塑料异型材内应力分析和解决方法

塑料异型材内应力分析和解决方法

深圳书顺嘉高新建榜有限公司杨患久

摘裳:本文论述了塑料异型材在挤出生产过程产生内应力的原阻,提出了对应解决方法

关键诵:塑料势登材,内应力、分橱、解决方法

1绪言

由于巍料异型材星不对称结构,并具有导热系数低,加热与冷却都比较困难的特点,其成型过程经过加热、冷却、并在剪切、摩擦、吸附、牵弓l、压紧等俸照力-F完成,苓胃避免地会产生摆成的痰应力,其内应力对型材的使嗣强度影稍很大,虽然完全消除是不可能的,但通过其内应力对应分析,采用相应方法,尽可能地减少内应力对型材强度的作用和影响,还是可以实现的。

塑辩舞垂材内寝力大致可分隽维祷廉力羟湿度应力。毪有一些应力器乎子搿者之闻,滩泼骥确翔分。其结构磁力主要在外力作用下,由于型材结构因素造成的力传递不连续,应力突变或集中形成的。结构应力又分为边角过渡威力和壁厚不均应力。型材结构应力比较察易解决。模具设计时在型材边角过渡处和不霹壁|蕈耱交处,采鬻嚣弧或斜角过渡形式,尽量使力懿传递力阻变缓,降低其&力集孛造成酶破坏。菸溢度应力主要是在型材挤出加工过程中,加热、冷却不均,或局部冷却速度过快,使部分应力得不到同步释放,被凝固在型材内部,或者型坯与型材未完全冷却前,在一定外力作用下形成的。产生的原因很多,消除的难度也比较大。霹通过辩证分析产生温度应力酶途径和原因对症下药,尽量予以藏少或耩决。

2塑料异型材生产过稷产生温度应力的途径和原因

.塑料异型材在挤出生产过程有哪些途径和原因会产生型材温度应力集中呢?

笔者经过多年璧产实践认为主要有以下三个途径和丸个原因:

2—1口模出科举均产生的型坯截面威力和轴向应力

①机头、过渡段夕卜力Ⅱ热设定温度不擞,造成的型材截馘应力

嫔俸物辩经挤出机挤出嚣,经过枕头、过渡段与均布盍,为最后遴过西模教准备。盘予熔体物辩在该阶段已不存在内加热,该阶段的外加热生要是为改变物料运动方向,弥补物料与机头、过渡段,均布盘的界面磨擦热损失服务的,该阶段外加热所提供的热鳖过大或避小,均会使截面上物料产生温度差,使型坯产垒截面援曲应力。

②El模外加热温度不均产生的型坯轴向应力

道理嗣上,由予型坯截面各部位持有的物料蠹不同,熔体物料在遴过13模时,型坯截面各部位物料所需要的热萋亦不丽,如采口模截面各部位加热潮斯提供的热嚣不能与其褶适应,物料在通过口模时,流动速度与阻力亦会产擞差异。这种差异会使型坯产生一定的轴向弯曲应力,甚至变形。

2-2定型模阻力产生的型坯截面和轴向应力

①墅坯经口模挤出后,进入定墅模经过真空吸附和冷却,使型坯幽熔体转佬为露俸产鼎。在定型模内壁真空吸附阻力作用下,定型模与牵引机之间的型材承受相应的轴向拉伸应力。其拉伸应力大小与定型模真空度大,l、有关。

@型坯在经过定型模真空吸附和冷却时,由予其截面各部位持有的物料量与热量不同,所需要定挺模截面各部位提供的冷却量亦不同。如果定型模所提供的冷却水量不能有效地移走型坯截面名部位物料的热基,经定型横定型黯的型材刘会产生相应的轴惠弯曲瘴力,甚至变形。

③型坯在经过定型模真空吸附和冷却时,由予其截面各部位持有的物料量不两,与定塑模内壁所产生的摩擦力并不同,如果定型模截面各部位提供的真空度不能有效调整其摩擦力,经定型模定型后的型材则会产生朝廒躯轴向弯麴应交,甚至变形。

④型坯经过定受模真空吸附和冷却时。定型模真空吸附冷却的仅是型坯可视筒外壁,型坯内腔觞得不到同步冷却。当型坯外壁冷却收缩时,在真空吸附作用下,仍然要紧贴定型模内壁向前移动,型坯外壁呈受相应熊截面拉{枣应秀。出定型摸后外蘩在叁建状态急测收雅,癌腔筋剜至受榍藏酶截面挤蹑应力,蔟至・155.

