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1、产品变形分析报告,技术工艺部2011年03月,魏 邦 科,目 录一、变形原因简介二、常见注塑件变形对洗衣机外观，装配的影响三、变形的预防及解决方案四、利用Moldflow模流分析解决产品变形的典型案例,洗,产品变形原因,翘曲变形是指注塑制品的形状偏离了模具型腔的形状，注塑件变形是实际生产中常常遇到的一个问题，注塑制品翘曲变形的直接原因在于塑件的不均匀收缩。影响注塑件收缩的因素从本质上可以归结为:注塑件残余应力;注塑件冷却过程;材料的取向。影响翘曲变形几个主要因素：1 产品设计结构不合理，产品壁厚不均匀等造成产品收缩不均匀而产生翘曲变形2 模具设计不合理导致产品变形，主要涉及浇注系统、冷却系统与
2、顶出系统等。3 注塑工艺选择不恰当,如温度、压力、时间等参数设置不合理,都可能造成注塑件 明显的变形。4 金属嵌件对制品翘曲变形的影响 对放嵌件的注塑制品，由于塑料的收缩率远比金属的大，所以容易导致扭曲变形（有的甚至开裂）；为减少这种情况，可先将金属件预热（一般不低于100），再投入生产。5 塑料材料的热物理性能,注塑件变形对洗衣机外观，装配的影响,注塑件变形是塑料制品常见的缺陷之一，严重影响产品的外观和装配效果。,翘曲变形导致产品外观不够挺拔，缺乏质感，影响产品装配视觉效果。,空气净化器前盖翘曲变形导致产品装配间隙不均匀，部件与部件存在断差,13KG抓手翘曲变形导致抓手和玻璃盖板粘接不牢，严
3、重影响产品品质,1029前桶产品头部翘曲变形导致密封圈和不锈钢内桶间隙太小，密封圈和不锈钢内桶产生磨损，严重影响产品使用安全,冷却水路的合理布局,合理设计浇口形状,运用产品预变形技术,变形的预防及解决方案,利用Moldflow模流分析等先进技术克服产品变形,模具顶出平衡,合理调整温度、压力、速度等工艺参数,采用气辅等先进成型技术,利用Moldflow等理论分析方法，结合实际经验优化产品结构设计,典型案例 1抓手变形分析,波轮伊莱克斯系列产品盖板抓手,盖板抓手材料:ABS注塑成型,长度约435mm该产品变形较大:变形量1-2mm盖板材料:ABS,连接方式：螺钉连接，设计优缺点：由于二者均为塑料件
4、且采用螺钉连接，对变形的技术要求低，产品虽然变形较大，但不影响正常装配，便于生产控制，降低生产成本。,典型案例 1抓手变形分析,波轮835系列产品盖板抓手,盖板抓手材料:,长度485mm该产品变形较大:变形量 mm盖板材料:玻璃,连接方式：粘接方式，设计优缺点：玻璃盖板大气时尚，为了美观，不便采用螺钉连接，所以抓手和玻璃盖板采用粘接方式连接，对抓手变形的技术要求非常高，该产品采用先进的气辅成型技术，产品变形小，能够满足装配要求，但生产成本高。,典型案例 1抓手变形分析,伊莱克斯13KG产品盖板抓手,盖板抓手材料:ABS注塑成型,长度520mm该产品变形较大:变形量 0.2-2.7 mm盖板材料
5、:玻璃,连接方式：粘接方式，设计优缺点：玻璃盖板大气时尚，为了美观，不便采用螺钉连接，所以抓手和玻璃盖板采用粘接方式连接，对抓手变形的技术要求非常高，产品变形较大则导致两端粘接开裂，影响正常装配，要求生产过程中严格控制变形，提高生产成本。,由于该产品技术要求高，为了保证产品品质，利用Moldflow模流分析辅助模具设计,13KG抓手Moldflow模流分析,模具采用一模两腔，单点大水口转冷流道进胶,V/P转换时间2.37S,产品填充填至99%.V/P切换压力为30.12MPa。,冷卻水入口与出口溫度之間的差异在2以內,无过载现象。,外观无明显熔接线,利用Moldflow模流分析辅助模具浇注系统
6、设计，冷却系统设计,13KG抓手Moldflow模流分析,上图显示为总变形情况，其中，透明部分为变形前之产品，彩色部分为变形后之产品。,上图显示为产品不均匀冷却原因导致的产品变形情况。分析结果显示,因不均匀冷却导致的产品最大变形量为0.37mm。,上图显示为产品因不均匀收缩原因导致的产品变形情况。分析结果显示,因不均匀收缩导致的产品最大变形量为2.69mm。,上图显示为产品因分子配向原因导致的产品变形情况.分析结果显示,因分子配向原因导致的产品最大变形量为0.00mm。,利用Moldflow模流分析预测产品理论变形量,13KG抓手Moldflow模流分析,该产品前期在外协厂家生产时变形达到2m
