5點詳細介紹：影響薄壁注塑件翹（qiào）曲變形的原因

   注塑行業的高速發展，特別是電（diàn）子信（xìn）息產業，對塑料製品的外觀和使用性能要求越來越高。如（rú）筆記本（běn）及掌上電腦，扁薄手機等塑殼製（zhì）件，翹曲變形程度已作（zuò）為評定產品質量的重要

指標之（zhī）一，越來越受到模具設計者的關注與重視。希望在設計（jì）階段預（yù）測出塑料件可能產（chǎn）生的翹曲原（yuán）因，以便優化設計，減小產品的翹（qiào）曲變形（xíng），達到產（chǎn）品設計的精度要求。下麵小編為

你分析（xī）薄壁注塑件（jiàn）翹曲變形的原因。

翹曲變形：指注塑製品的形狀發生畸變而翹曲不（bú）平，偏離了（le）製件的（de）形狀精度要求，它是（shì）注塑模設計（jì）和注射生（shēng）產中常見的（de）較難解決的製（zhì）品缺陷（xiàn）之一。

一、翹曲變形產生的原因有哪些？

1、翹曲變形是製品（pǐn）在注（zhù）射工藝過程中，應力和收縮不均勻而產生的。脫模（mó）不良，冷卻不足，製件形狀和強度不宜，模具設計和工藝參數不佳（jiā）等也使塑件發生曲變。

2、模溫不勻，塑件內部（bù）溫度不均勻。

3、塑件壁厚差異和冷卻不均勻，導致收（shōu）縮的差異。

4、塑件厚向冷凝壓差（chà）和冷卻速差。

5、塑件頂出時溫度偏高或頂出受力不勻。

6、塑件形狀不當，具有彎曲或不對稱的形狀。

7、模具精度不良，定位（wèi）不可靠，致使塑件易翹曲變形。

8、進料口位置不當，注射工藝（yì）參數不佳，使收縮方向性明顯，收縮不均勻。

9、流動方（fāng）向和（hé）垂直於流動（dòng）方向的分子鏈取向性差異，致使收縮率（lǜ）不同。

10、凸凹模壁厚向不對稱冷卻，冷卻（què）時間（jiān）不足，脫模後冷卻不當。

二、模具結（jié）構對注（zhù）塑件翹曲變形的（de）影（yǐng）響（xiǎng）？

在模具設計方麵，影響塑件翹曲變形的因素主要有三大係統，分別是澆注係統、冷卻係統與頂出係（xì）統等。

1、澆口的設計

注塑模澆口是整個澆注係（xì）統的（de）關鍵部分，它的位置、形式和澆口的數量直接影響熔料在模具型腔內的填流狀態，導致塑料固化（huà）、收縮和內應力的異變。常用的澆（jiāo）口類型有側澆口（kǒu）、點澆口、

潛伏式澆口、直澆（jiāo）口、扇形澆口以及（jí）薄膜型澆（jiāo）口等。

澆口位置的選擇應（yīng）使塑料的流動距（jù）離最短。流動（dòng）距離越長（zhǎng），內部流動層與外部凍結層之間的（de）流動（dòng）差增加，這樣（yàng）凍結層與中心流動層之間流動和補縮引起的內應力愈大，塑（sù）件（jiàn）變形也隨之增大；

反之，流動距離（lí）越短，從澆口到製件流動末端的流動時間越短，充模時凍結層厚度減薄，內應力降低，翹曲變形也會因此減小。

如精密薄壁較大塑件，使用一個中心澆（jiāo）口（kǒu）或一個側澆口，因徑向收縮率大於（yú）周向收縮率（lǜ），成型後的塑件（jiàn）會產生較大的扭曲變形；若改用多個點澆口或薄膜型澆口，則可有效地防止翹曲變形，

因此設計時須進行流動（dòng）比計算校核。

當采用點澆口成型時，同樣由於塑料收縮（suō）的異向性，澆口的位（wèi）置、數量（liàng）都對塑件的變形程度有很大的影響。

對扁平箱形塑件在不同澆口數（shù）目（mù）的分布試驗:采用15%玻璃纖維增強PA66，重量為1450g的塑件，沿四周壁流動方向上設有許多加強肋。采用基本相同的工藝參數。澆口方式：（a）直澆口，

（b）5~4個點澆口，（c）9~8個點澆口。試驗結果，按b設置澆口具有最好的效（xiào）果，滿足設計要求。按c設（shè）計的澆口比直澆口還差,翹曲變形量超出設（shè）計要求3.6~5.2mm。

多澆口能使塑料的流（liú）動比（L/t）縮短，從而使（shǐ）模內熔料密度和收縮更趨均勻（yún）。同時，塑件能在較（jiào）小的注射（shè）壓力下充滿模腔，減少塑料的分子取向傾向，降低內（nèi）應力，減少塑件的變形。

2、冷卻（què）係統的設計

在注射過程中，塑件冷卻速度的不均勻也將形成塑（sù）件收縮（suō）的（de）不均勻，這種收縮差別導（dǎo）致彎曲力矩的產生而使塑件發生翹曲。

如精密扁平狀較大塑殼件模具型腔、型芯的（de）溫度相差過大，冷模腔麵的（de）熔體很快冷卻下來，而貼近熱模腔麵的料層則會繼續收縮，收縮的不均勻將使塑件翹曲。因此，注塑模的冷卻係統設計應

