消除内应力

消除内应力
消除内应力

对应:消除内应力的方法

1形变与应力关系

材料的力学特性是指材料在外力的作用下,产生变形,流动与破坏的性质,反应材料基本力学性质的量主要有两类;一类是反应材料变形情况的量如模量或柔度,泊桑比;另一类是反应材料破坏过程的量,如比例极限,拉伸强度,屈服应力,拉伸断裂等作用。从力学观?憧矗牧掀苹凳且桓龉潭皇且桓龅恪?BR>2应力与时间的关系

应力对其作用时间的依赖性,这是聚合物材料主要特征之一。聚合物在较高温度下力作用时间较短的应力松驰行为和在温度较低力作用时间较长的应力松驰行为是一致的。

3形变与时间关系

聚合物材料在一定温度下承受恒定载荷时,将讯速地发生变形,然后在缓慢的速率下无限期地变形下去。若载荷足够高时变形会继续到断裂为此。这种在温度和载荷都是恒定的条件下,变形对时间依赖的性质,即称蠕变性质。

第四节聚合物的流变性能

一概述

注塑中把聚合物材料加热到熔融状态下进行加工。这时可把熔体看成连续介质,在机器某些部位上,如螺杆,料筒,喷嘴及模腔流道中形成流场。在流场中熔体受到应力,时间,温度的联合作用发生形变或流动。这样聚合物熔体的流动就和机器某些几何参数和工艺参数发生密切的联系。

处于层流状态下的聚合物熔体,依本身的分子结构和加工条件可分近似牛顿型和非牛顿型流体它们的流变特性暂不予祥细介绍。

1 关于流变性能

(1)剪切速率,剪切应力对粘度的影响

通常,剪切应力随剪切速率提高而增加,而粘度却随剪切速率或剪切应力的增加而下降。

剪切粘度对剪切速率的依赖性越强,粘度随剪切速率的提高而讯速降低,这种聚合物称作剪性聚合物,这种剪切变稀的现象是聚合物固有的特征,但不同聚合物剪切变稀程度是不同的,了解这一点对注塑有重要意义。

(2)离模膨胀效应

当聚合物熔体离开流道口时,熔体流的直径,大于流道出口的直径,这种现象称为离模膨胀效应。

普遍认为这是由聚合物的粘弹效应所引起的膨胀效应,粘弹效应要影响膨胀比的大小,温度,剪切速率和流道几何形状等都能影响熔体的膨胀效应。所以膨胀效应是熔体流动过程中的弹性反映,这种行为与大分子沿流动方向的剪切应力作用和垂直于流动方向的法向应力作用有关。

在纯剪切流动中法向效应是较小的。粘弹性熔体的法向效应越大则离模膨胀效应越明显。流道的影响;假如流道长度很短,离模效应将受到入口效应的影响。这是因为进入浇口段的熔体要收剑流动,流动正处在速度重新分布的不稳定时期,如果浇口段很短,熔体料流会很快地出口,剪切应力的作用会突然消失,速度梯度也要消除,大分子发生蜷?曰指矗饣崾估肽E蛘托в泳纭H绻鞯雷愎怀ぃ虻杂Ρ淠苡凶愎坏氖奔浣械运沙邸U馐庇跋炖肽E蛘托вΦ闹饕蚴俏榷鞫

钡募羟械院头ㄏ蛐вΦ淖饔谩?BR>(3)剪切速率对不稳定流动的影响

剪切速率有三个流变区:低剪切速率区,在低剪切速率下被破坏的高分子链缠结能来得及恢复,所以表现出粘度不变的牛顿特性。中剪切区,随着剪切速率的提高,高分子链段缠结被顺开且来不及重新恢复。这样就助止了链段之间相对运动和内磨擦的减小。可使熔体粘度降低二至三个数量级,产生了剪切稀化作用。在高剪切区,当剪切速率很高粘度可降至最小,并且难以维持恒定,大分子链段缠结在高剪切下已全部被拉直,表现出牛顿流体的性质。如果剪切速率再提高,出现不稳定流动,这种不稳定流动形成弹性湍流熔体出现波纹,破裂现象是熔体不稳定的重要标志。

当剪切速率达到弹性湍流时,熔体不仅不会继续变稀,反而会变稠。这是因为熔体发生破裂。

(4)温度对粘度的影响

粘度依赖于温度的机理是分子链和“自由体积”与温度之间存在着关联。当在玻璃化温度以下时,自由体积保持恒定,体积随温度增长而大分子链开始振动。当温度超过玻璃化温度时,大链段开始移动,链段之间的自由体积增加,链段与链段之间作用力减小,粘度下降。不同的聚合物粘度对温度的敏感性有所不同。

(5)压力对粘度的影响

聚合物熔体在注塑时,无论是预塑阶段,还是注射阶段,熔体都要经受内部静压力和外部动压力的联合作用。保压补料阶段聚合物一般要经受1500~2000kgf/cm2压力作用,精密成型可高达

4000kgf/cm2,在如此高的压力下,分子链段间的自由体积要受到压缩。由于分子链间自由体积减小,大分子链段的靠近使分子间作用力加强即表现粘度提高。

在加工温度一定时,聚合物熔体的压缩性比一般液体的压缩性要大,对粘度影响也较大。由于聚合物的压缩率不同,所以粘度对压力的敏感性也不同;压缩率大的敏感性大。

聚合物也由于压力提高会使粘度增加,能起到和降低熔体温度一样的等效作用。

(6)分子量对粘度的影响

一般情况下粘度随分子量增加而增加,由于分子量增加使分子链段加度,分子链重心移动越慢,链段间的相对们移抵消?嵩蕉啵肿恿吹娜嵝约哟蟛岬阍龆啵吹慕馔押突评选J沽鞫讨龃螅枰氖奔浜湍芰恳苍黾印?BR>由于分子量增加引起聚合物流动降低,使注塑困难,因此常在高分子量的聚合物中加入一些低分子物质,如增塑剂等,来降低聚合物的分子量,以达到减小粘度,改善加工性能。

特此声明:此资料是网上转载经本人整理供注塑人

第三章制品成型机理

第一节结晶效应

1结晶概念

聚合物的超分子结构对注塑条件及制品性能的影响非常明显。聚合物按其超分子结构可分为结晶型和非结晶型,结晶型聚合物的分子链呈有规则的排列,而非结晶态聚合物的分子链呈不规则的无定型的排列。不同形态表现出不同的工艺性质误物理—机械性质。一般结晶型聚合物具有耐热性和较高的机械强度,而非结晶型则相反。分子结构简单,对称性高的聚合物都能生成结晶,如PE等,分子链节虽然大,但分子间的作用力很强也能生成结晶,如POM,PA等。分子链刚性大的聚合物不易生成结晶,如PC,PSU,PPO等。

评定聚合物结晶形态的标准是晶体形状,大小及结晶度。

2 聚合物结晶度对制品性能的影响

(1)密度. 结晶度高说明多数分子链已排列成有序而紧密的结构,分子间作用力强,所以密度随结晶度提高而加大,如70%结晶度的PP,其密度为0.896,当结晶度增至95%时则密度增至o.903。(2)拉伸强度结晶度高,拉伸强度高。如结晶度70%的聚丙烯其拉伸强度为27.5mpa,当结晶度增至95%时,则拉伸强度可提高到42mpa。

(3)冲击强度冲击强度随结晶度提高而减小,如70%结晶度的聚丙烯,其缺口冲击强度

15.2kgf-cm/cm2,当结晶度95%时,冲击强度减小到4.86kgf-cm/cm2。

(4)热性能结晶度增加有助于提高软化温度和热变形温度。如结晶度为70%的聚丙烯,载荷下的热变形温度为125度,而结晶度95%时侧为151度。刚度是注塑制品脱模条件之一,较高的结晶度会减少制品在模内的冷却周期。结晶度会给低温带来脆弱性,如结晶度分别为55%,85%,95%的等规聚丙烯其脆化温度分别为0度,10度,20度。

(5)翘曲结晶度提高会使体积减小,收缩加大,结晶型材料比非结晶型材料更易翘曲,这是因为制品在模内冷却时,由于温度上的差异引起结晶度的差异,使密度不均,收缩不等,导致产生较高的内应力而引起翘曲,并使耐应力龟裂能力降低。

(6)光泽度结晶度提高会增加制品的致密性。使制品表面光泽度提高,但由于球晶的存在会引起光

波的散射,而使透明度降低。

3影响结晶度的因素

(1)温度及冷却速度结晶有一个热历程,必然与温度有关,当聚合物熔体温度高于熔融温度时大分子链的热运动显著增加,到大于分子的内聚力时,分子就难以形成有序排列而不易结晶;当温度过低时,分子链段动能很低,甚至处于冻结状态,也不易结晶。所以结晶的温度范围是在玻璃化温度和熔融温度之间。在高温区(接近熔融温度),晶核不稳定,单位时间成核数量少,而在低温区(接近玻璃化温度)自由能低,结晶时间长,结晶速度慢,不能为成核创造条件。这样在熔融温度和玻璃化温度之间存在一个最高的结晶速度和相应的结晶温度。

