精密注塑制品残余应力的试验研究及其计算.pdfVIP

学兔兔 第48卷第 2期 机 械 工 程 学 报 Vo1．48 NO．2 2012年 1月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Jan． 2012 DoI：1O．3901／JT E．2012．02．115 精密注塑制品残余应力的试验研究及其计算球 吴海宏 冯兰芳 畅同晨 蔡刚毅 成永峰 (河南工业大学机 电工程学院 郑州 450007) 摘要：注塑残余应力对精密注塑制品的力学性能和光学性能等有重要影响，是精密注塑制品质量控制的关键指标之一。为研 究注塑成形过程中残余应力的发展，以丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物(Acryloni仃ilebutadienestyrene，ASS)塑料为研究对象， 对其模内蠕变行为进行试验研究。将热弹性模型计算的收缩应变与试验测量的收缩应变之间的差值定义为制件的模内蠕变， 得到注塑工艺条件对模内蠕变的影响规律。在此基础上构建计算精密注塑制品残余应力的蠕变模型。模型中的材料弹性模量 可由Tait方程计算得到，粘壶系数采用反演方法计算得到。利用该模型结合薄壳有限元法对ABS平板注塑件残余应力进行 计算，对计算结果进行试验验证，并与普通的松弛模型计算进行比较。计算结果表明，该模型的计算精度高于普通的松弛模 型，是解决精密注塑制品残余应力预测问题的新的有效方法。 关键词：精密注塑 残余应力 蠕变模型 中图分类号：TQ320 ExperimentsandCalculationofResidualStressforPrecision InjectionMoldedPart WU Haihong FENGLanfang CHANGTongchen CAIGangyi CHENGYong~ng (CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou450007) Abstract：Residualstressoftheinjectionmoldedpolymersisakeyfactorofqualityconrtolonprecisioninjectionmoldedf)artand hasimportanteffectonhtemechanicalnadopticalpropertiesofthemolding．Toinvestigatethedevelopmentofhtisresidualsrtess， htein-caviyt creepexperimentofacrylonitrilebutadienestyrene(ABS)iScarriedoutnaditsin—caviytcreepbehaviorisstudied． In—cavitycreepisdefinedasthevarina ceofshrinkagewhichiscalculatedbyhtermalelasticmodelwithmeasuredintheexperiments． Generalrulesareleamthtatinjectionprocessingconditionsaffectin-caviytcreepofhtemolding．Basedonhteexperimentalresults，a crepe modelforcalculatingresidualsrtessofhtemoldingisbuilt．Theelasticmoduleofmaterialiscalculatedwiht Taitequationna d hteviscousfactorcalculateswithniversionmehtod．TheresidualstressofinjectionmoldedplatemadebyABSwihthtismodel nitegratedthinshellf