ABS注塑制品的模内蠕变试验研究.pdfVIP

第 卷 第 期 实 验 力 学 89:;! ! # +9;# ! ! ! ! ! 年 月 !$$% , ;!$$% ’()*+,-(./01/*23/+4,-3/56,+257 = 文章编号! ! $$# !$$%$#$#FC$@ ,U7注塑制品的模内蠕变试验研究 赵振峰!陈 政!吴海宏!申长雨!王 静 ! ! !郑州大学 橡塑模具国家工程研究中心#河南 #@$$$! 摘要!不同于传统的热残余应力分析!本文着眼于注塑制品的模内蠕变研究通过测试 ,U7注 塑薄板在不同工艺条件下的收缩变形!比较基于弹性理论的热收缩!进而得到了模内蠕变量 分析结果表明!模内蠕变对于降低制品最终的收缩变形起着重要的作用在研究了各种工艺条 件对制件模内蠕变的影响后!发现较低的模腔表面温度或较长的成型周期会导致蠕变增大!而 制件在模内的蠕变#或应力松弛$主要发生在固化后的高温区本文同时探讨了保压压力对蠕 变的影响高注塑保压压力通常会减小注塑件的收缩!但同时会减小制件模内蠕变 关键词!蠕变%残余应力% %注塑成型%收缩 ,U7 中图分类号! 文献标识码! 4U?$! , !!! $ 引言 ! 高聚物在注塑加工过程中#制件的最终尺寸比之模内的大小总会发生一定的收缩和翘曲$准确预 !! 测这个变形#是制品质量控制的一个重要环节$制品收缩的根本原因#在于固化后的制品随温度下降而 收缩#但是在开模之前#模具通常又限制这种收缩#从而产生了拉伸应力$在拉伸应力的作用下#制品会 发生蠕变!永久变形$伴随这个蠕变#则会发生制件在模内残余应力松弛$一般说来#蠕变与模内残余 应力的松弛是对同一现象问题的不同描述方式$如果已知蠕变量#借助于弹性系数可以求得模内残余 应力%反之亦然$ 制件的收缩变形可分为两个阶段$在注塑加工过程中#熔体固化之前很小的力就可以使之随意变 形#因而总可以保持模具所赋予的形状#内应力可以忽略不计$熔体固化之后#随温度的降低而产生收 缩#但又受到模具约束#从而产生内应力$如果不计蠕变作用#内应力产生的弹性应变会与热应变相互 抵消$然而正如前面所述#内应力的存在必然导致蠕变或应力松弛#从而开模时内应力的突然消失而导 致的制件收缩总是小于纯粹的温度收缩$此为制件收缩的第一阶段$开模后#制件承受的平均应力为 零#内部即或有残余应力#其量值也很低#因此不必再考虑蠕变#可认为热收缩过程完全符合弹性假定$ 制件模具内的蠕变或应力松弛直接影响制件的最终变形$长期以来#人们已经意识到基于弹性模 型预测的制品模内残余应力总是明显偏大#因此已经发展出一些基于粘弹性理论的残余应力的研 ’ ’ 究G% #我国的学者对此也进行了许多有益的探讨 CG $这些工作无一例外#均采用了应力松弛积分方 程作为本构方程$然而#模具内的制件应力松弛是在急剧变温条件下在很短的时间内发生的#实际观察 和定量测定松弛过程极为困难#松弛参数的确定一直缺乏有效的手段$本文的试验将避开残余应力的 讨论#而关注其等价的变形表达(模内蠕变$ 比之