被遗变形。弱时隧羞海靛筋逐步冷却产生瓣磊收缩现象,壁豺岁}蹙奚|j呈受截面收缩斑力,甚至产生轴I楚沟槽。如果冷却水接管不当,高濒熔体进入定越模时,赢接与定凝模冷却水进口水源进行热交换,由于甄者溢差较大,这瓣现象曼|l菱交E班臻曼。

2-3牵霉|税速度鸯压力产生酶垄材截露慧轴向应力

①在型材挤出时,为使口模感口型坯顺幂眭透过定塑模,牵弓l速度一般太于挤氆逮度,以瓣止整坯进入定塑模困穗,发生阻辩现象。但牵孳|速度如果过大,誉仅会使燮坯壁零城薄,丙且也会使日搂密曩与定篷模之阕妁登述呈受过火的辘向拉律应力。

②型措在透过牵弓l枕时,虽然已成登,外壁邑基本冷却硬纯,但由予PVC具稳难以冷帮的特点,共蠢整:i丕没有完全冷却,如莱牵弓|压力遵犬,爨材在正压力作用下,产堂糨痰的截葫辚篷应力,甚至变形。

3减少与解决塑瓣吴型材肉应力的方法

3-1暖模出料不均产生的型坯内应力鳃决方法

国彼掇毽攘出鏊型坯形状,调整机头、过渡段设定溢度,甄罄一、嚣=

图一瘸一

鬻一所承说明机头、过渡段设定温度偏褒,盥适当降低

麴二所示说骢橇头、过渡段、疆模设定激发僚藏。应适当搀赛

②依据翻模物料偏流情况修模,尽量使日模流遂按型坯截诼各部位强物料懿需求量进行均匀分配。@依据翻模豹料壤流情况调整口模努魏热圈各部位设定瀑度。

3-2定烈楱阻力产燕蟾型坯爽瘦力髂决方法

①在保证型坯成溅外观质量前提下,逶当减少定墅模真空度。

②依据整坯截藏持有物辩囊翡多少缓穗材毒定型模后酶弯曲情况,瓣应谖整冷帮水量。

③依据趱材出定燕模型材弯噩籍情况,对应潺整定墼摸载霹备部位爽变度。

@在型坯进入定堑模前累镪错在垄坯海筋对应部位戳数令小魏,使蠹簸与外壁量舞放墼,泼疆忧蠹麓冷却效果・梭鸯定型模冷却水管,将进水管安装在定登摸尾溃,健委}坯冷却隽逆向换热。采用安装在定墼台尾部的红外线调温器对型材进行时效请温处理,释放趔材局部存在的集中应力。

3-3牵羽穰‘速度与蹑力产生鹊疲秀瓣决方法

国在保涯溅材顺苇g羲出与壁殍符合癸求豹前搓条姊下尽量减少牵葶l与接如速度昆。

②在保证激材顾利牵引条件下,尽囊减少牵引压力。如效果不明显可适当降低挤如速度。

4闼题与讨论

塑辩异型材在挤遗过程中发生弯馥变形现象,大部分楚共应力不垮释放酶一释表现形式。尽管也可竣采取局郝加热鸯冷却方法纠正其弯越变形现豢,但往往又将已释放的内瘦力,又重新象结在型材内郫,实际上蹩走一种断弯接足,治标苓治零髀徽法。

型材弯魏变形时,歪确的处理方法应是查骥原因、对症下药,楚口模流邀阿题勰应用修模方法解决;是日模温度问题,就应用翻模温度调整方法解决。虽然甩口模调滠方法在一定程度上也可以纠正疆模流邋不均造成的型坯弯睦变形,但又使整豺蠢应力增翔,影晚垄材强度,放应慎熏使瓣。

联系电话:13138861202.

通讯地垃:广东省深努||审龙港区宝龙王盟城宝龙大遵4葬貉

邮编:518116-156.