温度是聚合物结晶过程最敏感性因素,温度相差1度,则结晶速度可能相差很多倍。聚合物从熔点温度以上降到玻璃化温度以下,这一过程的速度称冷却速度,它是决定晶核存在或生长的条件。注塑时,冷却速度决定于熔体温度和模具温度之差,称过冷度。根据过冷度可分以下三区。

a等温冷却区,当模具温度接近于最大结晶速度温度时,这时过冷度小,冷却速度慢,结晶几乎在静态等温条件下进行,这时分子链自由能大,晶核不易生成,结晶缓慢,冷却周期加长,形成较大的球晶。

b快速冷却区,当模具温度低于结晶温度时过冷度增大,冷却速度很快结晶在非等温条件下进行,大分子链段来不及折叠形成晶片,这时高分子松驰过程滞后于温度变化的速度,于是分子链在骤冷下形成体积松散的来不及结晶的无定型区。例如:当模具型腔表面温度过低时,制品表层就会出现这种情况,而在制品心部由于温度梯度的关系,过冷度小,冷却速度慢就形成了具有微晶结构的结晶区。c中速成冷却区,如果把冷却模温控制在熔体最大结晶速度温度与玻璃化温度之间,这时接近表层的区域最早生成结晶,由于模具温度较高,有利于制品内部晶核生成和球晶长大。结晶的也比较完整。在这一温度区来选择模温对成型制品是有利的,因为这时结晶速率常数大,模温较低,制品易脱模,具注塑周期短。例如:PETP。建议模温控制在(140~190度),PA6, PA66,模温控制在(70~120度),PP模温控制在(30~80)这有助于结晶能力提高在注塑中模温的选择应能使结晶度尽可能达到最接近于平衡位置。过低过高都会使制品结构不稳定,在后期会发生结晶过程在温度升高时而发生变化,引起制品结构的变化。

(2)熔体应力作用,熔体压力的提高,剪切作用的加强都会加速结晶过程。这是由于应力作用会使链段沿受力方向而取向,形成有序区,容易诱导出许多晶胚,使用权晶核数量增加,生成结晶时间缩短,加速了结晶作用。

压力加大还会影响球晶的尺寸和形状,低压下容易生成大而完整的球晶,高压下容易生成小而不规则的球晶。球晶大小和形状除与大小有关还与力的形式有关。在均匀剪切作用下易生成均匀的微晶结构,在直接的压力作用下易生成直径小而不均匀的球晶。螺杆式注塑机加工时,由于熔体受到很大的剪切力作用,大球晶被粉碎成微细的晶核,形成均匀微晶。而塞式注塑机相反。球晶的生成和发展与注塑工艺及设备条件有关。用温度和剪切速率都能控制结晶能力。

在高剪切速率下得到的PP制品冷却后具有高结晶度的结构,而且PP受剪切作用生成球晶的时间比无剪切作用在静态熔体中生成球晶的时间要减少一半。

对结晶型聚合物来说,结晶和取向作用密切相关,因此结晶和剪切应力也就发生联系;剪切作用将通过取向和结晶两方面的途径来影响熔体的粘度。从而也就影响了熔体在喷嘴,流道,浇口,型腔中的流动。根据聚合物取向作用可提前结晶的道貌岸然理,在注塑中提高注射压力和注射速率而降低熔体粘度的办法为结晶创造条件。当然,应以熔体不发生破裂为限。

在注塑模具中发生结晶过程的重要特点是它的非等温性。熔体进入模具时,接近表面层先生成小球晶,而内层生成大的球晶;浇口附近温度高,受热时间长结晶度高,而远离浇口处因冷却快,结晶度低,所以造成制品性能上的不均匀性。

第二节取向效应

1取向机理

聚合物在加工过程中,在力的作用下,流动的大分子链段一定会取向,取向的性质和程度根据取向条件有很大的区别。按熔体中大分子受力的形式误作用的性质可分为剪切应力作用下的“流动取向”和受拉伸作用下的“拉伸取向”。

按取向结构单元的取向方向,可分单轴和双轴或平面取向。按熔体温场的稳定性可分等温和非等温流动取向。也可分结晶和非结晶取向。

聚合物熔体在模腔中的流动是注塑的主要流动过程,熔体在型腔中取向过程,将直接影响制品的质量。欲理解注塑制品在型腔中成型的机理需了解无定型聚合物的取向机理。充模时,无定型聚合物熔体是沿型壁流动,熔体流入型腔首先同模壁接触霰成来不及取向的冻结层外壳。而新料沿着不断增长地凝固层内壁向前流动。推动波前峰向前移动。

靠近凝固层的分子链,一端被固定凝固层上,而另一端被邻层的分子链沿着流动方向而取向。由于靠近凝固层助力最大,速度最小;而中心外流动助力最小,速度最大,这样在垂直于流动方向上形成速度梯度;凝固层处的速度梯度最大,中心处的速度梯度最小,因此靠近凝固层的熔体流受剪切作用最强,取向程度最大,而在靠近中心层剪切作用最小,取向也最小,形成小取向层区。

2 取向对制品性能的影响

由于非结晶型聚合物的取向是大分子链在应力作用方向上的取向,所以在取向方向的力学性质明显增加,而垂直于取向方向的力学性质却又明显地降低;在取向方向的拉伸强度,断裂伸长率,随取向度增加而提高。

双轴取向的制品其力学性质具有各异性并与两个方向拉伸倍数有关。双轴取向改变了单轴取向的力学性质。在通常注塑条件下,注塑制品在流动方向上的拉伸强度大约是垂直方向的确良1~2.9倍,而冲击强度为1~10倍,说明垂直于流动方向上的冲击强度降低很多。

注塑制品的玻璃化转变温度随取向度提高而上升。有的随取向度高和结晶度的提高,其聚合物的玻璃化温度值可升高~25度。

由于在制品中存在有一定的高弹形秋,一定温度下已取向的分子链段要产生松驰作用:非结晶型聚合物的分子链要重新蜷曲,结晶率与取向度成正比。所以收缩程度是取向程度的反映。线膨胀系数也将随取向度而变化;在垂直于流动方向线膨胀系数比取向方向约大3倍。取向后的大分子被拉长,分子之间的作用力增加,发生“应力硬化”现象,表现了注塑制品模量提高的现象。“冻结取向”越大,则越容易发生应力松驰,制品收缩也越大。所以制品收缩反映了取向的程度。

3 影响制品取向的因素

在注塑加工中,聚合物熔体的取向过程可分两个阶段进行。第一阶段是充模阶段,这时流动的特点是:熔体压力低,剪切速率大,模壁处的物料在快速冷却条件丐进行。这一阶段聚合物熔体的粘度主要是温度和剪切速率的函数。第二阶段是保压阶段。其特点是剪切速率低,压力高,温度逐渐下降。

聚合物熔体的粘度主要依赖于温度和注射压力,但对取向影响主要是熔体加工温度。对结晶影响主要是模具温度。

取向即与剪切或拉伸作用有关,也与大分子链的自由能有关。根据这种机理,控制取向的条件有以下因素。

(1)物料温度和模具温度增高都会使取向效自学成才降低。因为熔体升高时粘度会降低。

如果熔体加工温度高它和凝固温度之间的温度域加宽,松驰时间加长,容易解取向。非结晶型聚合物的松驰时间是从加工温度降至玻璃化温度的时间,而对结晶型聚合物是加工温度至熔化温度的时间,由于熔点温度高于玻璃化温度,显然非结晶型聚合物松驰时间要长于结晶型聚合物。因此加工结晶型聚合物冷却速度大,松驰过程短。容易产生冻结取向。而非结晶型聚合物冷却速度慢,松驰过程长容易解取向,取向效果将减小。

(2)注射压力增加可提高熔体的剪切自学成才?图羟兴俾剩兄诩铀俑叻肿拥娜∠蛐вΑR虼耍

⑸溲沽τ氡Q寡沽Φ奶岣叨蓟崾菇峋в肴∠蜃饔眉忧浚破返拿芏冉姹Q寡沽Φ纳叨端僭龀ぁ?BR>(3)浇口封闭时间会影响取向效应。如果熔体流动停止后,大分子的热运动仍较强烈,

会使已取向的单元又发生松驰,产生解取向的效应。采用大的浇口由于冷却得慢,封闭时间延长,熔体流动时间延长增加了取向效果,尤其在浇口处的取向更为明显,所以直浇口比点浇口更容易维持取向效应。

(4)模具温度较低时,冻结取向效应提高。而解取向作用减小。

(5)关于充模速度对制品取向的影响。快速充模会引起表面部位的高度取向,但内部取向小,因为在一定温度条件下,快速充模会维持其制品心部在较高的温度下冷却,使冷却时间加长,高分子松驰时间延长使解取向能力加强,所以心部取向程度反而比表层的小。在注射温度相同条件下,慢速充模会延长流动时间,实际熔体温度要降低,剪切力要增加。这时熔体的实际温度与玻璃化温度或熔点的区间要比快速充模区间小,则应力松驰时间也短,所以解取向作用小;另一方面慢速充模熔体的温度比快速充模时来得低些,解取向作用减小,而取向作用会增加。就制品心部的结构形态而言,快速充模会引起较小的取向,而慢速充模反而会引起大的取向。

综上所述,影响聚合物结晶与取向的因素有以下几个方面:

1 温度:a熔体温度。b熔体加工过程的温度。c模具温度。d聚合物熔点。e聚合物玻璃化温度。f 熔体最大结晶速率温度。

2 时间:a聚合物加热时间。b充模时间。c保压时间。d浇口封闭时间。e冷却时间。

3 压力:a充模压力。b保压压力。

4 速度:a充模速度。b塑化速度。

第三节内应力

1 内应力产生

在注塑制品中,各处局部应力状态是不同的,制品变形程度将决定于应力分布。如果制品在冷却时。存在温度梯度,则这类应力会发展,所以这类应力又称为“成型应力”。

注塑制品的内应力包两种:一种是注塑制品成型应力,另一种是温度应力。当熔体进入温度较低的模具时,靠近模腔壁的熔体讯速地冷却而固化,于是分子链段被“冻结”。由于凝固的聚合物层,导热性很差,在制品厚度方向上产生较大的温度梯度。制品心部凝固相当缓慢,以致于当浇口封闭时,制品中心的熔体单元还未凝固,这时注塑机又无法对冷却收缩进行补料。这样制品内部收缩作用与硬皮层作用方向是相反的;心部处于静态拉伸而表层则处于静态压缩。

