塑件翹曲變形的案例
塑件翹曲變形，這篇文章說的最清楚！
塑件翹曲變形，這篇文章說的最清楚！
解析注塑件收縮不均勻的原因
若塑件發(fā)生不均勻收縮，往往造成內應力分布不均。若此應力超過塑件剛度，將造成塑件翹曲及變形，影響塑件尺寸安定性。
何謂翹曲?
當內應力(因收縮不均) > 材料剛度 =>產生翹曲
若塑件發(fā)生不均勻收縮，往往造成內應力分布不均。若此應力超過塑件剛度，將造成塑件翹曲及變形，影響塑件尺寸安定性。
收縮不均四大原因：
1、融膠溫度不同:融膠溫度高者收縮量大
2、冷卻速度不同 (晶質材料)：
原因:冷卻速度快 < 冷卻速度慢(原因: 冷卻速度慢者分子有時間排列，所以收縮量大)
3.融膠流向不同(非晶質材料)：簡而來說沿流向者拉伸內應力大，故收縮量大。塑料在充填過程中由于流動配向的原因，使分子鏈發(fā)生配向現象。被配向的高分子鏈在流動方向及垂直流動方向受到的拉伸情形各異，使收縮行為亦有所不同。稱之為方向收縮性。
一般而言，流動方向收縮率較垂直流動收縮率為高。這是因為流動方向塑料高分子鏈被伸張的情形較嚴重，恢復未伸張狀態(tài)的趨勢較大。由于流動配向所造成的差異收縮現象往往造成塑件的翹曲變形。因此若能打散分子配向性將有助于收縮的均勻性，減少方向收縮造成的翹曲變形
4.尺寸不同：簡單來說尺寸大者收縮量大
由于設計引發(fā)的翹區(qū)：
肉厚大小
肉厚較厚的區(qū)域，冷卻及保壓較為困難，所需冷卻時間較長，保壓效果較差。在脫模后仍保持局部高溫，持續(xù)冷卻。因此在局部肉厚較厚處，如肋，容易有局部收縮造成塑件產生凹痕的現象發(fā)生。因此對于有工件變化的塑件，進澆位置選擇在較厚處可有利于保壓，即使工件處發(fā)生固化，仍可順利傳遞保壓壓力，改善收縮現象。
肉厚變化
塑件肉厚均勻會改善收縮。
展開 CAE模流分析101招 -第 43 招、模具水路設計對產品翹曲變形的影響【水路設計篇】
CAE模流分析101招 -第 43 招、模具水路設計對產品翹曲變形的影響【水路設計篇】
■ Moldex3D/ 林秀春 協理
【內容說明】
在射出成型模具中，冷卻系統的設計甚為重要。因為唯有將成型塑件冷卻固化至具備相當剛性，脫模后才可避免塑件因脫模外力產生變形。由于冷卻時間占整個成型周期約70-80%，因此設計良好之冷卻系統可以大幅縮短成型時間，提高產率，縮短成本。
若冷卻設計不當，如水路管徑太小、水路數量太少、距離塑件太遠等，冷卻系統將會使成型時間拉長，增加成本；而冷卻不均勻更會進一步造成塑件的翹曲變形。
案例成果分析
此案例完成分析結果確認水路設計，并開始執(zhí)行完成3D 金屬打印模仁后，正式進行射出成型實務驗證。本次使用3D 金屬打印設備OPM250，打印尺寸240*240*150mm 的母模仁。并且透過紅外線熱顯像儀器驗證異型水路設計，可有效將模具內溫度帶走。透過2.5D 投影量測方式，量測尺寸的翹曲變形，確認相關尺寸都得到改善，改善幅度從25%~50%，而實際生產的冷卻時間也改善幅度達25% 以上，由分析與現場成果驗證可得知，異型水路能夠有效縮短成型周期和改善翹曲變形問題。
展開 氣體輔助注射成型你了解多少？
2.氣體從澆口至流動末端形成連續(xù)的氣流通道，無壓力損失，能夠實現低壓注射成型，由此能獲得的殘余 應力的塑件，塑件翹曲變形小，尺寸穩(wěn)定。
3.由于氣流的輔助充模作用，提高了塑件的成型性能，因此采用氣體輔助注射有助于成型薄壁塑件，減輕 了塑件的重量。
4.由于注射成型壓力較低，可在鎖模力較小的注射機上成型尺寸較大的塑件。
氣體輔助注射成型存在的缺點如何？
氣體輔助注射成型存在如下缺點。