塑料异型材内应力分析和解决方法作者:

作者单位:杨忠久深圳市顺嘉高新建材有限公司

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_6891921.aspx

塑料异型材内应力分析和解决方法

深圳书顺嘉高新建榜有限公司杨患久

摘裳:本文论述了塑料异型材在挤出生产过程产生内应力的原阻,提出了对应解决方法

关键诵:塑料势登材,内应力、分橱、解决方法

1绪言

由于巍料异型材星不对称结构,并具有导热系数低,加热与冷却都比较困难的特点,其成型过程经过加热、冷却、并在剪切、摩擦、吸附、牵弓l、压紧等俸照力-F完成,苓胃避免地会产生摆成的痰应力,其内应力对型材的使嗣强度影稍很大,虽然完全消除是不可能的,但通过其内应力对应分析,采用相应方法,尽可能地减少内应力对型材强度的作用和影响,还是可以实现的。

塑辩舞垂材内寝力大致可分隽维祷廉力羟湿度应力。毪有一些应力器乎子搿者之闻,滩泼骥确翔分。其结构磁力主要在外力作用下,由于型材结构因素造成的力传递不连续,应力突变或集中形成的。结构应力又分为边角过渡威力和壁厚不均应力。型材结构应力比较察易解决。模具设计时在型材边角过渡处和不霹壁|蕈耱交处,采鬻嚣弧或斜角过渡形式,尽量使力懿传递力阻变缓,降低其&力集孛造成酶破坏。菸溢度应力主要是在型材挤出加工过程中,加热、冷却不均,或局部冷却速度过快,使部分应力得不到同步释放,被凝固在型材内部,或者型坯与型材未完全冷却前,在一定外力作用下形成的。产生的原因很多,消除的难度也比较大。霹通过辩证分析产生温度应力酶途径和原因对症下药,尽量予以藏少或耩决。

2塑料异型材生产过稷产生温度应力的途径和原因

.塑料异型材在挤出生产过程有哪些途径和原因会产生型材温度应力集中呢?

笔者经过多年璧产实践认为主要有以下三个途径和丸个原因:

2—1口模出科举均产生的型坯截面威力和轴向应力

①机头、过渡段夕卜力Ⅱ热设定温度不擞,造成的型材截馘应力

嫔俸物辩经挤出机挤出嚣,经过枕头、过渡段与均布盍,为最后遴过西模教准备。盘予熔体物辩在该阶段已不存在内加热,该阶段的外加热生要是为改变物料运动方向,弥补物料与机头、过渡段,均布盘的界面磨擦热损失服务的,该阶段外加热所提供的热鳖过大或避小,均会使截面上物料产生温度差,使型坯产垒截面援曲应力。

②El模外加热温度不均产生的型坯轴向应力

道理嗣上,由予型坯截面各部位持有的物料蠹不同,熔体物料在遴过13模时,型坯截面各部位物料所需要的热萋亦不丽,如采口模截面各部位加热潮斯提供的热嚣不能与其褶适应,物料在通过口模时,流动速度与阻力亦会产擞差异。这种差异会使型坯产生一定的轴向弯曲应力,甚至变形。

2-2定型模阻力产生的型坯截面和轴向应力

①墅坯经口模挤出后,进入定墅模经过真空吸附和冷却,使型坯幽熔体转佬为露俸产鼎。在定型模内壁真空吸附阻力作用下,定型模与牵引机之间的型材承受相应的轴向拉伸应力。其拉伸应力大小与定型模真空度大,l、有关。

@型坯在经过定型模真空吸附和冷却时,由予其截面各部位持有的物料量与热量不同,所需要定挺模截面各部位提供的冷却量亦不同。如果定型模所提供的冷却水量不能有效地移走型坯截面名部位物料的热基,经定型横定型黯的型材刘会产生相应的轴惠弯曲瘴力,甚至变形。

③型坯在经过定型模真空吸附和冷却时,由予其截面各部位持有的物料量不两,与定塑模内壁所产生的摩擦力并不同,如果定型模截面各部位提供的真空度不能有效调整其摩擦力,经定型模定型后的型材则会产生朝廒躯轴向弯麴应交,甚至变形。

④型坯经过定受模真空吸附和冷却时。定型模真空吸附冷却的仅是型坯可视筒外壁,型坯内腔觞得不到同步冷却。当型坯外壁冷却收缩时,在真空吸附作用下,仍然要紧贴定型模内壁向前移动,型坯外壁呈受相应熊截面拉{枣应秀。出定型摸后外蘩在叁建状态急测收雅,癌腔筋剜至受榍藏酶截面挤蹑应力,蔟至・155.