在熔体充模流动时,除了有体积收缩效应引起的应力外。还有因流道,浇口出口的膨胀效应而引起的应力;前一种效应引起的应力与熔体流动方向有关,后者由于出口膨胀效应将引起在垂直于流动方向应力作用。

2 影响愉应力的工艺因素

(1)向应力的影响在速冷条件下,取向会导致聚合物内应力的形成。由于聚合物熔体的粘度高,内应力不能很快松驰,影响制品的物理性能和尺寸稳定性。

各参数对取向应力的影响

a熔体温度,熔体温度高,粘度低,剪切应力降低取向度减小;另一方面由于熔体温度高会使应力松驰加快,促使解取向能力加强。

可是在不改变注塑机压力的情况下,模腔压力会增大,强剪切作用又导致取向应力的提高。

b在喷嘴封闭以前,延长保压时间,会导致取向应力增加。

c提高注射压力或保压压力,会增大取向应力,

d模具温度高可保证制品缓慢冷却,起到解取向作用。

e增加制品厚度使取向应力降低,因为厚壁制品冷却时慢,粘度提高慢,应力松驰过程的时间长,所以取向应力小。

(2)对温度应力的影响

如上所述由于在充模时熔体和型壁之间温度梯度很大,先凝固的外层熔体要助止后凝固的内层熔体的收缩,结果在外层产生压应力(收缩应力),内层产生拉应力(取向应力)。

如果充模后又在保压压力的作用下持续较长时间,聚合物熔体又补入模腔中,使模腔压力提高,此压力会改变由于温度不均而产生的内应力。但在保压时间短,模腔压力又较低的情况下,制品内部仍会保持原来冷却时的应力状态。

如果在制品冷却初期模腔压力不足时,制品的外层会因凝固收缩而形成凹陷;如果在制品已形成冷硬层的后期模腔压力不足时,制品的内层会因收缩而分离,或形成空穴;如果在浇口封闭前维持模腔压力,有利于提高制品密度,消除冷却温度应力,但是在浇口附近会产生较大的应力集中。

由此看来热塑性聚合物在成型时,模内压力越大保压时间越长,有助于温度所产生的收缩应力的减小反之会使压缩应力增大。

3内应力与制品质量的关系

制品中内应力的存在会严重影响制品的力学性质和使用性能;由于制品内应力的存在和分布不均,制品在使用过程中会发生裂纹。在玻璃化温度以下使用时,常发生不规则的变形或翘曲,还会引起制品表面“泛白”,浑浊,光学性质变坏。

设法降低浇口处温度,增加缓冷时间,有利于改善制品的应力不均,使制品的机械性能均一。

不管对结晶型聚合物还是非结晶型聚合物,拉伸强度都表现出各向异向的特点。对非结晶型聚合物拉伸强度会因浇口的们置而异;当浇口与充模方向一致时,拉伸强度随熔体温度提高而降低;当浇口与充模方向垂直时,拉伸强度随熔体温度的提高而增加。

由于熔体温度提高导致解取向作用加强,而取向作用减弱使拉伸强度降低。浇口的方位会通过影响料流的方向来影响取向,又由于非结晶型聚合物比结晶型聚合物的各向异性表现的强烈,所以在垂直于流动方向上的拉伸强度前者比后者大。低温注射比高温注射有更大的力学各向异性,如注射温度高时,垂直方向与流动方向的强度比为1.7,注射温度低时为2 。

由此看来,熔体温度的提高,不论对结晶型聚合物还是非结晶型聚合物都会导致拉伸强度的降低,但机理却不一样;前者是由于通过取向作用降低的影响。

第四章成型故障及其解决方法

第一节常见故障的产生及排除方法

一欠注

故障分析及排除方法

1 设备选型不当。在用选设备时,注塑机的最大注射量必须大于塑件及水口总重,而注射总重不能超出注塑机塑化量的85%.

2 供料不足。目前常用的控制加料的办法是定体积加料法,其辊料量与原料的果粒经是否均一,加料口底部有无“架桥”现象。若加料口处温度过高,也会引起落料不畅。对此,应疏通和冷却加料口。

3料流动性差。原料流动性差时,模具的结构参数是影响欠注的主要原因。因此应改善模具浇注系统的滞流缺陷,如合理设置浇道位置,扩大浇口,流道和注料口尺寸,以及采用较大的喷嘴等。同时可在原料配方中增加适量助剂改善树脂的流动性能。此外,还应检查原料中再生料是否超量,适当减少其用量。

4润滑剂超量。如果原料配方中润滑剂量太多,且射料螺杆止逆环与料筒磨损间隙较大时,熔料在料筒中回流严重会引起供料不足,导致欠注。对此,应减少润滑剂用量及调整料筒与射料螺杆及止逆环间隙,修复设备。

5 冷料杂质阻塞料道。当熔料内的杂质堵塞喷嘴或冷料阻塞

浇口及流道时,应将喷嘴折下清理或扩大模具冷料穴和流道截面。

6 浇注系统设计不合理。一模多腔时,往往因浇口和浇道平衡设计不合理导致塑件外观缺陷。设计浇注系统时,要注意浇口平衡,各型腔内塑件的重量要与浇口大小成正比,使各型腔能同时充满,浇口位置要选择在厚壁处,也可采用分流道平衡布置的设计方案。若浇口或流道小,薄,长,熔料的压力在流动过程中沿程损失太大,流动受阻,容易产生填充不良。对此应扩大流道截面和浇口面积,必要时可采用多点进料的方法。

7 模具排气不良。当模具内因排气不良而残留的大量气体受到流料挤压,产生大于注射压力的高压时,就会阻碍熔料充满型腔造成欠注。对此,应检查有无设置冷料穴或其位置是否正确,对于型腔较深的模具,应在欠注的部位增设排气沟槽或排气孔;在合模面上,可开设深度为0.02~0.04mm,宽度为5~10mm的排气槽,排气孔应设置在型腔的最终充模处。使用水分及易挥发物含量超标的原料时也会产生大量的气体,导致模具排气不良。此时,应对原料进行干燥及清除易挥发物。

此外,在模具系统的工艺操作方面,可通过提高模具温度,降低注射速度,减小浇注系统流动助力,以及减小合模力,加大模具间隙等辅助措施改善排气不良。

(8)模具温度太低。熔料进入低温模腔后,会因冷却太快而无法充满型腔的各个角落。因此,开机前必须将模具预热至工艺要求的温度,刚开机时,应适当节制模具内冷却水的通过量。若模具温度升不上去,应检查模具冷却系统的设计是否合理,

(9)熔料温度太低,通常,在适合成型的范围内,料温与充模长度接近于正比例关系,低温熔料的流动性能下降,使得充模长度减短。当料温低于工艺要求的温度时,应检查料筒加料器是否完好并设法提高料筒温度。刚开机时,料筒温度?鼙攘贤布尤绕饕潜碇甘镜奈露纫鸵恍⒁饨贤布尤鹊揭潜砦露群蠡剐桠蛭乱欢问奔洳拍芸H绻朔乐谷哿戏纸獠坏貌徊扇〉臀伦⑸涫保墒实毖映ぷ⑸溲肥奔洌朔纷ⅰ6杂诼莞耸阶⑺芑墒实碧岣吡贤睬安壳蔚奈露取?BR>(10)喷嘴温度太低,在注射过程中,喷嘴是与模具相接触的,由于模具温度一般低于喷嘴温度,且温差较大,两者频繁接触后会使喷嘴温度下降,导致熔料在喷嘴处冷冻。

如果模具结构中没有冷料穴,则冷料进入型腔后立即凝固,使助塞在后面的热熔料无法充满型腔。因此,在开模时应使喷嘴与模具分离,减少模温对喷嘴温度的影响,使喷嘴处的温度保持在工艺要求的范围内。

如果喷嘴温度很低且升不上去,应检查喷嘴加热器是否损坏,并设法提高喷嘴温度,否则,流料的压力损失太大也会引起欠注。

(11)注射压力或保压不足。注射压力与充模长度接近于正比例关系,注射压力太小,充模长度短,型腔填充不满。对此,可通过减慢注射前进速度,适当延长注射时间等办法来提高注射压力。在注射压力无法进一步提高的情况下,可通过提高料温,降低熔料粘度,提高熔体流动性能来补救。值得注意的是若料温太高会使熔料热分解,影响塑件的使用性能。

此外,如果保压时间太短,也会导致填充不足。因此,应将保压时间控制在适宜的范围内,但需要注意,保压时间过长也会引起其它故障,成型时应根据塑件的具体情况酌情调节。

(12)注射速度太慢。注射速度与充模速度直接相关。如果注射速度太慢,熔料充模缓慢,而低速流动的熔体很容易冷却,使其流动性能进一步下降产生欠注。

对此,应适当提高注射速度。但需注意,如果注射速度太快,很容易引起其它成型故障。

(13)塑件结构设计不合理。当塑件厚度与长度不成比例,形体十分复杂且成型面积很大时,熔料很容易在塑件薄壁部位的入口处流动受阻,使型腔很难充满。因此,在设计塑件的形体结构时,应注意塑件的厚度与熔料充模时的极限流动长度有关。

在注射成型中,塑件的厚度采用最多的为1~3mm,大型塑件为3~6mm,一般推荐的最小厚度为;聚乙烯0.5mm,醋酸纤维素和醋酸丁酸纤维素塑料0.7mm, 乙基纤维素塑料0.9mm,聚甲基丙烯酸甲酯0.7mm,聚酰胺0.7mm,聚苯乙烯0.75mm,聚氯乙烯2.3mm。通常,塑件的厚度超过8mm 或小于0.5mm都对注塑成型不利,设计时应避免采用这样的厚度。

