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抗变形设计

2017-03-02 10:27:16

温度对塑料加工制件的影响与材料的耐热性直接有关。当材料确定之后,在产品设计时,应采取各种有效措施,来减少和避免温度对制品使用性能的影响,延长产品的使用寿命。这对那些采用热塑性塑料制造的电热器具或与热源直接接触的产品是必须考虑到的。使产品中的零部件与热源保持有一段距离。在塑料部件与发热体之间,设置像铝箔之类反使性能好的反射体,可以减少热量的吸收。
 
由制件的内应力引起的翘曲变形。与在外载和自重情况下引起制件变形不同,这种变形由制件内应力所导致。内应力引起制件变形的情况在注塑件中最容易产生,这是由成型工艺的特点所决定了的。通常不均匀的内应力分布是翘曲变形的主要原因,而内应力的不均匀分布则可能是加工条件、材料组成、模具结构和制品形状共同作用的结果。
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当塑件底部有加强筋时,应使加强筋与支撑面相差至少0.5mm的高度,以免加强筋凸出支撑面,影响摆放的稳定性。U形注塑件由于熔体流动过程中热扩散不匀,引起直角方向上的收缩,因而会产生翘曲变形。解决这种现象的办法除设加强筋之外也可以在直角部位开一个小槽。
 
避免应力集中以及刚性设计的一些措施,也都有助于防止或者降低制件的变形,当然控制壁厚也是重要的。除此之外,针对由内应力的作用导致的变形,还可采取其他一些抗变形设计措施。矩形的薄壁容器的侧壁容易发生内凹变形,为此可将侧壁设计得稍微凸一些。深度较浅的盒类制品,为避免翘曲变形,可将其底边设计成倒角形状。
 
注塑制件中有凹槽时,由于厚壁与薄壁部位固化速度不同,会使凹槽顶部出现供起现象,为避免出现这种情况。因壁厚不同,壁厚处的塑料完全固化后,会对先行固化的薄壁部位施以拉力,导致制件出现变形。框形结构很容易产生变形,采用加强筋来防止变形的设计措施,薄的平板制件,特别是壁厚与表面尺寸较悬殊的平板件。
 
采用结构泡沫成型工艺成型的塑料加工制件具有致密表皮层和呈微孔结构的芯部,这种结构具有高的比强度,可应用在受力结构中。与矩形截面的实心结构比较,这种结构既能节省材料,又不降低刚性,在工程应用中有实际意义。建材和家具用的塑料异性材料有很多T形结构以及工字梁结构。
 
解决翘曲变形的解决办法,一是可以仅在内侧设加强筋,也可以在内侧设加强筋的同时外侧也添加较低的加强筋。二是将表面设计成拱形。需要注意的是,在平板上设置加强筋时,应以平板两侧均等设计为原则,只在某一侧设置加强筋的,通常就在有筋侧凸起造成变形。以大平面作为容器箱体地面支撑的,为防止因翘曲变形使容器底部不平,可在底部设计3个4个凸出的支撑点或以环形的凸边作为支撑面。
 
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