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金線回彈

第四章 金線密度影響分析

4.6 金線回彈

在封模過程中,塑料流動使得金線受力產生偏移的現象,填充過程中,

塑料熟化度隨塑料分子間的鏈結反應而上升,使得塑料黏度上升。塑料填 充完全時,模穴中的塑料停止流動,金線上不再有拖曳力,這使得之前受 塑料流動而變形的金線產生部份彈性回彈,使實際金線偏移量減小。完全 填充後的冷卻過程,塑料黏度將隨著溫度下降而提高,直至塑料硬化,因 此在塑料冷卻過程中,金線彈性回彈量將受到限制。本文中先前探討的金 線偏移量,僅分析塑料填充過程中的金線偏移情形,對於填充成後的金線 偏移回彈現象並未加以討論,故在此節將針對金線彈性回彈作初步探討。

4.6.1 金線回彈模型

是塑料填充時,在金線上引發的拖曳力所造成的偏移;接著,是塑料完全 填充後,塑料冷卻過程中金線的彈性回彈。實際上,金線回彈並非單純和 金線材料性質以及金線偏移量有關,金線在充滿塑料的模穴中回彈,亦受 到塑料阻力牽制。塑料對於金線的回彈行為之影響,推測與塑料隨著時間 變化的黏度和金線回彈速度有關,因此要建立金線在塑料中的回彈模型十 分複雜,是一項值得進一步探討研究的議題,但由於此議題並非本研究中 所討論的重點。在此僅希望了解金線變形後,在金線上是否發生塑性變形 與回彈後金線偏移情形之關係,所以,假設塑料在過程中黏度不變亦不固 化,並且,回彈時間足以讓金線彈範圍應變完全恢復。在這樣的假設條件 下,是在金線偏移模擬後,將金線上所有塑料造成之拖曳力移除,並計算 金線偏移恢復狀況。若是在這樣假設下,在充模過程中發生塑性變形之金 線,回彈後仍存在偏移量,則可確定,在實際情況下或將塑料對回彈阻礙 考慮時,金線回彈後必定無法恢復到未受拖曳力作用前的形狀而存在偏移 量。

4.6.2 網格模型、材料及製程條件設定

在金線回彈模擬分析中,所使用的塑料網格,塑料以及金線材料均與 本文先前之分析模擬相同,並且以分佈如同4.1節中第一組的13條金線進行 分析。在製程條件設定方面,為了使得模擬中的塑性變形量增加以方便觀 察,僅將充填時間所短為4秒,以增加塑料流經金線時的速度,使拖曳力提 高,其餘製程參數仍與本文先前之分析模擬的設定相同。

4.6.3 分析結果與討論

圖4-10為塑料填充完全時,以ABAQUS計算出的金線偏移以及金線上 主軸塑性應變分佈圖,由圖中可看出,編號1、2、3、4、11、12及13的金 線上,接近接腳處應變超過降服應變而造成永久的塑性應變。金線於塑料 完全填充時的編移量以及回彈後的編移量曲線圖中(圖4-11),當金線回彈

後,同樣在編號1、2、3、4、11、12及13的金線上仍然存在偏移量,其餘 編號的金線回彈後偏移量分析結果的數值皆小於10-13 mm,為數值上之誤 差,因此可當成不具偏移量。因此可以肯定,當金線在充模過程中若應變 量超過降服,則回彈後,金線無法恢復到位受力偏移的狀態。

圖4-10、金線偏移及主軸塑性應變分佈圖

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

金線編號

金線偏移量 (單位:m m )

金線最大偏移量 回彈後金線偏移量

圖4-11、金線回彈後與回彈前偏移曲線圖

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