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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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