此外,在成型形体复杂的结构塑件时,在工艺上也要采用必要的措施,如合理确定浇口的位置,适当调整流道布局,提高注射速度或采用快速注射。提高模具温度或选用流动性能较好的树脂等。

内应力的产生及消除方法

内应力的产生及消除 所谓应力,是指单位面积里物体所受的力,它强调的是物体内部的受力状况;一般物体在受到外力作用下,其内部就会产生抵抗外力的应力;物体在不受外力作用的情况下,内部固有的应力叫内应力,它是由于物体内部各部分发生不均匀的塑性变形而产生的.按照内应力作用的范围,可将它分为三类:(一)第一类内应力(宏观内应力),即由于材料各部分变形不均匀而造成的宏观范围内的内应力;(二)第二类内应力(微观内应力),即物体的各晶粒或亚晶粒(自然界中,绝大多数固体物质都是晶体)之间不均匀的变形而产生的晶粒或亚晶粒间的内应力;(三)第三类内应力(晶格畸变应力),即由于晶格畸变,使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成的内应力,它是变形物体(被破坏物体)中最主要的内应力. 塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而响而产生的一种内在应力.内应力的实质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不平衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自由的稳定的构象转化,位能转变为动能而释放.当大分子链间的作用力和相互缠结力承受不住这种动能时,内应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象. 几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其是塑料注射制品的内应力更为明显.内应力的存在不仅使塑料制品在贮存和使用过程中出现翘曲变形和开裂,也影响塑料制品的力学性能,光学性能,电学性能及外观质量.为此,必须找出内应力产生的原因及消除内应力的办法,最大程度地降低塑料制品内部的应力,并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分布,避免产生应力集中现象,从而改善塑料制品的力学1热学等性能. 塑料内应力产生的原因 产生内应力的原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强的剪切作用,加工中存在的取向与结晶作用,熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致,熔体塑化不均匀,制品脱模困难等,都会引发内应力的产生.依引起内应力的原因不同,可将内应力分成如下几类. (1)取向内应力 取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列

残余应力产生及消除方法.

残余应力产生及消除方法 船舶零件加工后,其表面层都存在残余应力。残余压应力可提高零件表面的耐磨性和受拉应力时的疲劳强度,残余拉应力的作用正好相反。若拉应力值超过零件材料的疲劳强度极限时,则使零件表面产生裂纹,加速零件的损坏。引起残余应力的原因有以下三个方面: ( 一冷塑性变形引起的残余应力 在切削力作用下,已加工表面受到强烈的冷塑性变形,其中以刀具后刀面对已加工表面的挤压和摩擦产生的塑性变形最为突出,此时基体金属受到影响而处于弹性变形状态。切削力除去后,基体金属趋向恢复,但受到已产生塑性变形的表面层的限制,恢复不到原状,因而在表面层产生残余压应力。 ( 二热塑性变形引起的残余应力 零件加工表面在切削热作用下产生热膨胀,此时基体金属温度较低,因此表层金属产生热压应力。当切削过程结束时,表面温度下降较快,故收缩变形大于里层,由于表层变形受到基体金属的限制,故而产生残余拉应力。切削温度越高,热塑性变形越大,残余拉应力也越大,有时甚至产生裂纹。磨削时产生的热塑性变形比较明显。 ( 三金相组织变化引起的残余应力 切削时产生的高温会引表面层的金相组织变化。不同的金相组织有不同的密度,表面层金相组织变化的结果造成了体积的变化。表面层体积膨胀时,因为受到基体的限制,产生了压应力;反之,则产生拉应力。 总之,残余应力即消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力。机械加工和强化工艺都能引起残余应力。如冷拉、弯曲、切削加工、滚压、喷丸、铸造、锻压、焊接和金属热处理等,不均匀塑性变形或相变都可能引起残余应力。残余应力一般是有害的,如零件在不适当的热处理、焊接或切削加工后,残余应力会引起零件发生翘曲或扭曲变形,甚至开裂,经淬火或磨削后表面会出现裂纹。残余应力的存在有时不会立即表现为缺陷。当零件在工作中因工作应力与残余应力的叠加,而使总应力超过强度极限时,便出现裂纹和断裂。零件的残余应力大

注塑应力形成的原理及消除方案

如何检验塑胶件的应力? 如何去除应力? A 、内应力产生的机理 塑料内应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而产生的一种内在应力。内应力的本质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立刻恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不均衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能情势储存在塑料制品中,在合适的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自在的稳固的构象转化,位能改变为动能而开释。当大分子链间的作用力和相互缠结力蒙受不住这种动能时,内应力平衡即受到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。 B、塑料内应力产生的起因 (1)取向内应力 取向内应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生的一种内应力。取向应力产生的详细过程为:近流道壁的熔体因冷却速度快而造成外层熔体粘度增高,从一而使熔体在型腔核心层流速远高于表层流速,导致熔体内部层与层之间受到剪切应力作用,产生沿流动方向的取向。取向的大分子链解冻在塑料制品内也就象征着其中存在未松弛的可逆高弹形变,所以说取向应力就是大分子链从取向构象力求过渡到无取向构象的内力。用热处理的方式,可降低或排除塑料制品内的取向应力。 塑料制品的取向内应力分布为从制品的表层到内层越来越小,并呈抛物线变化。 (2)冷却内应力 冷却内应力是塑料制品在熔融加工过程中因冷却定型时收缩不均匀而产生的一种内应力。尤其是对厚壁塑料制品,塑料制品的外层首先冷却凝固收缩,其内层可能仍是热熔体,这徉芯层就会限度表层的收缩,导致芯层处于压应力状况,而表层处于拉应力状态。 塑料制品冷却内应力的分布为从制品的表层到内层越来越大,并也呈抛物线变更.。 另外,带金属嵌件的塑料制品,因为金属与塑料的热胀系数相差较大,容易形成收缩不一平匀的内应力。 除上述两种重要内应力外,https://www.360docs.net/doc/cc18625768.html,,还有以下多少种内应力:对结晶塑料制品而言,其制品内部各部位的结晶构造跟结晶度不同也会发生内

塑胶制品如何去除内应力

塑胶制品如何去除内应力? 塑胶制品如何去除内应力? 1 引言 注塑制品一个普遍存在的缺点是有内应力。内应力的存在不仅是制件在储存和使用中出现翘曲变形和开裂的重要原因,也是影响制件光学性能、电学性能、物理力学性能和表观质量的重要因素。因此找出各种成型因素对注塑制品内应力影响的规律性,以便采取有效措施减少制件的内应力,并使其在制件断面上尽可能均匀地分布,这对提高注塑制品的质量具有重要意义。特别是在制件使用条件下要承受热、有机溶剂和其他能加速制件开裂的腐蚀介质时,减少制件的内应力对保证其正常工作具有更加重要的意义。此外,掌握注塑制品内应力的消除方法和测试方法也很有必要 2 内应力的种类 高分子材料在成型过程中形成的不平衡构象,在成型之后不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,是注塑制品存在内应力的主要原因。另外,外力使制件产生强迫高弹形变也会在其中形成内应力。根据起因不同,通常认为热塑性塑料注塑制件中主要存在着四种不同形式的内应力。对注塑制件力学性能影响最大的是取向应力和体积温度应力。 2.1取向应力 高分子取向使制件内存在着未松弛的高弹形变,主要集中在表层和浇口的附近,使这些地方存在着较大的取向应力,用退火的方法可以消除制件的取向应力。试验表明,提高加工温度和模具温度、降低注射压力和注射速度、缩短注射时间和保压时间都能在不同程度上使制件的取向应力减小。 2.2体积温度应力 体积温度应力是制件冷却时不均匀收缩引起的。因内外收缩不均而产生的体积温度应力主要靠减少制件内外层冷却降温速率的差别来降低。这可以通过提高模具温度、降低加工温度来达到。 加工结晶塑料制件时,常常因各部分结晶结构和结晶度不等而出现结晶应力。模具温度是影响结晶过程的最主要的工艺因素,降低模具温度可以降低结晶应力。

残余应力的产生与消除

残余应力的产生、释放与测量 一、残余应力的产生 产生残余应力的原因归结为三类:一是不均匀的塑性变形;二是不均匀的温度变化;三是不均匀的相变。 根据产生残余应力机理的不同,可将其分为热应力和组织应力,车轴热处理后的残余应力是热应力与组织应力的综合作用结果。由于构件内、外部温度不均,引起材料的收缩与膨胀而产生的应力称为“热应力”。热应力是由于快速冷却时工件截面温差造成的,淬火冷却速度与工件截面尺寸共同决定了热应力的大小。在相同冷却介质的情况下,淬火加热温度越高、截面尺寸越大、钢材热导率和线膨胀系数越大,均能导致淬火件内外温差增大,热应力越大。而加工过程中,由工件内外组织转变的时刻不同多引起的内应力成为“组织应力”。淬火时,表层材料先于内部开始马氏体的相变,并引起体积膨胀,由于表层的体积膨胀受到未转变的心部的牵制,于是在试样表层产生压应力,心部产生拉应力。随着冷却的进行,心部体积膨胀有收到表层的阻碍。随着心部马氏体相变的体积效应逐渐增大,在某个瞬间组织应力状态暂时为零后,式样的组织应力发生反向,最终形成表层为拉应力而心部为压应力的应力状态。组织应力大小与钢的含碳量、淬火件尺寸、在马氏体转变温度范围内的冷却速度、钢的导热性及淬透性、加热温度、保温时间等因素有关。 二、残余应力的释放 针对工件的具体服役条件,采取一定的工艺措施,消除或降低对

