分布； 2、取向、收縮、冷卻對(duì)變形影響對(duì)比； 3、圓片樣條變形及變形量的計(jì)算； 4、長(zhǎng)條形樣條收縮及尺寸； 5、控制長(zhǎng)度； 6、典型結(jié)構(gòu)對(duì)長(zhǎng)玻纖產(chǎn)品變形的影響； 5、碗型； 6、補(bǔ)丁； 7、取向； 8、美人腰； 玻纖分布示意：玻纖分布示意： 3 1、上3圖是模流時(shí)產(chǎn)品的玻纖分布，紅色處表示玻纖聚集的較多，注塑后后收縮會(huì)走下 限，反之走上限。 2、下3圖是表示材料流動(dòng)的流動(dòng)方向和垂直流動(dòng)方向的方向的材料流動(dòng)情況。 玻纖分布對(duì)尺寸的影響：玻纖分布對(duì)尺寸的影響： 4 1、上2圖是模具公司做的模流，玻纖分布主要是左右向，這樣取向?qū)Ξa(chǎn)品長(zhǎng)度收縮影響

2、是2.414+2.097=4.511mm， 反推材料收縮是=4.511/1350=3.3414 2、下2圖是湖石做的模流，玻纖分布有左右向，也有上下向，這樣取向?qū)Ξa(chǎn)品長(zhǎng)度收縮影響是5.437+2.181=7.618mm， 反推材料收縮是=7.618/1350=5.6429 不一樣的開(kāi)模方式，導(dǎo)致玻纖取向分布的不一樣，也使收縮不一樣，且差異較大。同樣，收縮越大，變形也將越大。 玻纖分布的規(guī)律及對(duì)尺寸的影響：玻纖分布的規(guī)律及對(duì)尺寸的影響： 5 玻纖的分布規(guī)律：玻纖的分布規(guī)律： 1、澆口附近玻纖堆積較少； 2、在流動(dòng)路經(jīng)上，玻纖多在路徑兩邊，且取向方向與路徑方向一致； 3、材料流動(dòng)末端玻纖堆積較多；

3、 4、產(chǎn)品的大面上玻纖較少，多堆積在產(chǎn)品邊沿、角落等3面或3面以上與模具接觸的地方； 5、結(jié)合線處會(huì)堆積較多玻纖； 6、產(chǎn)品細(xì)長(zhǎng)部位堆積的玻纖較多； 玻纖對(duì)尺寸的影響：玻纖對(duì)尺寸的影響： 1、改性料加入填充劑，主要是為了破壞PP料的結(jié)晶，降低材料收縮，同時(shí)減小變形； 2、玻纖堆積較多的地方材料收縮將走收縮率的下限，導(dǎo)致收縮較小，產(chǎn)品局部尺寸較大； 3、玻纖堆積較少的地方材料收縮將走收縮率的上限，導(dǎo)致收縮較大，產(chǎn)品局部尺寸較??； 4、產(chǎn)品在收縮過(guò)程中，收縮不均勻，導(dǎo)致產(chǎn)品局部尺寸大和局部尺寸小的結(jié)合處時(shí)，產(chǎn)品就產(chǎn)生 了過(guò)渡變形。 所以：所以： 玻纖取向和堆積的多少及產(chǎn)品細(xì)長(zhǎng)部位與寬部位結(jié)合等原因

4、是導(dǎo)玻纖取向和堆積的多少及產(chǎn)品細(xì)長(zhǎng)部位與寬部位結(jié)合等原因是導(dǎo) 致長(zhǎng)玻纖變形嚴(yán)重的主要原因。致長(zhǎng)玻纖變形嚴(yán)重的主要原因。 取向、冷卻取向、冷卻 、收縮對(duì)產(chǎn)品變形的影響對(duì)比：、收縮對(duì)產(chǎn)品變形的影響對(duì)比： 6 下圖，是E18手套箱外蓋板的模流流動(dòng)等值線、玻纖取向、 模具冷卻溫度、材料收縮對(duì)注塑產(chǎn)品的變形的影響。 顯然取向?qū)Ξa(chǎn)品變形影響是最大的，也是最容易被忽視的 部分。 取向、冷卻、取向、冷卻、 收縮對(duì)變形收縮對(duì)變形 影響的比例影響的比例 是是7：1：2 玻纖材料的收縮率：玻纖材料的收縮率： 7 材料供應(yīng)商提供的注塑材料的收縮率都是一個(gè)范圍，舉例如下： 廠商材料主要填充物 流動(dòng)方向收縮 率 垂直流動(dòng)