嚴格控（kòng）製型芯、型腔的溫度平衡。

對精密扁平狀塑（sù）殼件，成型收縮率較（jiào）大（dà）而易變形的材料，生產（chǎn）試驗表明，溫差不宜超（chāo）過 5°~8°。

其（qí）次，還應考慮塑件（jiàn）各側溫度的一致，即保持型芯、型腔各處溫度均勻（yún）一致，使塑件（jiàn）各處的冷卻速度均（jun1）衡，收縮均勻，有效（xiào）防止變形的產生。冷卻係統的設計在理論（lùn）計算的基礎上，應經嚴格的（de）工

藝試模確定。因此（cǐ），模具上冷卻水孔的設置至關（guān）重要。

管壁至型腔表麵距離確定後，應盡可能使冷卻水（shuǐ）孔之間的距離小，必要時采用疏密不均的排列形（xíng）式，即料溫高處冷卻水孔排密一（yī）些，料溫低處冷卻水孔（kǒng）排（pái）稀疏一些，以維持（chí）冷卻速度基本相同。同

時，由於冷卻介質的溫度隨冷卻水道長度的增加而上升，冷卻回（huí）路的水道長度不宜（yí）過（guò）長。

3、頂出機（jī）構的設計

頂出機構的設計也直接影（yǐng）響塑件的（de）變形。如果頂出（chū）機構布置不平衡，造成頂出力的不均衡而使塑件變形。因此，在設計頂出機構（gòu）時應力求與脫模阻力（lì）相（xiàng）平衡。頂杆的截麵積不（bú）宜太小，以防塑件單位

麵積受力過大而產生變形。

頂杆（gǎn）的布置應盡量靠近脫模阻力大的部位。對（duì）於精密扁平狀塑殼件，應盡可能（néng）多設頂杆以減少塑件（jiàn）的變形，並采用頂杆脫模與（yǔ）推件板脫模相結合的複（fù）合脫模機（jī）構。

用（yòng）軟質塑料來生產大型深腔薄壁的塑件時，由於脫模阻力較大，而材料又較軟，如果完全（quán）采用機械式頂出（chū）方（fāng）式，將使塑件產生變形，若改用多元件聯合或氣（液）壓與（yǔ）機械式頂（dǐng）出相結合的方式效果（guǒ）

會更好（hǎo）。

三、充模冷卻與翹曲變形

1、熔融的塑料在（zài）注射壓力（lì）的作用下，充入模（mó）具（jù）型腔並在（zài）型腔內冷卻、凝固。在這（zhè）個過程中，溫度、壓力、速度三者相互耦合作用，對塑（sù）件的質量產生較大的影響。

2、較高的（de）壓力和流速會產生高（gāo）剪切應力，引起平行於流動方（fāng）向和垂（chuí）直於流動方向（xiàng）的分（fèn）子取向的差異，形成塑件較大的內應（yīng）力。溫（wēn）度（dù）對翹曲變形的影響主要體現（xiàn）在以下幾個方麵：

3、塑件內外表麵溫差會引起熱應力和熱變形；

4、塑件不同區域之間的溫度差引起不均勻收縮；

5、不同的溫（wēn）度狀態會影響塑（sù）料件的收縮率。

因此，嚴格控製適宜的注射工藝參數是減少翹曲變形的重要手段。

四、製（zhì）件收縮與翹曲變形

注塑件翹曲變形的直接原因（yīn）在於塑件的不均勻收縮。對翹曲變形分析而言，收縮（suō）本身並不重要，重要的是收縮的（de）差異。在注塑成型過（guò）程中，熔料在注（zhù）射充模階段由於聚合物分子沿流動方向（xiàng）的排列使塑

料在流動方向上的收縮率比垂直方向（xiàng）的收縮率大（dà），而（ér）使（shǐ）注塑件產生翹曲變形。

一般均勻收縮隻引起塑料件（jiàn）體（tǐ）積上的變化，隻有不均勻收縮（suō）才會引起翹曲變形。結晶型塑料在流動方向與垂（chuí）直（zhí）方（fāng）向上的收縮（suō）率（lǜ）之差較非結（jié）晶型（xíng）塑料大（dà），而且其收縮率也（yě）較非結晶型（xíng）塑料大。因此（cǐ），結（jié）晶

型塑料件翹曲變形的傾向較非結晶型（xíng）塑料大得多。

五、殘餘熱應力與翹（qiào）曲變形

在注射成型過程中，殘餘熱應力是引起翹曲（qǔ）變形的一個重要因（yīn）素，由於殘餘熱應（yīng）力對製件翹曲變形的影響非常複雜，模具設計通常借助注塑CAE軟件進行（háng）分析和預（yù）測。影響（xiǎng）精密（mì）扁薄形塑料製件翹曲變形

的因素有很多，模具的結構、塑料（liào）材（cái）料（liào）的熱物理性能以及注射成（chéng）型過程的工藝參數均對製件（jiàn）的翹曲變形有不同程度的（de）影響。因此，對製件翹曲變形機理的試驗研究必須突出重點綜合考慮諸多的因素。