其使用性能不利的残余拉应力,有时还可以引入有益的残余压应力分布,这就是残余应力的调整问题。 通常调整残余应力的方法有: ①自然时效 把工件置于室外,经气候、温度的反复变化,在反复温度应力作用下,使残余应力松弛、尺寸精度获得稳定。一般认为,经过一年自然时效的工件,残余应力仅下降2%~10%,但工件的松弛刚度得到了较大地提高,因而工件的尺寸稳定性很好。但由于时效时间过长,一般不采用。 ②热时效 热时效是传统的时效方法,利用热处理中的退火技术,将工件加热到500~650℃进行较长时间的保温后再缓慢冷却至室温。在热作用下通过原子扩散及塑性变形使内应力消除。从理论上讲采用热时效,只要退火温度和时间适宜,应力可以完全消除。但在实际生产中通常可以消除残余应力的70~80%,但是它有工件材料表面氧化、硬度及机械性能下降等缺陷。 ③振动时效 振动时效是使工件在激振器所施加的周期性外力作用下产生共振,松弛残余应力,获得尺寸精度稳定性。也就是在机械的作用下,使构件产生局部的塑性变形,从而使残余应力得到释放,以达到降低和调整残余应力的目的。其特点是处理时间短、适用范围广、能源消耗少、设备投资小,操作简便,因此振动时效在70年代从发达国家引进后

塑胶产品内应力研究与消除方法

塑胶产品内应力研究与消除方法一 1.注塑制品一个普遍存在的缺点是有内应力。内应力的存在不仅是制件在储存和使用中出现翘曲变形和开裂的重要原因,也是影响制件光学性能、电学性能、物理力学性能和表观质量的重要因素。因此找出各种成型因素对注塑制品内应力影响的规律性,以便采取有效措施减少制件的内应力,并使其在制件断面上尽可能均匀地分布,这对提高注塑制品的质量具有重要意义。特别是在制件使用条件下要承受热、有机溶剂和其他能加速制件开裂的腐蚀介质时,减少制件的内应力对保证其正常工作具有更加重要的意义。此外,掌握注塑制品内应力的消除方法和测试方法也很有必要 2 内应力的种类 高分子材料在成型过程中形成的不平衡构象,在成型之后不能立即恢复到与环境条件相适应的平衡构象,是注塑制品存在内应力的主要原因。另外,外力使制件产生强迫高弹形变也会在其中形成内应力。根据起因不同,通常认为热塑性塑料注塑制件中主要存在着四种不同形式的内应力。对注塑制件力学性能影响最大的是取向应力和体积温度应力。 2.1取向应力 高分子取向使制件内存在着未松弛的高弹形变,主要集中在表层和浇口的附近,使这些地方存在着较大的取向应力,用退火的方法可以消除制件的

取向应力。试验表明,提高加工温度和模具温度、降低注射压力和注射速度、缩短注射时间和保压时间都能在不同程度上使制件的取向应力减小。 2.2体积温度应力 体积温度应力是制件冷却时不均匀收缩引起的。因内外收缩不均而产生的体积温度应力主要靠减少制件内外层冷却降温速率的差别来降低。这可以通过提高模具温度、降低加工温度来达到。 加工结晶塑料制件时,常常因各部分结晶结构和结晶度不等而出现结晶应力。模具温度是影响结晶过程的最主要的工艺因素,降低模具温度可以降低结晶应力。 带金属嵌件的塑件成型时,嵌件周围的料层由于两种材料线膨胀系数不等而出现收缩应力,可通过预热嵌件降低应力。 这两种内应力主要是由于收缩不均而产生的,也属于体积温度应力。 2.3与制件体积不平衡有关的应力 高分子在模腔内凝固时,甚至在极其缓慢的条件下要使制件在脱模后立即达到其平衡体积,在实际上是不可能的。实验测定表明,注塑制件中这种形式的内应力一般很小。 2.4 与制件顶出变形有关的内应力 这种内应力主要与开模条件和模具顶出机构的设计有关。正确选择开模条件使开模前的模腔压力接近于零,根据制件的结构和形状设计合理的顶出

内应力的产生及消除方法

内应力得产生及消除?所谓应力,就是指单位面积里物体所受得力,它强调得就是物体内部得受力状况;一般物体在受到外力作用下,其内部就会产生抵抗外力得应力;物体在不受外力作用得情况下,内部固有得应力叫内应力,它就是由于物体内部各部分发生不均匀得塑性变形而产生得、按照内应力作用得范围,可将它分为三类:(一)第一类内应力(宏观内应力),即由于材料各部分变形不均匀而造成得宏观范围内得内应力;(二)第二类内应力(微观内应力),即物体得各晶粒或亚晶粒(自然界中,绝大多数固体物质都就是晶体)之间不均匀得变形而产生得晶粒或亚晶粒间得内应力;(三)第三类内应力(晶格畸变应力),即由于晶格畸变,使晶体中一部分原子偏离其平衡位置而造成得内应力,它就是变形物体(被破坏物体)中最主要得内应力、 塑料内应力就是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链得取向与冷却收缩等因素而响而产生得一种内在应力、内应力得实质为大分子链在熔融加工过程中形成得不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立即恢复到与环境条件相适应得平衡构象,这种不平衡构象得实质为一种可逆得高弹形变,而冻结得高弹形变平时以位能形式贮存在塑料制品中,在适宜得条件下,这种被迫得不稳定得构象将向自由得稳定得构象转化,位能转变为动能而释放、当大分子链间得作用力与相互缠结力承受不住这种动能时,内应力平衡即遭到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象、?几乎所有塑料制品都会不同程度地存在内应力,尤其就是塑料注射制品得内应力更为明显、内应力得存在不仅使塑料制品在贮存与使用过程中出现翘曲变形与开裂,也影响塑料制品得力学性能,光学性能,电学性能及外观质量、为此,必须找出内应力产生得原因及消除内应力得办法,最大程度地降低塑料制品内部得应力,并使残余内应力在塑料制品上尽可能均匀地分布,避免产生应力集中现象,从而改善塑料制品得力学1热学等性能、 塑料内应力产生得原因?产生内应力得原因有很多,如塑料熔体在加工过程中受到较强得剪切作用,加工中存在得取向与结晶作用,熔体各部位冷却速度极难做到均匀一致,熔体塑化不均匀,制品脱模困难等,都会引发内应力得产生、依引起内应力得原因不同,可将内应力分成如下几类、?(1)取向内应力?取向内应力就是塑料熔体在流动充模与保压补料过程中,大分子链沿流动方向排列定向构象被冻结而产生得一种内应力、取向应力产生得具体过程为:*近流道壁得熔体因冷却速度快而造成外层熔体粘度增高,从一而使熔体在型腔中心层流速远高于表层流速,导致熔体内部层与层之间受到剪切应力作用,产生沿流动方向得取向、

注塑应力形成的原理及消除方案

如检验塑胶件的应力? 如去除应力? A 、应力产生的机理 塑料应力是指在塑料熔融加工过程中由于受到大分子链的取向和冷却收缩等因素而产生的一种在应力。应力的本质为大分子链在熔融加工过程中形成的不平衡构象,这种不平衡构象在冷却固化时不能立刻恢复到与环境条件相适应的平衡构象,这种不均衡构象的实质为一种可逆的高弹形变,而冻结的高弹形变平时以位能情势储存在塑料制品中,在合适的条件下,这种被迫的不稳定的构象将向自在的稳固的构象转化,位能改变为动能而开释。当大分子链间的作用力和相互缠结力蒙受不住这种动能时,应力平衡即受到破坏,塑料制品就会产生应力开裂及翘曲变形等现象。 B、塑料应力产生的起因 (1)取向应力 取向应力是塑料熔体在流动充模和保压补料过程中,大分子链沿流动向排列定向构象被冻结而产生的一种应力。取向应力产生的详细过程为:近流道壁的熔体因冷却速度快而造成外层熔体粘度增高,从一而使熔体在型腔核心层流速远高于表层流速,导致熔体部层与层之间受到剪切应力作用,产生沿流动向的取向。取向的大

分子链解冻在塑料制品也就象征着其中存在未松弛的可逆高弹形变,所以说取向应力就是大分子链从取向构象力求过渡到无取向构象的力。用热处理的式,可降低或排除塑料制品的取向应力。 塑料制品的取向应力分布为从制品的表层到层越来越小,并呈抛物线变化。 (2)冷却应力 冷却应力是塑料制品在熔融加工过程中因冷却定型时收缩不均匀而产生的一种应力。尤其是对厚壁塑料制品,塑料制品的外层首先冷却凝固收缩,其层可能仍是热熔体,这徉芯层就会限度表层的收缩,导致芯层处于压应力状况,而表层处于拉应力状态。 塑料制品冷却应力的分布为从制品的表层到层越来越大,并也呈抛物线变更.。 另外,带金属嵌件的塑料制品,因为金属与塑料的热胀系数相差较大,容易形成收缩不一平匀的应力。 除上述两种重要应力外,.huanhuanxing.,还有以下多少种应力:对结晶塑料制品而言,其制品部各部位的结晶构造跟结晶度不同也会发生应力。另外还有构型应.力及脱模应力等,只是其应力听占比重都很小。