5、方向收 縮率 湖石15340EPDM+T206.87.3 basell 短纖（D06前沿蓋 板） 1mm以內(nèi)的短玻璃 纖維 1.97.5 泰科納 12mm長(zhǎng)纖的PP料12mm長(zhǎng)玻璃纖維26 湖石12mm長(zhǎng)纖的PP料12mm長(zhǎng)玻璃纖維1.57.5 而開(kāi)模時(shí)卻總是用一個(gè)值來(lái)放收縮率，而開(kāi)模時(shí)卻總是用一個(gè)值來(lái)放收縮率， 一般情況取流動(dòng)方向和垂直流動(dòng)方向收縮之和的平均來(lái)開(kāi)模放收縮。一般情況取流動(dòng)方向和垂直流動(dòng)方向收縮之和的平均來(lái)開(kāi)模放收縮。 這就使開(kāi)模放收縮與材料供應(yīng)商提供的材料收縮率產(chǎn)生了矛盾。這就使開(kāi)模放收縮與材料供應(yīng)商提供的材料收縮率產(chǎn)生了矛盾。 材料的實(shí)際收縮率思考一：材料的實(shí)際收縮率思考一：

6、 8 材料供應(yīng)商打樣條： 1、基本都是啞鈴型的長(zhǎng)樣條，寬度小長(zhǎng) 徑比大； 2、材料基本都是側(cè)澆口或端面直澆口進(jìn) 膠，依據(jù)模流流動(dòng)等值線來(lái)判定，流動(dòng)方 向基本都是長(zhǎng)度方向，如右側(cè) 例示圖： 驗(yàn)證基本都是流動(dòng)方向上的材料收縮率； 思考：思考： 1、如何驗(yàn)證垂直流動(dòng)方向上的材、如何驗(yàn)證垂直流動(dòng)方向上的材 料收縮率呢？料收縮率呢？ 2、如何能同時(shí)驗(yàn)證、如何能同時(shí)驗(yàn)證2個(gè)方向上的個(gè)方向上的 材料收縮率呢？材料收縮率呢？ 3、細(xì)長(zhǎng)條（樣條）寬度加寬，模、細(xì)長(zhǎng)條（樣條）寬度加寬，模 腔加寬，得出長(zhǎng)方形，甚至正方形腔加寬，得出長(zhǎng)方形，甚至正方形 的樣條的收縮率會(huì)有變化嗎？的樣條的收縮率會(huì)有變化嗎？ Basel

7、l的D06前沿蓋板樣條 湖石長(zhǎng)纖樣條 9 材料的實(shí)際收縮率思考二：材料的實(shí)際收縮率思考二： 注塑小組針對(duì)材料2個(gè)方向上的收縮不一樣的問(wèn)題做了一些理論推測(cè)如下： 假設(shè)有一個(gè)圓片的模具，澆口打在圓心上，直進(jìn)膠，產(chǎn)品變形會(huì)如何呢？ 1、流動(dòng) 等值線 如右上 圖； 2、注塑 灌膠模 式如右 下圖： 依據(jù)流動(dòng)等值線，推測(cè)： 在材料注塑過(guò)程中，材料的流動(dòng)方向和垂直流動(dòng)方 向的方向分別如下圖的紅色和藍(lán)色的指向方向。 當(dāng)無(wú)數(shù)個(gè)箭頭練成一體時(shí)： 1、所有的半徑方向都是材料的流 動(dòng)方向； 2、所有的同心圓是 材料的垂直流動(dòng) 方向的方向。 知道了這些，那么 圓片將如何變 形呢？ 圓片變形推測(cè)：圓片變形推測(cè)： 10

8、幾何推算： 1、假設(shè)模具圓片半徑為R； 2、模具圓片周長(zhǎng)為L(zhǎng)； 那么其關(guān)系式應(yīng)如下： L=2*3.14*R 假設(shè)用前面說(shuō)的basell的短波纖材料注塑 成型： 注塑成型完成材料收縮后理論是： 1、塑料圓片的半徑R塑=（1-1.9）*R； 2、塑料圓片的周長(zhǎng)L塑=（1-7.5）*L 得到L塑2*3.14*R塑，那么這個(gè)圓片將 怎樣變形呢？ 圓片的半徑不變或變短的少，而圓周變 短的厲害，那么這個(gè)圓片如何變形呢？ 是球冠，如下一樣的球冠： 且球冠的高度H就是開(kāi)模方向上的圓片的 變形量。 H 變形量的計(jì)算：變形量的計(jì)算： 11 H 變形如球冠：如下： 取中間截面： 已知其弧長(zhǎng)=2R塑=（1-1.9）*

