【正文】 般認(rèn)為，不正確的產(chǎn)品設(shè)計(jì)所導(dǎo)致的翹曲是最嚴(yán)重的，幾乎不可能通過(guò)成型工藝條件來(lái)修正，不均勻壁厚、筋板、浮雕等都能引起不均勻收縮，從而導(dǎo)致翹曲[12]。在塑料制品設(shè)計(jì)中，應(yīng)該打破制品壁厚應(yīng)盡可能均勻的不成文規(guī)則[13]。在預(yù)定的尺寸誤差范圍內(nèi)，應(yīng)有意改變注塑制品的壁厚，是減少制品翹曲的一種方法。通常采用正交實(shí)驗(yàn)方法得到不同壁厚因子組合的制品壁厚，且對(duì)每種壁厚模型，再結(jié)合差異分析法，獲得了最優(yōu)壁厚和相應(yīng)的最佳工藝條件設(shè)置。可以從產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)上討論出減少翹曲的方法，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)是先給定產(chǎn)品幾何形狀，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，在一定范圍內(nèi)選擇變量，采用基于優(yōu)化的基因算法、正交法等方法來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)空間，以減少翹曲，并給出制品的理想厚度和體積。從產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)上研究塑件的翹曲變形，實(shí)際上是將工程優(yōu)化設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于注塑行業(yè)，即把影響產(chǎn)品翹曲變形的產(chǎn)品的幾何形狀作為設(shè)計(jì)變量，以最小的翹曲變形作為優(yōu)化設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，對(duì)產(chǎn)品的幾何形狀進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。注射成型是熱塑性塑料和一部分熱固性塑料最主要的成型加工方法之一。注塑制品質(zhì)量在很大程度上取決于模具設(shè)計(jì)。在模具設(shè)計(jì)方面，通常采用改變模具的結(jié)構(gòu)來(lái)減少翹曲變形。影響塑件變形的因素主要有澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)與頂出系統(tǒng)等。（l）澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是模具設(shè)計(jì)的最重要組成部分[14],澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道。注塑模具澆口的位置、形式和澆口的數(shù)量將影響塑料在模具型腔內(nèi)的填充狀態(tài)，從而導(dǎo)致塑件變形。流動(dòng)距離越長(zhǎng)，由凍結(jié)層與中心流動(dòng)層之間流動(dòng)和補(bǔ)縮引起的內(nèi)應(yīng)力越大，反之，流動(dòng)距離越短，從澆口到制件流動(dòng)末端的流動(dòng)時(shí)間越短，充模時(shí)凍結(jié)層厚度減薄，內(nèi)應(yīng)力降低，翹曲變形也會(huì)因此大為減少。（2）冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在注射過(guò)程中，塑件冷卻速度的不均勻也將形成塑件收縮的不均勻，這種收縮差別導(dǎo)致產(chǎn)生彎曲力矩，使塑件發(fā)生翹曲。例如在注射成型平板形汽車塑件如保險(xiǎn)杠時(shí)所用的模具型腔、型芯的溫度相差過(guò)大，由于貼近冷模腔面的熔體很快冷卻下來(lái)，而貼近熱模腔面的料層則會(huì)繼續(xù)收縮，收縮的不均勻?qū)⑹顾芗N曲。因此，注塑模的冷卻應(yīng)當(dāng)注意型腔、型芯的溫度趨于平衡，兩者的溫差不能太大。除了考慮塑件內(nèi)外表面的溫度趨于平衡外，還應(yīng)考慮塑件各側(cè)的溫度一致，即模具冷卻時(shí)要盡量保持型腔、型芯各處溫度均勻一致，使塑件各處的冷卻速度均衡，從而使各處的收縮更趨均勻，有效地防止變形的產(chǎn)生。因此，模具上冷卻水孔的布置至關(guān)重要。在管壁至型腔表面距離確定后，應(yīng)盡可能使冷卻水孔之間的距離小，才能保證型腔壁的溫度均勻一致。同時(shí)，由于冷卻介質(zhì)的溫度隨冷卻水道長(zhǎng)度的增加而上升，使模具的型腔、型芯沿水道產(chǎn)生溫差。因此，要求每個(gè)冷卻回路的水道長(zhǎng)度不小于2m。在大型模具中應(yīng)設(shè)置數(shù)條冷卻回路，一條回路的進(jìn)口位于另一條回路的出口附近。（3）頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也直接影響塑件的變形。如果頂出系統(tǒng)布置不平衡，將造成頂出力的不平衡，使塑件變形。因此，在設(shè)計(jì)頂出系統(tǒng)時(shí)應(yīng)力求與脫模阻力相平衡。另外，頂出桿的截面積不能太小，以防塑件局部受力過(guò)大(尤其在脫模溫度太高時(shí))而使塑件產(chǎn)生變形。頂桿的布置應(yīng)盡量靠近脫模阻力大的部位。