1.需要增設供氣裝置和充氣噴嘴，提高了設備的成本。
2.采用氣體輔助注射成型技術時對注射機的精度和控制系統有一定的要求。
3.在塑件注入氣體與未注入氣體的表面會產生不同的光澤。
展開 
錯誤的注塑模具溫度（注塑技術大神絕對不說的秘密）
結晶性塑料，模溫高有利于結晶過程的進行，充分結晶的塑件，在存放或使用中不會發(fā)生尺寸變化；但結晶度高收縮大。對較柔軟的塑料，成形中宜用低模溫，有利于尺寸穩(wěn)定。任何一種材料，模溫恒定，收縮一致，均有利于提高尺寸精度！
三、模具溫度對變形的影響：
如果模具的冷卻系統設計不合理或模具溫度控制不當，塑件冷卻不足，都會引起塑件翹曲變形。對于模具溫度的控制，應根據制品的結構特征來確定前模與后模、模芯與模壁、模壁與嵌件間的溫差，從而利用控制模塑各部位冷卻收縮速度的不同，塑件脫模后更趨于向溫度較高的一側牽引方向彎曲的特點，來抵消取向收縮差，避免塑件按取向規(guī)律翹曲變形。
對于形體結構完全對稱的塑件，模溫應相應保持一致，使塑件各部位的冷卻均衡。模溫穩(wěn)定，冷卻均衡，可以減小塑件變形。模具溫差過大，會使塑件冷卻不均勻，收縮不一致，由此產生應力而引起塑件翹曲變形，尤其壁厚不均和形狀復雜的塑件更為突出。模具溫度高的一邊，產品冷卻后，變形方向一定是往模具溫度高的一邊變形！建議前后模具溫度根據需要進行合理選擇。模具溫度見各種材料物性表！
展開 淺談模具溫度對注塑件質量控制的作用
當塑件內的殘余內應力高于樹脂的彈性極限，或在一定的化學環(huán)境的侵蝕下時，塑件表面就會產生裂紋。對 PC 與PMMA 透明樹脂所作的研究顯示，殘余內應力在表面層為壓縮形態(tài)，內層為伸張形態(tài)。
而表面壓應力依其表面冷卻狀況而定，冷的模具使熔融樹脂急速地冷卻下來，從而使得成型品產生較高的殘余內應力。模溫是控制內應力最基本的條件，稍許的改變模溫，對它的殘余內應力將有很大的改變。一般來說，每一種產品和樹脂的可接受內應力都有其最低的模溫限度。而成型薄壁或較長流動距離時，其模溫應比一般成型時的最低限度要高些。
3．改善產品翹曲
如果模具的冷卻系統設計不合理或模具溫度控制不當，塑件冷卻不足，都會引起塑件翹曲變形。
對于模具溫度的控制，應根據制品的結構特征來確定陽模與陰模、模芯與模壁、模壁與嵌件間的溫差，從而利用控制模塑各部位冷卻收縮速度的不同，塑件脫模后更趨于向溫度較高的一側牽引方向彎曲的特點，來抵消取向收縮差，避免塑件按取向規(guī)律翹曲變形。對于形體結構完全對稱的塑件，模溫應相應保持一致，使塑件各部位的冷卻均衡。
4．影響制品的成型收縮率。
低的模溫使分子“凍結取向”加快，使得模腔內熔體的凍結層厚度增加，同時模溫低阻礙結晶的生長，從而降低制品的成型收縮率。相反，模具溫度高，則熔體冷卻緩慢，松弛時間長，取向水平低，同時有利于結晶，產品的實際收縮率較大。
展開 應用 CAE 模流分析技術在閥式熱澆道系統之模具設計
應用 CAE 模流分析技術在閥式熱澆道系統之模具設計
■劉文斌/型創(chuàng)科技 技術總監(jiān)
前言
有鑒于模具的后加工便利性與成品質量考量，熱澆道系統已普遍被大形式的模具所采用，其優(yōu)勢具備節(jié)省塑料、避免結合線、降成型周期、與控制塑件翹曲變形。由于大型式的模具修模費用相當昂貴且加工時間冗長，若再以傳統式的設計思維”憑過去的設計經驗決定未來的產品設計”，試模次數與模具成本的支出將無法有效被預測，產業(yè)間的競爭優(yōu)勢將因此散失。運用CAE 模流分析的計算機試模觀念，協助設計人員檢視其產品與模具設計的可行性，并透過分析數據的相互比較尋找出最適當的設計組別，使產品在開發(fā)階段即可將淺在的設計盲點挑出。由此方式后續(xù)實際試模的次數與修模的機會將可大大減少，成品獲利將可大幅提升。本文藉由一件保險桿分析，透過多項參數比較閥式澆口的設計優(yōu)勢。
