根據(jù)玻纖制品變形量進(jìn)行模具設(shè)置的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)玻纖制品變形量進(jìn)行模具設(shè)置的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]玻纖制品由于其力學(xué)性能、成本上的明顯優(yōu)勢，近幾年在汽車內(nèi)飾件中的運(yùn)用十分廣泛，但是由于玻纖在制品中的取向問題，容易造成制品收縮不均勻，使得制品的變形較為明顯。例如圖1所示，對于注塑材料的進(jìn)膠口 3位于圓心的玻纖制品，由于玻纖的取向?qū)е卵刂鲃?dòng)方向(箭頭2所示的方向)的收縮遠(yuǎn)小于垂直流動(dòng)方向(箭頭I所示的方向)的收縮，使得玻纖制品在注塑成型時(shí)由圖1所示的圓形變形為如圖2所示的球冠，該球冠的高度H即為該玻纖制品的變形量H。在模具開發(fā)過程中，若變形量H超出可接受的范圍，例如當(dāng)變形量H大于預(yù)設(shè)的臨界變形量H0時(shí)，就必須對進(jìn)膠口的數(shù)量及位置重新設(shè)置，或者對無法改變變形量的地方在模具上做出相應(yīng)的修偏。由于目前沒有一種方法可以對變形量進(jìn)行精確的計(jì)算和預(yù)估，這就導(dǎo)致開發(fā)過程中需要對模具不斷進(jìn)行調(diào)整和更改，進(jìn)而導(dǎo)致開發(fā)難度大、周期長、成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提出一種根據(jù)玻纖制品變形量進(jìn)行模具設(shè)置的方法，對玻纖制品變形量進(jìn)行精確的計(jì)算和預(yù)估，便于根據(jù)理論計(jì)算的變形量結(jié)果，指導(dǎo)產(chǎn)品模具設(shè)置，降低開發(fā)難度，縮短開發(fā)周期，節(jié)約開發(fā)成本。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種根據(jù)玻纖制品變形量進(jìn)行模具設(shè)置的方法，該玻纖制品在注塑成型時(shí)由圓形收縮為球冠，該方法包括如下步驟:
[0006](I)通過試驗(yàn)測得所述玻纖制品的注塑材料沿著流動(dòng)方向的收縮率Xlfe,垂直流動(dòng)方向的收縮率Ylfe,以及所述圓形收縮前的半徑Rmi ；
[0007](2)根據(jù)所述玻纖制品的注塑材料沿著流動(dòng)方向的收縮率Xlfe,垂直流動(dòng)方向的收縮率Ylfe,以及所述圓形收縮前的半徑Rmi計(jì)算得到所述球冠的高度H，即為所述玻纖制品的變形量H ；
[0008](3)當(dāng)變形量H大于預(yù)設(shè)的臨界變形量Htl時(shí)，增加模具的進(jìn)膠口數(shù)量；當(dāng)變形量H小于或等于預(yù)設(shè)的臨界變形量Htl時(shí)，保持模具的進(jìn)膠口數(shù)量不變。
[0009]所述步驟(I)中，采用由所述注塑材料構(gòu)成的長條形樣條進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)如下公式分別計(jì)算沿著流動(dòng)方向的收縮率X1&和垂直流動(dòng)方向的收縮率Y收:
[0010]X收=(Lx前—Lx后)/ Lx前 X 100%;
[0011]Y 收=(LY 前一Ly 后)/ Ly 前 X 100% ;
[0012]其中，Lx w、LxΒ分別為長條形樣條收縮前、收縮后沿著流動(dòng)方向的長度，Ly w、Ly^分別為長條形樣條收縮前、收縮后垂直流動(dòng)方向的長度。
[0013]所述步驟(2)包括如下子步驟:
[0014](2.1)根據(jù)如下公式分別計(jì)算所述圓形收縮后的半徑Rws和周長Lws:
[0015]R 圓后=(I — X收)X R 圓前；
[0016]L 圓后=(1 — Y 收)X2jiXR 圓前；
[0017](2.2)根據(jù)如下公式分別計(jì)算所述球冠的表面弧長C和底面直徑L:
[0018]C = 2XR圓后=2 (I — X收)XR圓前；
[0019]L = L 圓后 72πΧ2 = 2 (I — Y 收)XR 圓前；
[0020](2.3)根據(jù)如下公式計(jì)算所述球冠對應(yīng)的球體半徑R球:
[0021]Rn+1 = (I + (L - 2XRnXSIN(C/(2XRn)))/(L - CXCOS(C/(2XRn)))) XRn ；
[0022]其中，首先將Rtl=I代人公式計(jì)算得到R1，然后將R1代入公式計(jì)算得到R2,依次類推，直至Rn與Rn+1 —致時(shí)，得到的Rn即為R球；
[0023](2.4)根據(jù)如下公式計(jì)算所述球冠對應(yīng)的中心角度A:
[0024]A = CX 180++R 球；
[0025](2.5)根據(jù)如下公式計(jì)算所述球冠的高度H:
[0026]H = (1-Yfc)XRffltiX (I — COS (A/2)) +SIN (A/2)。
[0027]所述步驟(2)進(jìn)一步包括子步驟(2.6):保持Rmi恒定，改變沿著流動(dòng)方向的收縮率X1&和垂直流動(dòng)方向的收縮率Ylfe的差值Λ，分別通過步驟(2.1)- (2.5)計(jì)算得到對應(yīng)的變形量H，然后通過曲線擬合得到變形量H與沿著流動(dòng)方向的收縮率X和垂直流動(dòng)方向的收縮率Ylfe的差值Λ之間的關(guān)系。
[0028]所述臨界變形量H。在7.5-13.3mm之間。
[0029]所述臨界變形量HflOmm。