9、R 已知球冠底面周長(zhǎng)，可計(jì)算出球冠底面的半徑 R冠底依據(jù)下面公式： L塑=（1-7.5）*L=（1-7.5）*2*3.14*R 截面弦長(zhǎng)=2*R冠底=L塑/2*3.14 =（1-7.5）L = （1-7.5）*2*3.14*R H 球冠中間截面如下： 已知弧長(zhǎng)、弦長(zhǎng)， 求圓半徑R和球冠高度H，可依據(jù)如下高解方程求解： Rn+1=(1+(L-2*Rn*SIN(C/(2*Rn)/(L-C*COS(C/(2*Rn)*Rn 求解結(jié)果是一個(gè)近似值：HR*(7.5-1.9) R：為注塑圓片樣條的材料的流長(zhǎng)， 變形量為流動(dòng)方向與垂直于流動(dòng)方向的方向上的收縮率之差乘以材料的流長(zhǎng)。 長(zhǎng)方形或啞鈴型樣條的收縮：長(zhǎng)

10、方形或啞鈴型樣條的收縮： 12 材料供應(yīng)商提供的樣條如下： 上圖為basell提供的D06前沿蓋板的樣條 上圖為湖石l提供的長(zhǎng)玻纖材料的樣條 細(xì)長(zhǎng)型樣條或產(chǎn)品局部的細(xì)長(zhǎng) 條結(jié)構(gòu)的部分，在注塑成型過(guò) 程中將會(huì)如上圖標(biāo)示的地方所 示： 整體來(lái)看，不管澆鑄系統(tǒng)如何 布置，材料的流動(dòng)方向都是長(zhǎng) 度方向，材料收縮將都趨向于 收縮范圍小的值，產(chǎn)品局部尺 寸將放大。 細(xì)長(zhǎng)部位尺寸的觀察與思考：細(xì)長(zhǎng)部位尺寸的觀察與思考： 13 這些 產(chǎn)品 的局 部部 位都 是細(xì) 長(zhǎng)部 分 從流動(dòng)等值線來(lái)看，材料的流動(dòng)方向是垂直于等值線 的左右方向。 也就是說(shuō)上面放大圖的左右方向的材料收縮將走材料 收縮的下限。 尺寸將會(huì)比數(shù)模

11、要求的相對(duì)偏大。 同樣從左下圖來(lái)看這些細(xì)長(zhǎng)部位玻纖堆積比較嚴(yán)重， 尤其右上角的細(xì)長(zhǎng)部分玻纖堆積最嚴(yán)重，幾乎為全紅 色，也說(shuō)明這里的尺寸將是收縮最小，局部尺寸最大。 金橋注塑小組對(duì)模具上下（上圖產(chǎn)品）對(duì)材料流動(dòng)的 趨向性的制約稱之為約束。約束。 越窄，則約束越大，長(zhǎng)度尺寸收縮越趨近于材料收縮越窄，則約束越大，長(zhǎng)度尺寸收縮越趨近于材料收縮 下限，局部尺寸越大。下限，局部尺寸越大。 E18除霧格柵前沿上拱變形就是例子。除霧格柵前沿上拱變形就是例子。 控制長(zhǎng)度：控制長(zhǎng)度： 14 如左圖所示的E18手套箱外蓋板的模流流動(dòng)等值 線圖和有著類似結(jié)構(gòu)手套箱外蓋板及其開(kāi)模方式 的產(chǎn)品的模流分析報(bào)告內(nèi)的玻纖分布示意圖。 R 假如把產(chǎn)品如上圖分成3個(gè)部分，澆口在中心的話，那 么產(chǎn)品變形由于局部尺寸長(zhǎng)，局部尺寸短，導(dǎo)致產(chǎn)品 變形如下面馬鞍狀，而尺寸變化如美人腰。 而這些變化量的起始位置，也就是 起始點(diǎn)與澆口的距離，就是上圖 所示的R的長(zhǎng)度，這就是控制長(zhǎng)度。 產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)對(duì)變形影響及解決方案一：產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)對(duì)變形影響及解決方案一： 15 類似長(zhǎng)方形的結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品： 兩點(diǎn)和三點(diǎn)進(jìn)膠 產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)對(duì)變形影響及解決產(chǎn)品典型結(jié)構(gòu)對(duì)變形影響及解決