在注射模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，制品的變形是模具工程師必須要考慮的一個(gè)重要因素。高溫塑料熔體在注射模內(nèi)冷卻定型及模外冷卻過(guò)程中，不可避免會(huì)發(fā)生變形，影響制品的成型精度從而導(dǎo)致大量廢品的出現(xiàn)。
    塑料制品的變形主要有兩種形式：收縮變形與翹曲變形。收縮變形是指制品尺寸相對(duì)于模具型腔尺寸而言存在的差異;翹曲變形則是指制品的形狀偏離了模具型腔的形狀。
    為了降低制品收縮變形量，模具工程師經(jīng)常在分割模具型腔前將成型物料的縮水率補(bǔ)償?shù)街破纺Ｐ椭腥?，以使制品尺寸在變形后盡可能接近設(shè)計(jì)尺寸。目前，很多大型注射模CAD商用軟件都具有設(shè)置縮水率的功能，并且能根據(jù)不同的情況在不同方向上設(shè)置縮水率的。這種方法的實(shí)質(zhì)是對(duì)制品的收縮變形進(jìn)行逆向預(yù)補(bǔ)償。筆者認(rèn)為，在降低翹曲變形時(shí)，也可以采用這種方法。
    汽車風(fēng)扇變形特點(diǎn)
    汽車風(fēng)扇外形如圖1所示。風(fēng)扇由內(nèi)圈、外圈和六個(gè)葉片組成，整體結(jié)構(gòu)呈輪輻狀。連接內(nèi)圈與外圈的葉片之間有較大的通風(fēng)區(qū)使材料分布不均勻，所以無(wú)論是在制品的內(nèi)、外圈上，還是在壁厚不均勻的葉片上，都會(huì)發(fā)生收縮變形和翹曲變形。
    相比之下，內(nèi)、外圈上的翹曲變形較小，這兩個(gè)部分變形的主要形式表現(xiàn)在收縮變形。葉片與內(nèi)、外圈一樣，既存在著收縮變形，同時(shí)也存在翹曲變形，是風(fēng)扇翹曲變形最大的部位，所以在考慮葉片的變形時(shí)，必須同時(shí)考慮收縮變形和翹曲變形。
    根據(jù)風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，澆口設(shè)置在制品中心處。成型物料選用PA66/GF30，這是一種很容易發(fā)生翹曲變形的工程塑料。資料顯示[1]，一塊200mm×200mm×2.5mm的PA66/GF30平板件，最大翹曲變形可達(dá)10.9mm。因?yàn)槁N曲變形過(guò)大，該產(chǎn)品模具先后進(jìn)行過(guò)兩次設(shè)計(jì)。在第一次模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于只對(duì)制品收縮變形進(jìn)行預(yù)補(bǔ)償，并未進(jìn)行葉片翹曲變形的預(yù)期處理，結(jié)果導(dǎo)致葉片前、后沿翹曲變形過(guò)大，不能滿足客戶圖紙的設(shè)計(jì)要求。該制品為某汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，生產(chǎn)批量大，質(zhì)量要求嚴(yán)格。經(jīng)過(guò)一年多時(shí)間的修模、試模，最終制品的成型精度仍不理想。即使在批量生產(chǎn)過(guò)程中，制品的合格率也只有86%。