某轴流风叶的注塑残余应力计算与模拟*

颜士伟1，余世浩1,2，翟羽佳1

(1.武汉理工大学材料科学与工程学院，湖北武汉430070;2.武汉理工大学华夏学院，湖北武汉430223)

摘要：介绍了注塑残余应力的形成机理和主要影响因素，建立注塑制件的二维温度场和残余应力计算模型，并进行了某轴流风叶的注塑残余应力计算模拟，验证了注塑残余应力计算模型的合理性和准确性。

关键词:轴流风叶残余应力注塑模拟计算

中图分类号：TM301文献标识码：A

基金项目：江苏省技术创新基金，编号10C26213201037。

作者简介：颜士伟(1981-)，男，研究生，研究方向：材料成型设备CAD/CAE。

收稿日期：2015-04-03

Residual injection stress calculation and simulation of plastic axial fan

YAN Shiwei，YU Shihao，ZHAI Yujia

Abstract:In this paper, the mechanism principle of injection residual stress is introduced, and the main influence factors of injection residual stress are analyzed, then the two-dimensional thermal model and residual stress calculation model are established and verified by injection simulation.

Keywords:axial fan; residual stress; injection process；calculation simulation

0引言

注塑零件在注塑生产中有明显的纤维取向和塑料结晶，从而表现为注塑制品的力学各向异性和非均质属性，其中尤其以纤维增强材料的注塑最为明显，在熔融状态下，聚合物中的纤维随着融胶的流动方向确定在模具型腔中的排布方向，在高剪切应力区存在纤维取向和流动方向一致的取向效应。另外，注塑成型过程中，熔融状态的塑料材料须承受高温、高压和高剪切等多种载荷的共同作用，在短时间内完成玻璃态、高弹态到粘流态，再到玻璃态的转变，其内部大分子也经历了流动变形与松弛以及结晶取向等内部结构变化[1,2]，若这些结构变化在塑料制品冷却定型前不能充分稳定，则出模后塑料制品内部存在残余应力[3]。残余应力会引起温度翘曲变形从而产生制品形状和尺寸误差，甚至产生其它结构缺陷导致产品功能失效。……