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塑料件设计

塑件强度

2016-12-24

塑件强度 分为基本强度,持久强度、临界强度,临界强度 很容易受到残余应力的影响。在这里重 点介绍残余应力。
1.塑料件残 余应力产生过程
作为树脂 内生应力的一个典型例子,残余应力 是在不受外力作用的情况下由内部材料产生的一种应力。其大小取 决于成型条件、成型品形 状等多种因素。树脂注射 成型时必然会产生残余应力,只是大小有别而已。其原因是 在注射成型时,熔融树脂 的表层和内层的固化收缩速度不同(存在时间差),于是固化 慢的内部就会在固化的同时对固化快的外部产生拉伸作用,从而产生残余应力。
2.残余应力 所导致的问题
残余应力 会导致部件变形、疲劳断裂、溶液膨胀加快等问题,因此必须 预先了解并设法降低它。
3.残余应力测量方法
采用钻孔法(hole-drilling method)是评估金 属材料残余应力的一种有效方法。其过程是 贴上微型花式 3 向应变仪,在其中心部分钻孔(半断裂法),然后根据 孔的变形情况来求出开放应力。ASTM(美国材料试验学会)已将此法标准化。
4.钻孔法之原理
在毫无应 力的试件上钻孔时孔将呈正圆形,而在有应 力的试件上钻孔时孔则会产生应变。 这种应变 的大小和方向与该处存在的应力有关,因此用设 置在孔周围的 3 向应变仪 来测量该应变后便可求出原有的残余应力值。
5.传统方法 的改进及其在树脂方面的应用
厚壁金属 部件的应力均匀分布在测量范围内,而树脂成 型品的薄壁处则分布有残余应力,因此用钻 孔法来求出树脂成型品的残余应力时就要设法找到这种应力分布的适当表达方法。本公司经 过认真研究测量方法和条件开发出了新的逐次计算法,从而能够 定量评估残余应力在表层附近到内层的分布状况。
逐次计算 法既可用来评估残余应力,也可用来 评估树脂部件内层部分所承受的负荷应力。也就是说,可通过评 估组装和加工(焊接、螺钉固定、弹性配合等)时树脂部 件所承受的负荷来求出最佳制造条件的指标。
 

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