消除残余应力的方法

消除残余应力的方法(金属)——时效处理 消除残余应力的方法(金属)——时效处理 金属工件(铸件、锻件、焊接件)在冷热加工过程中都会产生残余应力,残余应力值高者(单位为Pa)在屈服极限附近构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用;如降低构件的实际强度、降低疲劳极限,造成应力腐蚀和脆性断裂,由于残余应力的松弛,使零件产生变形,大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低和消除工件的残余应力就十分必要了,特别是在航空航天、船舶、铁路及工矿生产等应用的,由残余应力引起的疲劳失效更不容忽视。 目前的针对残余应力的不同处理方法有:自然时效方法和人工时效方法(包括热处理时效、敲击时效、振动时效、超声冲击时效) 1、自然时效——适合:热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力)冷应力(机械加工过程中产生的残余应力)焊接应力(焊接过程中产生的应力) 自然时效是最古老的时效方法。它是把构件露天放置于室外,依靠大自然的力量,经过几个月至几年的风吹、日晒、雨淋和季节的温度变化,给构件多次造成反复的温度应力。再温度应力形成的过载下,促使残余应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。 自然时效降低的残余应力不大,但对工件尺寸稳定性很好,原因是工件经过长时间的放置,石墨尖端及其他线缺陷尖端附近产生应力集中,发生了塑性变形,松弛了应力,同时也强化了这部分基体,于是该处的松弛刚度也提高了,增加了这部分材质的抗变形能力,自然时效降低了少量残余应力,却提高了构件的松弛刚度,对构件的尺寸稳定性较好,方法简单易行,但生产周期长.占用场地大,不易管理,不能及时发现构件内的缺陷,已逐渐被淘汰。 2、热处理时效——适合:热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力)冷应力(机械加工过程中产生的残余应力)焊接应力(焊接过程中产生的应力) 热时效处理是传统的消除残余应力方法。它是将构件由室温缓慢,均匀加热至550℃左右,保温4-8小时,再严格控制降温速度至150℃以下出炉。 热时效工艺要求是严格的,如要求炉内温差不大于±25℃,升温速度不大于50℃/小时,降温速度不大于20℃/小时。炉内最高温度不许超过570℃,保温时间也不易过长,如果温度高于570℃,保温时间过长,会引起石墨化,构件强度降低。如果升温速度过快,构件在升温中薄壁处升温速度比厚壁处快的多,构件各部分的温差急剧增大,会造成附加温度应力。如果附加应力与构件本身的残余应力叠加超过强度极限,就会造成构件开裂。 热时效如果降温不当,会使时效效果大为降低,甚至产生与原残余应力相同的温度应力(二次应力、应力叠加),并残留在构件中,从而破坏了已取得的热

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的 文档编制序号:[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料 最近公司产品客户投诉有不明原因的开裂现象,个人怀疑是内应力集中所致。以下资料中遗憾的是没有PP和PVC及PE塑料注射成形零件由于结构设计,模具设计和工艺的局限性,在注塑和冷却过程中总会同时伴有压力和拉力的产生,而较高的残余应力(表面拉力)将会导致零件过早失效。为了有效规避零部件产生这种失效,更合理的设计和工艺是必需的。同时,快速而有效的检测在研发和生产过程中可以帮助我们及时发现缺陷,并可避免问题的扩散。目前评估塑料注射成形零件表面及附近区域残余应力的方法之一是溶剂沉浸测试法。沉浸后,高应力集中区域会有相应的裂纹产生,以此我们就可以快速有效地对设计和工艺进行评估和改进。以下部分是主要树脂生产商GE和Bayer推荐的适合于各自主要产品的溶剂测试法。我们需要在供应商品质控制流程中加入该检测结果。GEP Lexan/Cycoloy系列塑料Lexan 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,机壳。Cycoloy系列(PC+ABS):常用于手机机壳。对于用Lexan和Cycoloy系列塑料成形的零件,内应力的检查都可以采用以下方法:1.醋酸沉浸法:(1)将零件完全浸入24摄氏度的冰醋酸中30秒;(2)取出后立即清洗,后晾干检查表面;(3)仔细观察外观,若有细小致密的裂纹,说明此处有应力存在,裂纹越多,应力越大;(4)重复上述操作,在冰醋酸中浸2分钟,再检查零件,若有深入塑料的裂纹,说明此处有很高的内应力,裂纹越严重,内应力越大。2.甲乙酮 + 丙酮沉浸法:将零件完全浸入21摄氏度的1:1的甲乙酮 + 丙酮的混合液中,取出后立即甩干,依上法检查,有应力的零件应在60-75摄氏度下加热2-4小时以清除应力,也可在25%的丙酮中浸

消除焊接件应力的工厂方法

消除焊接件应力的工厂方法 所谓工厂方法,就是立刻见效并且投资很小,极其具备操作性的方法。 某些焊接件,完工后存在极大应力。比如,使用油压机压配合装配的工件,铸钢件,铸铁冷焊件。 消除应力的方法: 1.日光暴晒!在夏天,如果产品不急于赶工,这是个最省钱的办法。头天晚上把工件拖到露天,当中午2点太阳最毒辣的时候,立刻施焊。然后让日光暴晒15天,应力得到基本消除。适用于16Mn之类的结构件和铸钢件,不过弟兄们可就太辛苦啦,需事先预备水壶若干,诸葛行军散少许···,在此先行道乏。 2.敲击!首先用高速钢(报废钻头改,但不是所有钻头都是高速钢的,事先必须查明)磨削一个尖头锤,然后敲击焊缝,标准是每平方厘米至少15点,要敲出坑,切实产生强制变形,才有效果。否则没用。弟兄们偷懒不得啊!此法适用于结构钢件。铸钢件敲击不要太狠了,铸铁件更要轻敲,但点数要增加一倍。 3.使用30度窄坡口!一般坡口都是60度,操作方便,但是焊接时间长,填充金属多,变形大,自然焊接应力就大。使用窄坡口,不仅降低成本(焊条和焊丝价格比钢板贵至少2倍),提高操作速度(弟兄们对于高效率的工艺从来都是欢迎的),而且极大地降低应力。除了薄板和特厚板,都适用。就是对弟兄们的操作技能提出更高要求。只要抓住一条,焊枪摆动时,坡口两端要停留时间足够(其实不超过0.3秒),看到坡口边缘已经熔化并且液态金属产生波纹才向另一侧摆动,就不会产生未熔合。焊道层间打磨时要把熔渣除尽,X光检测保证条条焊缝都是I级片,一个缺陷都不会有。接头要采用冷接法,事先把接头磨削成斜坡状,又美观质量又好。 4.强制加热!如果构件能够预热,后热,应力都能减小。但是,一个拳头大的铸铁件用507焊条热焊都要两把气割枪加热,稍微大一点的铸件就无法有效加热,也就不能用507焊条热焊,而冷焊应力是比较大的。怎么办?作一个10孔加热头就行了。就像猪八戒那个耙子一样。用20号气焊枪一把,其实气割枪火力更大,别用气割枪啊!回火爆炸了不负责啊!把喷嘴取下,用紫铜棒加工一个10孔加热头,图纸回头我上传过来,现在在王霸里边,然后对要焊接的铸件加热,火焰厉害得多!此法适用于铸铁,铸钢件。 心得]铸件、锻件、焊接件残余应力的产生和时效方法 铸件、锻件、焊接件残余应力的产生和时效方法 金属构件(铸件、锻件、焊接件)在冷热加工过程中产生残余应力,高者在屈服极限附近构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用;如降低构件的实际强度、降低疲劳极限,造成应力腐蚀和脆性断裂,由于残余应力的松弛,使零件产生变形,大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低和消除构件的残余应力就十分必要了。 一、残余应力的产生 1.铸造应力的产生 (1)热应力 铸件各部分的薄厚是不一样的,如机床床身导轨部分很厚,侧壁.筋板部分较薄,其横向端面如图一所示。铸后,薄壁部分冷却速度快收缩大,而厚壁部分,冷却速度慢,收缩的小。薄壁部分的收缩受到厚壁部分的阻碍,所以薄壁部分受拉力,厚壁部分受压力。因纵向收缩差大,因而产生的拉压也大。这时铸件的温度高,薄厚壁都处于塑性状态,其压应力使厚壁部分变粗,拉应力使薄壁部分变薄,拉压应力,随塑性变形而消失。 铸件逐渐冷却,当薄壁部分进入弹性状态而厚壁部分仍处于塑性时,压应力使厚壁部分产生塑

消除内应力

对应:消除内应力的方法 1形变与应力关系 材料的力学特性是指材料在外力的作用下,产生变形,流动与破坏的性质,反应材料基本力学性质的量主要有两类;一类是反应材料变形情况的量如模量或柔度,泊桑比;另一类是反应材料破坏过程的量,如比例极限,拉伸强度,屈服应力,拉伸断裂等作用。从力学观?憧矗 牧掀苹凳且桓龉 潭 皇且桓龅恪?BR>2应力与时间的关系 应力对其作用时间的依赖性,这是聚合物材料主要特征之一。聚合物在较高温度下力作用时间较短的应力松驰行为和在温度较低力作用时间较长的应力松驰行为是一致的。 3形变与时间关系 聚合物材料在一定温度下承受恒定载荷时,将讯速地发生变形,然后在缓慢的速率下无限期地变形下去。若载荷足够高时变形会继续到断裂为此。这种在温度和载荷都是恒定的条件下,变形对时间依赖的性质,即称蠕变性质。 第四节聚合物的流变性能 一概述 注塑中把聚合物材料加热到熔融状态下进行加工。这时可把熔体看成连续介质,在机器某些部位上,如螺杆,料筒,喷嘴及模腔流道中形成流场。在流场中熔体受到应力,时间,温度的联合作用发生形变或流动。这样聚合物熔体的流动就和机器某些几何参数和工艺参数发生密切的联系。 处于层流状态下的聚合物熔体,依本身的分子结构和加工条件可分近似牛顿型和非牛顿型流体它们的流变特性暂不予祥细介绍。 1 关于流变性能 (1)剪切速率,剪切应力对粘度的影响 通常,剪切应力随剪切速率提高而增加,而粘度却随剪切速率或剪切应力的增加而下降。 剪切粘度对剪切速率的依赖性越强,粘度随剪切速率的提高而讯速降低,这种聚合物称作剪性聚合物,这种剪切变稀的现象是聚合物固有的特征,但不同聚合物剪切变稀程度是不同的,了解这一点对注塑有重要意义。 (2)离模膨胀效应 当聚合物熔体离开流道口时,熔体流的直径,大于流道出口的直径,这种现象称为离模膨胀效应。普遍认为这是由聚合物的粘弹效应所引起的膨胀效应,粘弹效应要影响膨胀比的大小,温度,剪切速率和流道几何形状等都能影响熔体的膨胀效应。所以膨胀效应是熔体流动过程中的弹性反映,这种行为与大分子沿流动方向的剪切应力作用和垂直于流动方向的法向应力作用有关。 在纯剪切流动中法向效应是较小的。粘弹性熔体的法向效应越大则离模膨胀效应越明显。流道的影响;假如流道长度很短,离模效应将受到入口效应的影响。这是因为进入浇口段的熔体要收剑流动,流动正处在速度重新分布的不稳定时期,如果浇口段很短,熔体料流会很快地出口,剪切应力的作用会突然消失,速度梯度也要消除,大分子发生蜷? 曰指矗 饣崾估肽E蛘托в 泳纭H绻 鞯雷愎怀ぃ 虻 杂Ρ淠苡凶愎坏氖奔浣 械 运沙邸U馐庇跋炖肽E蛘托вΦ闹饕 蚴俏榷 鞫 钡募羟械 院头ㄏ蛐вΦ淖饔谩?BR>(3)剪切速率对不稳定流动的影响 剪切速率有三个流变区:低剪切速率区,在低剪切速率下被破坏的高分子链缠结能来得及恢复,所以表现出粘度不变的牛顿特性。中剪切区,随着剪切速率的提高,高分子链段缠结被顺开且来不及重新恢复。这样就助止了链段之间相对运动和内磨擦的减小。可使熔体粘度降低二至三个数量级,产生了剪切稀化作用。在高剪切区,当剪切速率很高粘度可降至最小,并且难以维持恒定,大分子链段缠结在高剪切下已全部被拉直,表现出牛顿流体的性质。如果剪切速率再提高,出现不稳定流动,这种不稳定流动形成弹性湍流熔体出现波纹,破裂现象是熔体不稳定的重要标志。 当剪切速率达到弹性湍流时,熔体不仅不会继续变稀,反而会变稠。这是因为熔体发生破裂。 (4)温度对粘度的影响