在不影響塑件質(zhì)量(包括使用要求、尺寸精度與外觀等)的前提下，應(yīng)盡可能多設(shè)頂桿以減少塑件的總體變形。用軟質(zhì)塑料來(lái)生產(chǎn)大型深腔薄壁如汽車后備箱的塑件時(shí)，由于脫模阻力較大，而材料又較軟，如果完全采用單一的機(jī)械式頂出方式，將使塑件產(chǎn)生變形，甚至頂穿或產(chǎn)生折疊而造成塑件報(bào)廢，如改用多元件聯(lián)合或氣(液)壓與機(jī)械式頂出相結(jié)合的方式效果會(huì)更好。傳統(tǒng)的提高塑料制品質(zhì)量的方法主要是改進(jìn)模具設(shè)計(jì)和采用材料性能較好的樹脂。一方面，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在塑料成型領(lǐng)域中的應(yīng)用，可以很方便地對(duì)模具的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析、改進(jìn)，以避免代價(jià)昂貴的機(jī)械失誤并縮短生產(chǎn)周期，但是模具設(shè)計(jì)的改進(jìn)仍然受到很多的條件制約；另一方面，盡管材料的性能在不斷的提高，但不夠穩(wěn)定，難以保證成型加工難度。而且，即使采用最佳的模具設(shè)計(jì)和最優(yōu)的材料性能，有時(shí)仍然很難獲得令人滿意的制品。由于成型過(guò)程的工藝參數(shù)直接決定了熔體在模腔中的流動(dòng)狀態(tài)，對(duì)制品質(zhì)量有著最直接最深遠(yuǎn)的影響，因此找到制件成型的最優(yōu)工藝條件，對(duì)成型過(guò)程進(jìn)行工藝控制，是提高塑料制品質(zhì)量，減少塑件翹曲變形的有效途徑。對(duì)于汽車內(nèi)飾塑料薄壁件，工藝參數(shù)對(duì)外殼翹曲變形影響程度由大到小排序?yàn)椋罕簤毫?、熔體溫度、冷卻時(shí)間、流動(dòng)充模時(shí)間、模具溫度、保壓時(shí)間。影響翹曲的最重要的工藝參數(shù)是保壓壓力，其次是熔體溫度和冷卻時(shí)間。而作為最重要的工藝參數(shù)影響因素保壓壓力對(duì)翹曲的影響趨勢(shì)是：隨著保壓壓力的增加，翹曲變形緩慢地減少，然后又緩慢地增加。而對(duì)于熔融溫度來(lái)說(shuō)，熔融溫度越高，越容易造成體積收縮，總體上熔料溫度對(duì)體積收縮率的影響不大。熔體溫度在260176。C左右時(shí)，翹曲量最小[15]。過(guò)低或過(guò)高的熔體溫度時(shí)翹曲量大。相對(duì)于冷卻時(shí)間，冷卻時(shí)間越短，產(chǎn)品體積收縮的機(jī)會(huì)越大。冷卻時(shí)間越長(zhǎng)，翹曲變形的機(jī)會(huì)越低。結(jié) 論塑件的翹曲變形量是其整個(gè)成形過(guò)程的積累效應(yīng)，而塑件的翹曲變形與注射成型過(guò)程的諸多因素有關(guān)，雖然主要是由收縮不均勻和內(nèi)應(yīng)力釋放這兩個(gè)因素產(chǎn)生的。但所選用的模具的結(jié)構(gòu)、塑料材料的熱物理性能以及注射成型過(guò)程的條件和參數(shù)均對(duì)制品的翹曲變形有不同程度的影響。因此，對(duì)注塑制品翹曲變形機(jī)理的研究必須綜合考慮整個(gè)成型過(guò)程和材料性能等多方面的因素。本文對(duì)汽車薄殼塑件翹曲變形問(wèn)題作了深入研究，取得了以下結(jié)論與成果。1）通過(guò)對(duì)注塑成型翹曲變形的分析，確定翹曲變形產(chǎn)生的原因。2）確定了薄壁塑件翹曲變形的重要參數(shù)：保壓壓力、熔體溫度、冷卻時(shí)間、流動(dòng)充模時(shí)間、模具溫度、保壓時(shí)間等。3）確定了汽車薄殼件成形過(guò)程中翹曲缺陷控制方法：一是修改工件的幾何形狀；二是改變注塑模具的結(jié)構(gòu)；三是調(diào)整工藝參數(shù)。以減少塑件二次加工的成本，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)[1]郭志英, 阮雪榆, [J].中國(guó)機(jī)械工程, 2002（9）：2325.[2]盧義強(qiáng), [J].華中理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2006（25）：1317.[3]郭志英, 李德群. 注塑制品翹曲變形的研究[J].塑料科技, 2001（1）：121123.[4]李海梅, [J].鄭州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1999（2）：1819.[5]吳建軍, [J].中國(guó)機(jī)械工程, 1999（1）：3536.[6]吳建軍, [J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 1998（4）：7072.[7]盧義強(qiáng), 陳 [J].科學(xué)通報(bào), 1999（19）：2930.[8]盧義強(qiáng), 李德群. 注塑模冷卻模擬系統(tǒng)[J].華中理工大學(xué)學(xué)報(bào), 1997（25）：3537.[9]唐行虎．基于數(shù)值模擬的覆蓋件沖壓成形工藝研究[J]．新技術(shù)新工藝, 2004，（9）：3839．[10]申長(zhǎng)雨, [J].中國(guó)塑料, 2004（7）：2425.[11]李金良, 龍 玲. 注塑制品翹曲變形分析[J]. 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