Moldflow在热塑性注塑角效应中的应用

一、概述
在热塑性注射成型冷却过程中，拐角内部热通量往往明显低于拐角外部，这种冷却的不均匀会导致拐角内外收缩不均，这是拐角处角度变小的重要原因。

还有另外一个重要原因是模具抑制作用，在冷却过程中平面内的收缩由于收到模具抑制作用，小于厚度方向收缩。冷却结束后，平面内的热膨胀量也会明显低于厚度方向，这会进一步导致拐角处角度变小。

二、模具抑制作用试验
来看一下以下试验：（参考文献：Ammar, A., Leo, V., and Regnier, G., “Corner deformation induced by shrinkage anisotropy of injected thermoplastics: Experimental study and

numerical approach）

试验条件：
材料：Eltex PP HV 252 (MFI=11 g/10min for 2.16 kg at 230°C)
为了减弱各向异性收缩的影响，增加了30%mica（MU85 supplied by CMP-France）
工艺条件：料温220℃
注射时间1.7s（flow rate ≈ 16cm3/s）
周期时间 30s
模具温度：40℃

试模结果如下图：

测量结果：分别测量平面内收缩Sx和厚度方向收缩Sz

结论：厚度方向收缩大于平面内收缩且所有角度变小。

三、模型简化解读

下边来看一个圆角简化模型。

假设：圆角内径R 厚度t 角度α 平面收缩Sx 厚度收缩Sz

那么：

角度变化：

四、角效应解决案列分享

产品：某内饰件卡扣

材料：PP+TD15%

分析结果：显示变形的主要原因是角效应，现场试模无法调整实际生产工艺改善。

改善方案：通过加大拐角处角度作为模具预变，解决了此卡扣问题。

结语：

本文重点讲述了模具抑制条件带来的角效应，这个问题是客观存在的 无法从根本上消除。可以尝试从加大角度作为模具预变形方案，但可能遇到的产品会更加复杂，这里的case作为抛砖引玉供大家后续的研究和学习。