焊接应力的消除方法

焊接应力的消除方法 1、利用锤击焊缝区来控制焊接残余应力焊接残余应力产生的根本原因是由于焊缝在冷却过程中的收缩,因此,焊后用小锤轻敲焊缝及其邻近区域,使金属展开,能有效地减少焊接残余应力。据测定,利用锤击法可使残余应力减少1/2~1/4。锤击焊缝时,构件温度应当维持在100~150℃之间,或在400℃以上,避免在200~300℃之间进行,因为此时金属正处于蓝脆阶段,若锤击焊缝容易造成断裂。 多层焊时,除第一层和最后一层焊缝外,每层都要锤击。第一层不锤击是为了避免产生根部裂纹;最后一层通常焊得很薄,主要是为了消除由于锤击而引起的冷作硬化。 2、利用振动法来消除焊接残余应力构件承受变载荷应力达到一定数值,经过多次循环加载后,结构中的残余应力逐渐降低,即利用振动的方法可以消除部分焊接残余应力。一种大型焊件使用振动器消除应力的装置。振动法的优点是设备简单、成本低,时间比较短,没有高温回火时的氧化问题,已在生产上得到一定应用。 3、利用“加热减应区法”来控制焊接残余应力焊接时,加热那些阻碍焊接区自由伸缩的部位,使之与焊接区同时膨胀和同时收缩,就能减小焊接应力,这种方法称为“加热减应区法”,加热的部位就称之为“减应区”。利用“加热减应区法”减小焊接应力,关键在于正确选择“减应区”的部位,总的原则是选择那些阻碍焊接区自由膨胀和伸缩的部位。必须注意,焊接区本身绝不能作为减应区的部位,因为那时焊接应力非但不减小,相反还会增加。实际操作时,检验减应区的部位是否选择正确,可用气体火焰在该处加热一下,若焊接缝隙处张开,则表示选择正确。 4、利用降低结构局部刚来控制焊接残余应力构件的刚度增加时,焊后的残余应力将显著加大。因此,在条件许可时,焊前采取一定的工艺措施,将焊接区域的局部刚度降低,能有效地降低焊接残余应力。例如,一圆形封头补焊时,需加一塞块。因封头较厚又是封闭焊缝,所以焊接应力很大,焊后在焊缝中经常发现裂纹。今在靠近焊缝处开两圈缓和槽,降低了接头处的局部刚度,使焊接应力大为降低,有效地防止了裂纹。 5、利用预热法来控制焊接残余应力构件本体上温差越大,焊接残余应力也越大。焊前对构件进行预热,能减小温差和减慢冷却速度,两者均能减小焊接残余应力。预热法经常用于减小合金钢(奥氏体不锈钢除外)、厚板、刚度大的构件焊接时产生的应力。若构件整体预热有困难时,可采用局部预热,即在焊缝及其两侧不少于80mm处进行加热。因为加热区太窄,会造成新的温差应力。 6、利用高温回火来消除焊接残余应力由于构件残余应力的最大值通常可达到该种材料的屈服点,而金属在高温下屈服点将降低。所以将构件的温度升高至某一定数值时,应力的最大值也应该减少到该温度下的屈服点数值。如果要完全消除结构中的残余应力,则必须将构件加热到其屈服点等于零的温度,所以一般所取的回火温度接近于这个温度。 (1)整体高温回火 将整个构件放在炉中加热到一定温度,然后保温一段时间再冷却。通过整体高温

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的

塑料内应力检测方法和内应力消除方法的资料 最近公司产品客户投诉有不明原因的开裂现象,个人怀疑是内应力集中所致。 以下资料中遗憾的是没有PP和PVC及PE 塑料注射成形零件由于结构设计,模具设计和工艺的局限性,在注塑和冷却过程中总会同时伴有压力和拉力的产生,而较高的残余应力(表面拉力)将会导致零件过早失效。为了有效规避零部件产生这种失效,更合理的设计和工艺是必需的。同时,快速而有效的检测在研发和生产过程中可以帮助我们及时发现缺陷,并可避免问题的扩散。 目前评估塑料注射成形零件表面及附近区域残余应力的方法之一是溶剂沉浸测试法。沉浸后,高应力集中区域会有相应的裂纹产生,以此我们就可以快速有效地对设计和工艺进行评 估和改进。 以下部分是主要树脂生产商GE和Bayer推荐的适合于各自主要产品的溶剂测试法。我们需 要在供应商品质控制流程中加入该检测结果。 GEP Lexan/Cycoloy系列塑料 Lexan 系列(PC):常用于手机镜片,导光板,机壳。 Cycoloy系列(PC+ABS):常用于手机机壳。 对于用Lexan和Cycoloy系列塑料成形的零件,内应力的检查都可以采用以下方法: 1.醋酸沉浸法: (1)将零件完全浸入24摄氏度的冰醋酸中30秒; (2)取出后立即清洗,后晾干检查表面; (3)仔细观察外观,若有细小致密的裂纹,说明此处有应力存在,裂纹越多,应力越大; (4)重复上述操作,在冰醋酸中浸2分钟,再检查零件,若有深入塑料的裂纹,说明此处 有很高的内应力,裂纹越严重,内应力越大。 2.甲乙酮 + 丙酮沉浸法:将零件完全浸入21摄氏度的1:1的甲乙酮 + 丙酮的混合液中,取出后立即甩干,依上法检查,有应力的零件应在60-75摄氏度下加热2-4小时以清除应力, 也可在25%的丙酮中浸泡30分钟去除应力。

注塑成型内应力消除

注塑制品一个普遍存在的缺点是有内应力。内应力的存在不仅是制件在储存和使用中出现翘曲变形和开裂的重要原因,也是影响制件光学性能、电学性能、物理力学性能和表观质量的重要因素。因此找出各种成型因素对注塑制品内应力影响的规律性,以便采取有效措施减少制件的内应力,并使其在制件断面上尽可能均匀地分布,这对提高注塑制品的质量具有重要意义。特别是在制件使用条件下要承受热、有机溶剂和其他能加速制件开裂的腐蚀介质时,减少制件的内应力对保证其正常工作具有更加重要的意义。此外,掌握注塑制品内应力的消除方法和测试方法也很有必要 3.5 注塑成型工艺条件 注塑制品由于成型工艺特点不可避免的存在内应力,但工艺条件控制得当就会使塑件内应力降低到最小程度,能够保证制件的正常使用。相反,如果工艺控制不当,制件就会存在很大的内应力,不仅使制件强度下降,而且在储存和使用过程中出现翘曲变形甚至开裂。需要控制的工艺条件如嵌件预热、模具温度、加工温度、注射速度、注射压力、保压压力、注射时间、保压时间、冷却时间等。温度、压力、时间是塑料成型工艺的主要因素。 3.5.1 金属嵌件预热注射成型时,应将金属嵌件预热到接近物料温度,预热嵌件的目的是减少金属与塑料冷却时收缩值的差距,从而降低由于二者热膨胀系数的不同而在嵌件周围产生的收缩应力。收缩应力是注塑制品内容易形成的内应力的一种,这种内应力的存在,是带金属嵌件的注塑制品出现裂纹和强度下降的重要原因。 3.5.2 模具温度提高模具温度,可以降低因内外收缩不均而产生的体积温度应力和高分子取向应力,也可以降低结晶塑料制品的结晶应力。但模温也不能过高,模温升高使冷却时间延长,降低了生产效率。 3.5.3 加工温度提高加工温度可降低取向应力,但同时会使因收缩不均而产生的体积温度应力增加,同时也使封口压力升高,延长冷却时间才能顺利脱模。 3.5.4 注射压力、注射速度和注射时间增大注射压力使取向应力和结晶塑料的结晶应力增加,同时使封口压力增大,必须延长冷却时间才能顺利脱模,否则会造成脱模应力;注射速度增加也会使取向应力和结晶应力增加,但对冷凝快的塑料还是用高的注射速度充模较为有利,因为冷凝快的塑料慢速注射需要更高的注射压力来维持熔体的流动;注射时间不宜太长,模腔充满以后就相当于在注射压力下保压了,也会使制件的取向应力增加。 3.5.5 保压压力和保压时间冷却中的熔体在外压作用下产生的总形变中,有相当大一部分是弹性的,故使熔体在高压下冷凝会在制件中产生较大的内应力和高分子取向。压实后立即降压或补料过程中分步降压有利于高分子解取向,所以降低保压压力和缩短保压时间有利于取向应力的降低;延长保压时间仅在一定范围内取向度增大,浇口封闭之后再延长保压时间对取向度的变化就不再影响。 3.5.6 冷却时间当注射压力、保压压力、熔体温度升高,浇口尺寸较大时都会使封口压力升高,这时必须延长冷却时间才能使开模前模腔内的残余压力降到很低或接近于零,否则要将制件顺利地从模具内顶出是很困难的。若强制脱模,制件在顶出时会产生很大的应力,以至制件可能被划伤,严重时会出现破裂。但冷却时间也不宜过长,否则不但生产效率低,而且制件内部压力降到零以后进一步冷却可能在制件内部形成负压,即由于冷却收缩使制件内外层之间产生拉应力。 3.注塑制品内应力的消除方法 在注塑成型或机械加工之后及时对制件进行热处理是降低或消除其内应力,使其内部结构加速达到稳定状态的一个有效措施。对于要求强度高、尺寸稳定性好的制件,往往在加工过程中进行不只一次的热处理。 热处理的方法是:在加热介质中先将温度从室温升到一定温度(这个温度常称为热处理温度或退火温度),使制件在此温度下保持一定的时间,然后缓慢地冷却到室温。影响热处