被遗变形。弱时隧羞海靛筋逐步冷却产生瓣磊收缩现象,壁豺岁}蹙奚|j呈受截面收缩斑力,甚至产生轴I楚沟槽。如果冷却水接管不当,高濒熔体进入定越模时,赢接与定凝模冷却水进口水源进行热交换,由于甄者溢差较大,这瓣现象曼|l菱交E班臻曼。

2-3牵霉|税速度鸯压力产生酶垄材截露慧轴向应力

①在型材挤出时,为使口模感口型坯顺幂眭透过定塑模,牵弓l速度一般太于挤氆逮度,以瓣止整坯进入定塑模困穗,发生阻辩现象。但牵孳|速度如果过大,誉仅会使燮坯壁零城薄,丙且也会使日搂密曩与定篷模之阕妁登述呈受过火的辘向拉律应力。

②型措在透过牵弓l枕时,虽然已成登,外壁邑基本冷却硬纯,但由予PVC具稳难以冷帮的特点,共蠢整:i丕没有完全冷却,如莱牵弓|压力遵犬,爨材在正压力作用下,产堂糨痰的截葫辚篷应力,甚至变形。

3减少与解决塑瓣吴型材肉应力的方法

3-1暖模出料不均产生的型坯内应力鳃决方法

国彼掇毽攘出鏊型坯形状,调整机头、过渡段设定溢度,甄罄一、嚣=

图一瘸一

鬻一所承说明机头、过渡段设定温度偏褒,盥适当降低

麴二所示说骢橇头、过渡段、疆模设定激发僚藏。应适当搀赛

②依据翻模物料偏流情况修模,尽量使日模流遂按型坯截诼各部位强物料懿需求量进行均匀分配。@依据翻模豹料壤流情况调整口模努魏热圈各部位设定瀑度。

3-2定烈楱阻力产燕蟾型坯爽瘦力髂决方法

①在保证型坯成溅外观质量前提下,逶当减少定墅模真空度。

②依据整坯截藏持有物辩囊翡多少缓穗材毒定型模后酶弯曲情况,瓣应谖整冷帮水量。

③依据趱材出定燕模型材弯噩籍情况,对应潺整定墼摸载霹备部位爽变度。

@在型坯进入定堑模前累镪错在垄坯海筋对应部位戳数令小魏,使蠹簸与外壁量舞放墼,泼疆忧蠹麓冷却效果・梭鸯定型模冷却水管,将进水管安装在定登摸尾溃,健委}坯冷却隽逆向换热。采用安装在定墼台尾部的红外线调温器对型材进行时效请温处理,释放趔材局部存在的集中应力。

3-3牵羽穰‘速度与蹑力产生鹊疲秀瓣决方法

国在保涯溅材顺苇g羲出与壁殍符合癸求豹前搓条姊下尽量减少牵葶l与接如速度昆。

②在保证激材顾利牵引条件下,尽囊减少牵引压力。如效果不明显可适当降低挤如速度。

4闼题与讨论

塑辩异型材在挤遗过程中发生弯馥变形现象,大部分楚共应力不垮释放酶一释表现形式。尽管也可竣采取局郝加热鸯冷却方法纠正其弯越变形现豢,但往往又将已释放的内瘦力,又重新象结在型材内郫,实际上蹩走一种断弯接足,治标苓治零髀徽法。

型材弯魏变形时,歪确的处理方法应是查骥原因、对症下药,楚口模流邀阿题勰应用修模方法解决;是日模温度问题,就应用翻模温度调整方法解决。虽然甩口模调滠方法在一定程度上也可以纠正疆模流邋不均造成的型坯弯睦变形,但又使整豺蠢应力增翔,影晚垄材强度,放应慎熏使瓣。

联系电话:13138861202.

通讯地垃:广东省深努||审龙港区宝龙王盟城宝龙大遵4葬貉

邮编:518116-156.

塑料异型材内应力分析和解决方法作者:

作者单位:杨忠久深圳市顺嘉高新建材有限公司

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