论文部分内容阅读
塑料材料具有比金属材料更高的比强度、较好的绝缘性等优良特性。这使得塑料产品使用的范围越来越广。注射成型是制造复杂形状塑料制品最为常用的方法,苯乙烯一丙烯腈共聚物作为透明塑料的一种,在成型过程中产生的缺陷种类较非透明材料更多,其中注塑开裂缺陷会直接导致产品报废,是生产中的严重缺陷。因此,针对注塑产品严重的开裂现象进行分析并寻求合理的工艺参数,对生产具有实际意义。本论文的研究课题来源于企事业单位委托技术开发项目“基于CAE的热流道注塑模具研制”(项目编号:x2jqD8113120)。本文主要以苯乙烯一丙烯腈塑料注塑食物杯盖为研究对象,观察裂纹断口形态并分析产生原因,针对开裂原因分析塑件模具结构,提出修改意见并分析可行性,最后研究了注塑工艺对塑件开裂的影响并获得优化工艺参数。本文主要研究内容和结论如下:(1)对AS塑料的特性、成型工艺范围进行简述,在超景深显微镜下分别观察了裂纹源及裂纹发展部分的断口状态,结合塑件成型过程分析得知裂纹断裂前呈拉应力,可能是注塑内应力过大及脱模应力导致,裂纹发展时拉、压应力共存,可能是塑件偏心结构导致裂纹发展时受到偏转力。(2)利用Moldflow软件对产品成型应力分布影响较大的部分模具结构进行分析,并论证对产品成型质量的影响情况,得知模具成型零部件、热流道系统、冷却系统以及脱模系统均有利于塑件成型。分析产品浇口位置与产品拐角厚度对产品开裂情况的影响得知原始浇口最优,产品圆角半径3mm时最优。(3)综合运用UG、CADDoctor3.0以及Moldflow工程软件进行注塑模拟,选择熔体温度、模具温度、保压压力以及冷却时间四因素进行注塑工艺正交试验,得知四因素对产品残余应力的影响规律为:熔体温度>保压压力>模具温度>冷却时间。在此基础上分别进行单因素分析,获得了产品的总体优化工艺参数。(4)对塑件进行乙酸溶剂残余应力测试。将测试得到的塑件表面裂纹状态与模拟情况进行对比,二者状态基本吻合,可以说明模拟的准确性。测试结果中不存在使产品失效裂纹,说明改进工艺参数能够提升产品质量。记录实际生产中二十组数据,得知开裂情况还与脱模剂的使用相关。