金属加工热应力产生原因及防治与消除办法

.热应力的形成由于铸件各部分冷却速度不同,以致在同一时期铸件各部分收缩不一致而引起。 2. 热应力形成规律:铸件的厚壁或心部受拉应力,薄壁或表层受压应力。 3.减小应力的措施在铸造工艺上采取“同时凝固原则”,尽量减小铸件各部位间的温度差,使铸件各部位同时冷却凝固。 将铸件加热到550~650℃之间保温,进行去应力退火可消除残余内应力。 热应力 产生情况: 铸件厚薄不同产生热应力。厚(粗)拉应力,厚薄相差越大,热应力越大。 厚大断面的铸件冷却后,外层存在压应力(冷却快),心部是拉应力(冷慢)。 固态线收缩越大,热应力越大。三个阶段变化: 高温段:均匀塑变(粗\细均为塑性变形) 中温阶段:细(外,先冷)弹性变形,粗(后冷)塑性变形,弹性变形可以被塑性变形抵消一部分. 低温段:均是弹性变形(温度不同,变形量不一致),导致残余应力的产生. 结果:残余应力的分布情况:细(先冷)的最后被压缩,粗的(后冷)被拉伸 残余应力的处理方法:自然时效方法和人工时效方法(包括热处理时效、敲击时效、振动时效、超声冲击时效、爆炸时效) 1、自然时效——适合:热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力) 冷应力(机械加工过程中产生的残余应力) 焊接应力(焊接过程中产生的应力) 自然时效是最古老的时效方法。它是把构件露天放置于室外,依靠大自然的力量,经过几个月至几年的风吹、日晒、雨淋和季节的温度变化,给构件多次造成反复的温度应力。再温度应力形成的过载下,促使残余应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。 自然时效降低的残余应力不大,但对工件尺寸稳定性很好,原因是工件经过长时间的放置,石墨尖端及其他线缺陷尖端附近产生应力集中,发生了塑性变形,松弛了应力,同时也强化了这部分基体,于是该处的松弛刚度也提高了,增加了这部分材质的抗变形能力,自然时效降低了少量残余应力,却提高了构件的松弛刚度,对构件的尺寸稳定性较好,方法简单易行,但生产周期长.占用场地大,不易管理,不能及时发现构件内的缺陷,已逐渐被淘汰。 2、热处理时效——适合:热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力) 冷应力(机械加工过程中产生的残余应力) 焊接应力(焊接过程中产生的应力) 热时效处理是传统的消除残余应力方法。它是将构件由室温缓慢,均匀加热至550℃左右,保温4-8小时,再严格控制降温速度至150℃以下出炉。

振动时效及几种消除应力方法简介

振动时效介绍 一、振动时效简介 振动时效处理是工程材料常用的一种消除其内部残余内应力的方法,是通过振动,使工件内部残余的内应力和附加的振动应力的矢量和达到超过材料屈服强度的时候,使材料发生微量的塑性变形,从而使材料内部的内应力得以松弛和减轻。 振动时效的实质是通过振动的形式给工件施加一个动应力,当动应力与工件本身的残余应力叠加后,达到或超过材料的微观屈服极限时,工件就会发生微观或宏观的局部、整体的弹性塑性变形,同时降低并均化工件内部的残余应力,最终达到防止工件变形与开裂,稳定工件尺寸与几何精度的目的。它是将一个具有偏心重块的电机系统(称做激振器)安放在构件上,并将构件用橡皮垫等弹性物体支承,通过控制器起动电机并调节其转速,使构件处于共振状态。约经20~30分钟的振动处理即可达到调整残余应力的目的,一般累计振动时间不应超过40分钟。 由于部分用户对振动时效的机理不甚了解,盲目使用一些简易的(所谓“全自动振动时效”)振动时效设备对产品进行时效。这种完全不针对工件个性、仅按照振动时效设备生产者预臵的参数,对各种工件均采用一种或几种工艺参数进行时效的方法,会导致被时效工件出现下列几种情况: 1、假时效:工件未发生共振或振幅很小或者虽然振幅较大,但工件整体做刚体振动或摆动,“全自动振动时效设备”也能按照预臵

的程序打印或输出各种时效参数、曲线,误导操作者和工艺员判断,这样工件根本没有达到时效的效果; 2、误时效:工件虽然产生共振,但是发生的振型与工件所需要的振型不一致,动应力没有加到工件需去应力的部位,这样不能使工件达到预期的时效目的,影响时效的效果; 3、过时效:由于不针对工件个性采用合理的时效参数,完全照盲目预臵的参数,对工件进行时效,可能会因为共振过于强烈或振幅过大,导致工件内部的缺陷(裂纹、夹渣、气孔、缩松等)继续扩大、撕裂,甚至报废的严重后果。 二、几种去应力方法简单对比: 1、热时效,通过加热炉进行处理,不仅消耗大量的能源、占用场地和较大的设备资金投入,而且消除残余应力的效果也因炉况的不同有很大的差异,其对残余应力的消除率一般在40~80%之间; 2、振动时效虽然使用方便,但其应力消除率一般在30~50%。使用时将工件放臵到胶皮垫上或以木块垫起工件,使工件悬空,然后将激振电机安放并固定到工件上,调整电机激振频率与工件自身频率一致,产生共振,一般1小时以内可完成去应力处理; 3、豪克能消除应力是最彻底消除焊接应力的方法,它不仅使残余应力的消除率达到80~100%,而且还能产生理想的压应力,这对焊接构件的抗疲劳性能和抗应力腐蚀性能也大有益处。但毫克能处理是使用冲击枪对准焊缝,沿焊缝扫一遍,对于车架等焊缝较多的构件来说处理起来较麻烦,时间较长,劳动强度较大。

焊接结构件消除内应力退火工艺守则.

焊接结构件消除内应力退火工艺守则 1 范围 1.1 本守则适应于碳素(合金结构钢制造的电机、电器、机械等产品的焊接结构件的退火。退火可以降低硬度,便于切削加工,还能使钢的品粒细化,以及消除内应力,并为下一步工序作准备。 1.2 焊接结构件的退火,是因为构件在制造过程中,产生了残余内应力。将会使在机械加工后,引起变形,从而对产品的加工尺寸和装配带来不利的影响。在个别情况下的退火,是为了避免焊接后机械强度的降低。必须经过退火,消除其内应力的有: 1.2.1 拼合的和有断面的焊接结构件,以及不对称形状的和尺寸长、刚性小,且受单向机械加工的零件: 1.2.2 在大的动负荷条件下工作的焊接件: 1.2.3 特殊的与工艺要求的构件。注:一般的须经过退火的焊接零件,均应在图样上的技术要求中予以说明。 2 设备 2.1 320KW方井式电阻炉 2.1.1 炉体及相关的辅助设备与工具。 2.1.2 控制系统 2.1.3 技术说明书。 2.1. 3.1 320KW方井式电阻炉操作说明书。 2.1.

3.2 320KW炉温控制系统操作说明书。 2.1. 3.3 EH.SERIES中型打点式长图记录报警仪使用操作说明书。 3 准备工作 3.1 将准备退火的工件,运至炉旁,并均具有检查合格证,无合格证者,不得入炉退火。3.2 检查工件的外形尺寸,是否能装炉。 3.3 将退火用的设计资料与工艺文件准备齐。 3.4 对设备进行检查、电气线路、冷却水路、炉内状况、周围环境。 3.5 装炉时,垫平工件用的垫块准备齐全。 4 装炉要求 4.1 工件下面应予以垫平或垂直。 4.2 工件离炉底、炉壁及工件之间的距离不得小于100㎜。 4.3 工件不能相互叠放。 4.4 工件应选择热状态变形最小的位置放置,如半环之类的结构件,开口不得向上。 4.5 材厚相差悬殊的结构件,不得混合装炉退火。 5 退火规范 5.1 开炉(盖盖后,慢慢升温,2h内,升温到400℃以下;2h后,以每小时100℃的速度,加热到640℃~660℃,并保持炉内在加热过程中,各区的温度差不大于20℃。

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