注塑成型缺陷解決手冊：收縮與變形

第1章注塑成型工藝簡介
1.1塑料材料簡介001
1.2交互性基礎(chǔ)001
1.3熱學(xué)原理控制注塑成型004
1.3.1填充004
1.3.2保壓006
1.3.3冷卻007
參考文獻(xiàn)008

第2章收縮與變形
2.1注塑收縮009
2.1.1確定收縮率011
2.1.2模制品內(nèi)應(yīng)力012
2.2變形013
2.2.1收縮不均勻的常見原因015
2.2.2減小變形的原理016
2.3后收縮018
參考文獻(xiàn)019

第3章模制品變化的原因：產(chǎn)品設(shè)計(jì)
3.1壁厚設(shè)計(jì)020
3.2加強(qiáng)筋設(shè)計(jì)022
3.3柱位設(shè)計(jì)025
3.4合理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)范例026
3.5其他設(shè)計(jì)考慮027
參考文獻(xiàn)028

第4章模制品變化的原因：材料
4.1非結(jié)晶型材料和半結(jié)晶型材料029
4.1.1非結(jié)晶塑料030
4.1.2半結(jié)晶塑料032
4.2填充物、加強(qiáng)物、染色劑、時(shí)間和應(yīng)力的影響034
4.2.1填充物和纖維加強(qiáng)物的影響035
4.2.2減少纖維增強(qiáng)材料的影響038
4.2.3著色劑的影響041
4.2.4時(shí)間和應(yīng)力對尺寸穩(wěn)定性的影響042
4.3收縮率預(yù)測：使用壓力-體積-溫度（PVT）關(guān)系043
4.3.1PVT系統(tǒng)特性045
4.3.2預(yù)測注塑收縮率050
4.3.3預(yù)測變形055
4.3.4收縮預(yù)測的精確性056
參考文獻(xiàn)058

第5章模制品變化的原因：模具設(shè)計(jì)
5.1型腔尺寸和設(shè)計(jì)因素059
5.2澆口類型061
5.2.1針（點(diǎn)）式、隧道式澆口和潛澆口062
5.2.2側(cè)澆口和直側(cè)澆口063
5.2.3扇形澆口064
5.2.4薄膜澆口、圓盤澆口和環(huán)形澆口064
5.2.5護(hù)耳式澆口065
5.2.6多澆口065
5.3澆口位置067
5.3.1側(cè)邊進(jìn)膠、一端進(jìn)膠和中心進(jìn)膠067
5.3.2決定澆口位置的因素070
5.4澆口尺寸073
5.5澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)074
5.6流道設(shè)計(jì)075
5.6.1多穴模具設(shè)計(jì)076
5.6.2頂出083
5.7模具冷卻設(shè)計(jì)084
5.7.1冷卻水道084
5.7.2角落效應(yīng)088
5.7.3壁厚變化089
5.7.4無流道模具089
5.7.5滑塊089
5.7.6排氣090
5.8模具材料090
5.9立體平板打印的樣品模或者其他類似模具091
5.10需要避免的陷阱092
參考文獻(xiàn)092

第6章模制品變化的原因：工藝
6.1注塑成型條件094
6.2注塑融膠溫度098
6.3注塑速度和注塑壓力099
6.3.1注塑速度100
6.3.2注塑壓力101
6.4保壓壓力和時(shí)間102
6.4.1保壓壓力102
6.4.2保壓時(shí)間104
6.5模具溫度106
6.5.1預(yù)測模具溫度的影響106
6.5.2模具溫度和收縮的關(guān)系108
6.5.3產(chǎn)品壁厚和收縮的關(guān)系108
6.6頂出溫度109
6.7模制品內(nèi)應(yīng)力111
6.8其他注塑成型工藝112
6.8.1熔芯注塑成型112
6.8.2氣體輔助成型112
參考文獻(xiàn)114