何謂熱澆道系統
熱澆道模具是將傳統式模具或三板式模具的澆道與流道經加熱，于每一成形時即不需要取出流道和澆道的一種嶄新設計且在射出成形模具產業(yè)中扮演關鍵零件性角色，它提供著射出成形模具中從射出機的噴嘴處到模具的模穴之間塑料流動的控制。透過熱流板、熱嘴、及其控制系統的功能，讓模具在成形時能提升塑品質量、加快生產速度、降低生產成本、做出高難度產品。
何謂閥式澆口
閥式澆口是熱澆道模具的另一種設計，透過” 時間序列控制器” 讓澆口可以分段開啟與關閉，在多澆口的模具設計中避免結合線與減少翹曲變形的產生。此技術目前在國內已逐漸廣泛被使用在汽機車產業(yè)與計算機周邊產品。以Amold 熱澆道系統而言，閥澆口共有3種設計方式，包括” 單點模具中心進澆”、” 多點組合式熱流板進澆” 及” 多點整體型熱流板進澆” 方式可供選擇。
展開 Moldex3D塑件變形分析及解決對策培訓即將開課！
如何保證塑件產品的品質，有效的掌握造成塑件變形的關鍵因素，并提出相對應且有效的解決對策是業(yè)界一直以來追求的目標。
隨著模流分析技術的進步，CAE人員對產品開發(fā)初期如何預判產品潛在的變形問題越來越重視。在CAE技術模擬塑件變形的趨勢和量值時，選擇正確的變形數據呈現方式尤為重要。因此，如何縮小量測差異，選擇正確的報告呈現手法也成為模流分析的重要技術。
宇航股份將于2017年11月16日舉辦Moldex3D在【塑件變形導因剖析與解決對策】之應用培訓講座。本次培訓課程通過實際案例的剖析，系統的講解塑件變形的關鍵因素，從中提煉出適合您的解決方案，掌握模流分析的詳細量測方式以及正確的變形數據報告呈現方式。
Moldex3D在【塑件變形導因剖析與解決對策】之應用
> 材料特性對于成型品質問題的影響
> 造成塑件變形結構性因素解析
> 掌握塑件變形原因與解決對策應用
> 挑選合適塑件變形行為的量測與表達
課程時間：2017年11月16日 13:30-16:30
課程地點： 深圳市龍崗區(qū)南灣街道李朗創(chuàng)新軟件園C5棟3樓3045-3048
主辦單位：深圳市宇航軟件股份有限公司
協辦單位：Moldex3D
報名方式:
(掃描上方二維碼進入報名通道)
詳情請咨詢:400-930-1658
培訓免費，名額有限，報名請從速！
展開 Moldex3D模流分析之翹曲變形標簽
溫度差異效應位移(Differential temperature effect displacement)：指塑件肉厚的溫度差異造成的收縮，而解決的方法是加強冷卻效率和在公母模間的不平衡。
溫度差異效應位移
區(qū)域收縮差異位移(Differential shrinkage displacement)：指塑件平面的體積收縮分布，其結果受到幾何設計的影響較多。
區(qū)域收縮差異位移
以下為一平面塑件為例，顯示溫度和區(qū)域收縮差異效應結果。
下圖表示(a)總位移 (b)溫度差異效應，和(c)厚度方向的區(qū)域收縮差異對位移的影響。這些結果顯示厚度方向位移主要是溫度差異造成。
總位移和厚度方向的位移情況(前視)
下圖表示(a) 總位移 (b) 溫度差異效，和(c)垂直厚度方向的區(qū)域收縮差異對位移的影響。這些結果顯示垂直厚度方向的位移情形，如xy-平面位移主要是塑件平面的體積收縮分布造成。差異效應分析可幫助厘清厚度方向的溫度差對翹曲趨勢的影響。
總位移和垂直厚度方向的位移情況(上視)