[0030]所述步驟(3)進(jìn)一步包括當(dāng)變形量H小于或等于預(yù)設(shè)的臨界變形量Htl時(shí)，在模具上增設(shè)局部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
[0031]所述局部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)為加強(qiáng)筋。
[0032]本發(fā)明的根據(jù)玻纖制品變形量進(jìn)行模具設(shè)置的方法，首先通過試驗(yàn)測得玻纖制品的注塑材料沿著流動(dòng)方向的收縮率Xlfe,垂直流動(dòng)方向的收縮率Ylfe,以及圓形收縮前的半徑Rmi,然后計(jì)算得到球冠的高度H，即為所述玻纖制品的變形量H，從而對玻纖制品變形量進(jìn)行精確的計(jì)算和預(yù)估，然后根據(jù)理論計(jì)算的變形量結(jié)果指導(dǎo)產(chǎn)品模具設(shè)置，當(dāng)變形量H大于預(yù)設(shè)的臨界變形量Htl時(shí)，增加模具的進(jìn)膠口數(shù)量；當(dāng)變形量H小于或等于預(yù)設(shè)的臨界變形量Htl時(shí)，當(dāng)變形量H小于或等于預(yù)設(shè)的臨界變形量Htl時(shí)，保持模具的進(jìn)膠口數(shù)量不變，此時(shí)若要進(jìn)一步解決變形問題，可采用其他相應(yīng)手段，從而降低了開發(fā)難度，縮短了開發(fā)周期，節(jié)約了開發(fā)成本。
【附圖說明】
[0033]圖1為一種圓形玻纖制品的注塑材料流動(dòng)示意圖；
[0034]圖2為圖1的玻纖制品變形后的不意圖；
[0035]圖3為長條形樣條示意圖；
[0036]圖4為球冠對應(yīng)的圓球模型示意圖；
[0037]圖5為變形量H與收縮率差值Λ之間的關(guān)系曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]對于在注塑成型時(shí)由圖1所示的圓形收縮為圖2所示的球冠的玻纖制品，本發(fā)明提出一種根據(jù)玻纖制品變形量進(jìn)行模具設(shè)置的方法，該方法包括如下步驟:
[0039](I)通過試驗(yàn)測得玻纖制品的注塑材料沿著流動(dòng)方向的收縮率Xlfe,垂直流動(dòng)方向的收縮率Ylfe,以及圓形收縮前的半徑Rmi。
[0040]本發(fā)明采用圖3所示的長條形樣條進(jìn)行試驗(yàn)，其中注塑材料的進(jìn)膠口 7設(shè)于長條形樣條一端，LX|J、LXJS分別為長條形樣條收縮前、收縮后沿著流動(dòng)方向的長度，LY|1、LYJS分別為長條形樣條收縮前、收縮后垂直流動(dòng)方向的長度，根據(jù)公式I和2分別計(jì)算沿著流動(dòng)方向的收縮率X1&和垂直流動(dòng)方向的收縮率Ylfe:
[0041 ] X收=(Lx前一Lx后)/ Lx前 X 100% (公式 I)
[0042]Y收=(Ly前一Ly后)/ Ly前 X 100% (公式 2)
[0043]此外，圖1中的圓形收縮前的半徑Rmi通常為圓形玻纖制品的設(shè)計(jì)半徑(即流長)，或者也可以通過常規(guī)的長度測量方法容易地獲得。
[0044](2)根據(jù)通過步驟(I)獲得的注塑材料沿著流動(dòng)方向的收縮率Xlfe,垂直流動(dòng)方向的收縮率Ylfe,以及圓形收縮前的半徑Rmi計(jì)算得到球冠的高度H，即為玻纖制品的變形量H。具體包括如下子步驟:
[0045](2.1)根據(jù)公式3和4分別計(jì)算圓形收縮后的半徑Rws和周長Lws:
[0046]R圓后=(1 — X收)X R圓前 (公式3)
[0047]L圓后=(1 — Y收)X2jiXR圓前 (公式 4)
[0048](2.2)如圖4所示，球冠的表面弧長C對應(yīng)于圓形收縮后的直徑，球冠的底面周長對應(yīng)于圓形收縮后的周長，因此可根據(jù)公式5和6分別計(jì)算球冠的表面弧長C和底面直徑L:
[0049]C = 2XR圓后=2 (I — X收)XR圓前 (公式 5)
[0050]L = L圓后—2 X2 = 2 (I — Y收)XR圓前 (公式 6)
[0051](2.3)然后，根據(jù)公式7所示的高階方程求解球冠對應(yīng)的球體半徑R3f:
[0052]Rn+1 = (I + (L - 2XRnXSIN(C/(2XRn)))/(L — CXCOS(C/(2XRn)))) XRn (公式7)
[0053]解此方程方法為，首先將Rtl=I代人公式7計(jì)算得到R1，然后將R1代入公式7計(jì)算得到R2，依次類推，直至Rn與Rn+1 —致時(shí)，得到的Rn即為％。
[0054](2.4)接下來，根據(jù)公式8計(jì)算球冠對應(yīng)的中心角度A:
[0055]A = CX 180++R球 (公式 8)
[0056](2.5)最后，根據(jù)公式9計(jì)算得出球冠的高度H:
[0057]H = (I — Y收)XR_ X (I — COS (A/2))+SIN (A/2) (公式 9)
[0058]此外，通過一些實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)積累，還對本發(fā)明的方法在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行簡化，以求得變形量H的近似值。簡化方法為:保持Rm恒定，改變沿著流動(dòng)方向的收縮率Xlfe和垂直流動(dòng)方向的收縮率Ylfe的差值Λ，分別通過上述步驟(2.1)- (2.