7、m左右（前期技术要求1.5mm以内）严重影响产品品质。通过上述模流分析可以知道：产品总变形量为 0.172.78mm。因不均匀收缩导致的产品最大变形量为2.69mm；因不均匀冷却导致的产品最大变形量为0.37mm；因分子配向原因导致的产品最大变形量为0.00mm。可见产品翘曲变形主要是由于产品各方向收缩不均匀引起的，而影响注塑件收缩的因素和工艺有很大关系，所以生产过程中通过工艺参数调整是能够解决变形过大问题。如：（1）降低注塑压力。（2）减少螺杆向前时间。（3）适当增加冷却时间，改善冷却条件，调整动、定模的模温。（4）增加塑料温度等等 车间通过工艺调整批量生产后验证变形可以控制在0.3-0.8
8、mm,13KG抓手Moldflow模流分析结论,Moldflow模流分析辅助解决空气净化器前盖变形问题,空气净化器前盖，材料为ABS TR557。产品在试模过程中变形比较大，约为5.5MM左右，变形方向是产品中间往后模方向拱，严重影响产品装配外观，为了解决变形问题，提出四种解决方案，利用Moldflow模流分析对比变形情况：方案一：产品采用较高保压。方案二：产品采用较低保压。方案三：产品筋加高。方案四：与方案三同种参数下，原始产品的变形。,产品充填过程,产品左右上下流动不平衡,从产品流动过程来看，流动非常不平衡，这会导致后续的保压不平衡，最终 导致产品产生扭曲。,Moldflow辅助解决空气净
9、化器前盖变形问题,产品冻结过程,V/P切换时的冻结状态,产品在9.4S时的冻结状态,产品在15.8S时的冻结状态,产品在17.8S时的冻结状态,产品在19.8S时的冻结状态,从上图得知，产品保压时间需要29-5.5(射出时间）=23.5S,否则胶口处会有缩痕出现。,下图红色代表完全冻结到顶出温度，而蓝色为没有冻结，冻结过程表示产品在注射过程中凝固层厚度的变化，假如产品肉厚是3MM，而冻结层因子为0.5，我们可以理解为产品厚度冻结了一半，也就是熔融层只有1.5MM了。,两侧已经完全冻结,Moldflow辅助解决空气净化器前盖变形问题,方案一,保壓曲線:,产品设三段保压持续18秒,方案二,保壓曲線
10、:,产品设三段保压持续18秒,方案三，产品筋加高,保壓曲線:,产品设三段保压持续22秒,方案四,保壓曲線:,产品设两段保压持续22秒,Moldflow辅助解决空气净化器前盖变形问题,顶出时的體積收縮率,方案四,方案一,方案三,方案二,从左边结果来看，方案二收缩最均匀。,Z方向的變形情況（产品往箭头方向翘曲）,方案一,翘曲量：15.7MM,翘曲量：2.8MM,方案三,方案四,翘曲量：4.8MM,方案二,翘曲量：3.07MM,从左图看来，保压曲线对产品变形有决定性的作用，其中方案三（加筋）变形最小，方案二次之，而方案一的先小保压后大保压是根本行不通的，因为流动末端在保压8秒后完全冻结了，而中间区域
11、保压时间比较长，所以应该要先大后小才能真正有效控制收缩而改善变形。,小结,1，从以上方案来看，产品变形主要是收缩不均匀引起的，调整保压曲线可有效调整变形，实际产品变形约5.5MM左右（两个产品贴合起来测量间距后取一半数值），而分析变形约为3MM左右，而变形主要在中间的局部，对产品装配和外观没有影响。,MajpjMVcyzj21HLfrvy96dv02lPPfYgxUS7IYmZkyEmZ0kGeYZS3bpLCkYH1lt4EK7CxmUX3ijoYSOer7ZuaVWYgz4EpZrUirVpMzzvNtf1XZw5oswSXOtFaejnOcmfE1lZgnN1RSXg8wLCG8CVQ3
12、XPJMvodPFWcpiYJgZazNSEPNIaklYSu7qSd1UpaxmZDlpN9zW7kljfsLCLi26Yv109ffbnDH8LbUN1G6ACURQ39eG12KHL9tXsZ1jzgoCK8g1kuNOh5eFvcmVT5ZYVQt9zk3rp3qLnf02FovEXxVRxjCcFRNppiJljNiOuk6fONnyX7fyGg7sXZ49BmCN5oy9VesHpKzdjTKwjrkCEQCFDehVmGax3lrOEbw63VscA3YSijtUKoCyiLzAlVRp7l4QgPNHxvJFFDyjUVN3oHlMah0XBd4uTbkfPIhHtw0evPm
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