展開 碳纖維復合材料平板固化翹曲變形 ￥25
碳纖維復合材料平板固化翹曲變形，內附inp文件，ODB文件及操作視頻
沖壓過程中，沖裁件為什么有時會翹曲變形呢？
五金沖壓加工廠，機械配件沖壓件，金屬配件沖壓件，鈑金件，拉伸件，在沖壓加工中，其沖裁件有時候會 翹曲變形，是什么原因？怎么預防呢？下面我們來看一下。
沖裁件產生翹曲變形的原因？
有間隙作用力和反作用力不在一條線上產生力矩。
凸凹模間隙過大及凹模刃口帶有反錐度時，或頂出器與工件接觸面積太小時產生翹曲變形；
剪切角設計過大或剪切角合理搭邊太小；
卷材未矯平等
翹曲變形的預防辦法：
沖裁間隙要選擇合理；
在模具結構上應增加壓料板(或托料板)板材與壓料板平面接觸并有一定的壓力；
檢查凹模刃口如發(fā)現有反錐度則必須將沖模刃口修整合適；
如是由于沖裁件形狀復雜且內孔較多時剪切力不均勻增大壓料力，沖裁前就壓緊條料或者采用高精度的壓力機沖裁；
板材在沖裁前應進行校平，如仍無法消除翹曲變形時可將沖裁后工件通過校平模再次校平；
定時清除模具腔內的贓物，薄板料表面進行潤滑，并在模具結構上設有通油氣孔。
推薦文章：沖壓模具設計中要考慮什么問題？
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塑料制品的翹曲變形原因分析和解決方法
一、前言
翹曲變形是指注塑制品的形狀偏離了模具型腔的形狀，它是塑料制品常見的缺陷之一。出現翹曲變形的原因很多，單靠工藝參數解決往往力不從心。結合相關資料和實際工作經驗，下面對影響注塑制品翹曲變形的因素作簡要分析。
二、模具的結構對注塑制品翹曲變形的影響。
在模具方面，影響塑件變形的因素主要有澆注系統、冷卻系統與頂出系統等。
1．澆注系統
注塑模具澆口的位置、形式和澆口的數量將影響塑料在模具型腔內的填充狀態(tài)，從而導致塑件產生變形。
流動距離越長，由凍結層與中心流動層之間流動和補縮引起的內應力越大；反之，流動距離越短，從澆口到制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，翹曲變形也會因此大為減少。一些平板形塑件，如果只使用一個中心澆口，因直徑方向上的收縮率大于圓周方向上的收縮率，成型后的塑件會產生扭曲變形；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。
當采用點澆口進行成型時，同樣由于塑料收縮的異向性，澆口的位置、數量都對塑件的變形程度有很大的影響。
另外，多澆口的使用還能使塑料的流動比（L/t）縮短，從而使模腔內熔體密度更趨均勻，收縮更均勻。同時，整個塑件能在較小的注塑壓力下充滿。而較小的注射壓力可減少塑料的分子取向傾向，降低其內應力，因而可減少塑件的變形。
2。冷卻系統
在注射過程中，塑件冷卻速度的不均勻也將形成塑件收縮的不均勻，這種收縮差別導致彎曲力矩的產生而使塑件發(fā)生翹曲。
如果在注射成型平板形塑件（如手機電池殼）時所用的模具型腔、型芯的溫度相差過大，由于貼近冷模腔面的熔體很快冷卻下來，而貼近熱模腔面的料層則會繼續(xù)收縮，收縮的不均勻將使塑件翹曲。因此，注塑模的冷卻應當注意型腔、型芯的溫度趨于平衡，兩者的溫差不能太大（此時可考慮使用兩個模溫機）。
展開 Moldex3D模流分析之如何克服家電外觀翹曲變形、成型周期過長難題
(來源: http://gdcad.com/about/ )
大綱