第7章影響后收縮和變形的因素
7.1溫度對尺寸的影響115
7.2濕度對尺寸的影響118
7.3蠕變122
參考文獻(xiàn)123

第8章控制產(chǎn)品的后收縮和變形
8.1尋找真因124
8.2工藝考慮125
8.2.1融膠溫度及其均勻性126
8.2.2模具溫度及其均勻性126
8.2.3填充、補(bǔ)縮及保壓壓力127
8.2.4填充、補(bǔ)縮及保壓時(shí)間128
8.2.5頂出時(shí)產(chǎn)品溫度129
8.2.6鎖模力129
8.2.7產(chǎn)品頂出后定型和退火129
8.2.8厚壁和縮水痕的特殊問題130
8.2.9注塑機(jī)射嘴131
8.2.10收縮過度或收縮不足132
8.2.11二次加工132
8.2.12品質(zhì)控制133
8.3材料考慮134
8.3.1填料或者增強(qiáng)填充材料的添加比例136
8.3.2吸液程度136
8.3.3回收料136
8.4模具考慮136
8.4.1澆口位置136
8.4.2澆口類型和澆口尺寸137
8.4.3流道系統(tǒng)138
8.4.4模具冷卻布置139
8.4.5模具公差139
8.4.6拔模斜度140
8.4.7頂出系統(tǒng)設(shè)計(jì)140
8.4.8模具的彈性變形141
8.4.9模具磨損143
8.4.10模具臟污143
8.4.11模具活動(dòng)零件的位置偏移144
8.4.12齒輪產(chǎn)品的一些特殊問題144
8.5產(chǎn)品幾何結(jié)構(gòu)147
8.5.1產(chǎn)品整體尺寸147
8.5.2產(chǎn)品壁厚147
8.5.3收縮限制特征148
8.6控制變形150
參考文獻(xiàn)153

第9章計(jì)算機(jī)輔助分析
9.1CAA的能力155
9.2CAA的局限158
9.3CAA軟件選擇160
9.4客戶要求162
9.5管理工具165
9.6填充分析165
9.6.1平展或者用戶自定義166
9.6.2中間面有限元分析166
9.6.3雙層面有限元分析167
9.6.4實(shí)體有限元分析167
9.7補(bǔ)縮和保壓仿真172
9.8收縮和變形仿真173
9.9冷卻分析174
9.10成本分析175
9.11結(jié)論176
參考文獻(xiàn)177

第10章案例分析
10.1殼體產(chǎn)品的意外收縮178
10.2變更材料引發(fā)的變形179
10.3熱水器底座的蠕變181
10.4尺寸變大的熱固性醇酸樹脂產(chǎn)品181
10.5低劣的嬰兒餐盤模具182
10.6嬰兒餐盤模具困氣問題184
10.7線圈轉(zhuǎn)子變形185
10.8菊花字輪開裂187
10.9PVC產(chǎn)品毛邊問題188
10.10聚碳酸酯（PC）開關(guān)產(chǎn)品失效190
10.11方形撲克籌碼托盤——射膠量不足190
10.12方形撲克籌碼的頂出問題191
10.13軍用杯材料“收縮”192
10.14型芯偏移問題193
10.15升降機(jī)凹形塊變形195
10.16活塞桿導(dǎo)向器脆化197
10.17瓶蓋螺牙變形197
10.18塑料路標(biāo)桿蠕變199
10.19玻璃纖維填充尼龍材料的過度收縮199
10.20避免薄壁蓋子變形200
10.21印刷電路板失效200
10.22杯子的手柄填充不滿201
10.23熱流道漏膠202
參考文獻(xiàn)204

第11章塑料材料數(shù)據(jù)庫
11.1無填充材料206
11.2填充物的影響207
11.3收縮與不同參數(shù)的關(guān)系213
11.3.1注塑溫度與收縮的關(guān)系213
11.3.2融膠溫度與收縮的關(guān)系214
11.3.3模具溫度與收縮的關(guān)系215
11.3.4密度與收縮的關(guān)系（聚乙烯PE）216
11.3.5保壓壓力與收縮的關(guān)系216
11.3.6產(chǎn)品壁厚與收縮的關(guān)系217
11.4吸水性曲線219
11.5壓力-體積-溫度曲線221
11.6模制圓盤的收縮與變形234
11.7角度變形236
11.8常用材料的一般收縮特性240
11.9各種材料的收縮特性245
11.9.1聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）（Crastin）（DuPont）245
11.9.2聚甲醛（POM）（Delrin）（DuPont）247
11.9.3聚碳酸酯（PC）250
11.9.4聚苯硫醚（PPS）（Fortron）251
11.9.5熱塑性彈性體嵌段醚酯共聚物（TEEE）（Hytrel）（DuPont）253
11.9.6聚丙烯（PP）254
11.9.7聚對苯二甲酸乙二酯（PET）（Rynite）（DuPont）262
11.9.8聚醚酰亞胺（PEI）（Ultem）（GE Plastic）262
11.9.9液晶塑料（LCP）（Zenite）（DuPont）262
11.9.10聚酰胺（PA）（Zytel）（DuPont）264
參考文獻(xiàn)269

附錄A常用單位換算271

附錄B常用名縮寫和材料名272

附錄C術(shù)語釋義278