塑料托盘注塑不同方案分析_垃圾桶_分类垃圾-环境保护从分类垃圾做起!

　　在注射成型过程中，模具温度直接影响到塑件的质量如收缩率、翘曲变形、耐应力开裂性和表面质量等，并且对生产效率起到决定性的作用，在注射过程中, 冷却时间占注射成型周期的约然而，由于各种塑料的性能和成型工艺要求不同，模具温度的要求也不尽相同。

　　低的模具温度可降低塑件的成型收缩率；模具温度均匀、冷却时间短、注射速度快可以减小塑件的翘曲变形；对于结晶性聚合物，提高模具温度可使塑件尺寸稳定，避免后结晶现象，但是将导致成型周期延长和塑件发脆的缺陷；随着结晶型聚合物的结晶度的提高，塑料的耐应力开裂性降低，因此降低模具温度是有利的。但对于高粘度的无定型聚合物，由于其耐力开裂性与塑件的内应力直接相关，因此提高模具温度和充模速度，减少补料时间有利的；提高模具温度可以改善塑件的表面质量。

　　模具温度的高低取决于塑料结晶性、塑件尺寸与结构、性能要求以及其它工艺条件如焰料温度、注射速度、注射压力和模塑周期等。

　　对于无定型聚合物，其焰体在注入模腔后随着温度的降低而固化，但并不发生相的转变，模温主要影响焰体的粘度，即充模速率。因此，对于熔融粘度较低和中等的无定型塑料如聚苯乙烯、醋酸纤维素等，采用较低的模具温度可以缩短冷却时间。对于熔融粘度高的塑料如聚碳酸酯、聚苯醒、聚碉等，则必须采取较高的模具温度以避免产生冷流痕、注不满等缺陷，同时由于其软化温度较高，提高模具温度可以调整塑件的冷却速率，使之均匀一致，以防止塑件因温度差过大而产生凹痕、内应力和裂纹等问题。

　　结晶性聚合物在注入模腔后，当温度降低到熔点以下即开始结晶，结晶的速率受冷却速率并最终由模具温度控制。高的模具温度将导致大的结晶速率，有利于分子的松驰过程，因此尺寸稳定但是塑件发脆，适用于结晶速率很小的塑料如聚对苯二甲酸乙二酯。低的模具温度将导致塑件中的分子结晶度的降低，

　　本文中采用的材料为聚丙烯（PP）,适合的模具温度为40C,由于本试验主要着重于试模阶段，在试模阶段模具各部分温度可以近似于恒温，因此本文采用的模具温度为均匀的40C,加之本研究采用热流道系统，采用针阀式浇口控制，

　　不会因为有无冷却系统影响制品收缩，冷却系统的影响可以忽略。在保证分析结果较为准确的情况下，为了加快CAE模拟分析时间及提高效率本文分析中不加入冷却系统。

　　本文主要从改变塑料托盘的浇注系统设计入手。由于模型经过对称分析处理, 模型呈四边形，结构如果采用单浇口，无论从哪一边进料，整个流程都非常长，并且在最后焰料的交汇处，由于熔料温度过低，分子长链之间的交错缠结不充分, 会形成非常脆弱的熔接线，熔接线部位在承受外力时容易发生开裂甚至断裂，严重影响托盘的性能。因此初步选定4点进料，进料口在每条边的中间部位。

　　在MPI视窗的坐标系中，浇口位置分别为(-237.67, -417.73,0) ,(-407.19, -265.24,0)、(-239.15, -105.57,0)、(-77.79, -287.34,0)。从模具结构考虑，由于模型中间存在着四个比较大的空腔，因此适合做分流道，所以研究中浇注系统采用热流道与冷流道结合的方式，热流道系统具有节能、高效，可进行连续注塑的特点。将冷热混合流道系统建模后进行有限元网格划分，流道部分采用圆柱形网格单元。如图4-4所示，图中热流道用红颜色表示，分流道用绿色表示。

　　如图4-5所示，从蓝色到红色表示充填的先后次序。左上角部分最后填充完成的时间是4.718秒，时间长于其他三角。这表明本方案充填不均匀，这将引起制品部分过保压，导致收缩不均匀。制品最后填充的部分相对于先充填的部分冷却更加缓慢，因此其冷却收缩过程滞后于其它区域，这就容易导致收缩不均匀，制品内部产生应力，这种应力在外力或环境因素（潮湿、高温，辐射）等作用下容易释放出来，制品产生变形，开裂甚至断裂。

　　型腔压力分布如图4-6所示，大部分面积为绿色区域，在左上角位置为蓝色区域，从压力分布的情况来看，该方案压力分布不均匀，压力相差近34MPa,这必然导致整个型腔中的应力不平衡，最终在制品中产生不等的残余应力，会使制品产生较大的翘曲变形。