家電外觀件對尺寸精度與表面光潔度要求較高；若家電產品的平整度不佳，將影響到后端產品裝配，因此控制變形量是生產環(huán)節(jié)的重要關鍵。為了優(yōu)化產品設計和成型參數，避免上述成型問題，業(yè)界已廣泛使用模流分析軟件進行生產前的仿真分析；其中家電、機殼產品、3C產品為主的廠商，更將模流分析視為產品設計與生產的標準化流程。廣州今宏公司借助Moldex3D仿真分析，針對家電產品「播放器前蓋」(圖一) 進行設計變更與成型參數優(yōu)化，成功幫助客戶改善產品變形問題，并縮短成型周期，達到節(jié)省材料與成本。
圖一 本案例為播放器前蓋，其尺寸外觀與精度要求甚高
挑戰(zhàn)
• 產品收縮率分布不均勻，導致嚴重翹曲變形
• 成型周期過長
• 產品光澤面不能有縫合線、凹陷等外觀缺陷
解決方案
使用Moldex3D eDesign仿真解決方案，在產品設計與制造初期掌握變形程度，以模擬結果為設計變更與優(yōu)化制程參數的方向，成功改善產品變形問題，縮短成型周期。
效益
• X軸方向的變形量降低近40%、Y軸方向變形量降低45%、Z軸方向變形量降低了3%，成功達到產品尺寸穩(wěn)定度的要求。
• 成型周期從35.2秒縮短為29.5秒，減少了5.7秒的成型周期，有效提升效率。
節(jié)省50％修模成本，提升經濟效益。
案例研究
首先經由Moldex3D模流分析軟件分析，得知該產品有充填流動不平衡的問題，導致保壓不均勻、體積收縮不良產生變形；透過軟件的翹曲變形仿真結果可以發(fā)現，產品在X方向呈現V形變形趨勢 (圖二)，可能導致日后組裝困難。
展開 PCB 板為何會翹曲？其變形后為什么有這么多危害？
除以上因素以外，影響 PCB 板變形的因素還有很多。
PCB板翹曲變形的預防
電路板翹曲對印制電路板的制作影響是非常大的，翹曲也是電路板制作過程中的重要問題之一，裝上元器件的板子焊接后發(fā)生彎曲，組件腳很難整齊。
板子也無法裝到機箱或機內的插座上，所以，電路板翹曲會影響到整個后序工藝的正常運作。
現階段印制電路板已進入到表面安裝和芯片安裝的時代，工藝對電路板翹曲的要求可謂是越來越高。所以我們要找到電路板翹曲的原因。
1. 工程設計：
印制板設計時應注意事項：
A. 層間半固化片的排列應當對稱，例如六層板，1～2 和 5～6 層間的厚度和半固化片的張數應當一致，否則層壓后容易翹曲。
B. 多層板芯板和半固化片應使用同一供應商的產品。
C. 外層 A 面和 B 面的線路圖形面積應盡量接近。若 A 面為大銅面，而 B 面僅走幾根線，這種印制板在蝕刻后就很容易翹曲。如果兩面的線路面積相差太大，可在稀疏的一面加一些獨立的網格，以作平衡。
2. 下料前烘板：
覆銅板下料前烘板（150 攝氏度，時間 8±2 小時）目的是去除板內的水分，同時使板材內的樹脂完全固化，進一步消除板材中剩余的應力，這對防止板翹曲是有幫助的。
目前，許多雙面、多層板仍堅持下料前或后烘板這一步驟。但也有部分板材廠例外，目前各 PCB 廠烘板的時間規(guī)定也不一致，從 4－10 小時都有，建議根據生產的印制板的檔次和客戶對翹曲度的要求來決定。
剪成拼板后烘還是整塊大料烘后下料，二種方法都可行，建議剪料后烘板。內層板亦應烘板。
3.
展開 Moldex3D模流分析之應用Moldex3D實驗設計法分析 降低隱形眼鏡殼模翹曲變形
圖五 原始設計：存在充填不平衡問題
圖六 設計變更：將前弧處澆口加大
圖七 設計變更后的充填情形
經由CAE模擬原始設計和實驗法設計翹曲變形量，得到的結果可看出，加總實驗設計法之最佳參數與模具設計改善后效果，可將翹曲改善率提升17.28%。
結果
Moldex3D DOE 實驗分析法協助臺科大團隊快速取得最佳成型參數組別，提供設計變更正確的方向成功降低變形量，避免投入過多的試誤成本，快速達成產品設計與成型制程優(yōu)化目標。
