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注塑加工中彎曲模(mó)量(liàng)效應對產品設計的影響
返(fǎn)回列表 來源: 發布日期: 2021.02.23

塑料材料(liào)的物性表裏的物理性能一項裏總會看到(dào)彎曲模量(Flexural Modulus),簡單(dān)的來說彎曲模量就是彎曲應力比(bǐ)上彎曲產生的應變,標識材料在彈性極限內抵抗彎曲變形的能(néng)力。如下圖PC的彎曲模量示意圖:

在彎曲模量(liàng)的測量(liàng)上,ASTM跟ISO在測試樣條的尺寸以及測試的方法上都有些微的(de)差異,所以兩(liǎng)個不同標準出來的數值其實(shí)不太好直接比較(jiào),最好的方法還是比對同意方法下的數值。

談到這裏,可能有(yǒu)的同學會問,塑料原材料物性表裏不但有彎曲模(mó)量,也有拉伸模量,該看那個模量好呢。我的意見是先看具體應用,也就是(shì)產品服役的狀態,到底是受彎曲(qǔ)更多呢還是受(shòu)拉伸更多。在兩(liǎng)者(zhě)很難判定的時候,那麽我比較建議先看拉伸模量。這是因為同拉伸模(mó)量測試方法相(xiàng)比較的話,二者樣條所受(shòu)約束不同,導致力學模型的準確程度也微有(yǒu)差異– 拉伸是兩(liǎng)段夾緊拉伸,彎曲是兩段支撐,中間受力。所以拉伸模量(liàng)的受力模型相對精(jīng)確一點。此外塑料樣條在測試過(guò)程(chéng)中受力彎曲(qǔ)的時候,多少(shǎo)會(huì)產生一部分塑性變(biàn)形,從而(ér)造成讀取出來的數值實(shí)際上是有所偏大的:

所以你如果(guǒ)比(bǐ)對一些材料的彎(wān)曲模量跟拉伸模量的話,大致有個1.4-1.5的倍數關係。當然也並不是所有塑料材料都有這個比例關係。

那麽什麽(me)是彎曲模量效應呢?比較簡單的(de)說(shuō),就是一個模(mó)量低的材料在受同樣力的時候,產生的變形會大於一個模量高的材料產生的變形。或者(zhě)說在同一個產品上,模量低的材料在(zài)壁厚薄的地方產生的變形跟壁厚厚(hòu)一點的地方產生的變形差會比模量高一點的材料產生(shēng)的變形差(chà)更大一些。

也就是說D2/D1會大於d2/d1,這種差異在一般不受力(lì)的情況下不會(huì)對產品的性(xìng)能產生多大的差(chà)別,但如果在受力的情況下,譬如做(zuò)跌落(luò)的(de)時(shí)候,就(jiù)會造成(chéng)局(jú)部更大(dà)的變(biàn)形,從而形成尖角(Notch),而大家都知道,一旦產生尖角,必然會造成應力集中,降低局部的產品強度,從而可能會造成產品失效。

為了方(fāng)便大(dà)家理解,我們可以(yǐ)把(bǎ)d1跟D1的部分無(wú)線加厚,這樣二者(zhě)在受(shòu)力的時候產生的變形就(jiù)可以忽略不計了,而我們就可以隻考慮d2跟D2受力的變形了。很明顯D2的變形會大於d2的變(biàn)形,從而會有(yǒu)更大的可能在(zài)受(shòu)力的時(shí)候產生過多的變形,甚至形成尖角(notch)。

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