变曲率ICM聚碳酸酯制品残余应力分布

蒋晶，侯建华，王市伟，王小峰，孙书豪，张康康，李倩

（1郑州大学化工与能源学院，河南 郑州 450001；2郑州大学力学与工程科学学院，河南 郑州 450001；3微纳成型技术国家级国际联合研究中心，河南 郑州 450001）

变曲率ICM聚碳酸酯制品残余应力分布

蒋晶1,3，侯建华2,3，王市伟2,3，王小峰2,3，孙书豪2,3，张康康2,3，李倩2,3

（1郑州大学化工与能源学院，河南 郑州 450001；2郑州大学力学与工程科学学院，河南 郑州 450001；3微纳成型技术国家级国际联合研究中心，河南 郑州 450001）

结合注射压缩成型（injection compression molding，ICM）工艺特点，运用平面偏振和数值仿真方法，对变曲率聚碳酸酯 ICM 制品残余应力的分布进行分析，研究不同压缩工艺下残余应力分布特点以及随曲率变化的规律。结果发现：除了浇口和末端小部分区域外，光弹应力条纹环绕制品形状分布；顺序式ICM残余应力条纹有较规整的对称分布结构，同步式 ICM充填末端区域残余应力在厚度方向与传统注塑成型区别较为明显，呈现“压-拉”两层应力分布状态；同一平面内，变曲率ICM制品厚度方向残余应力随曲率的减小而递减。除平板制品外，其余四类不同曲率制品的平均残余应力与对应曲率均呈反比例变化关系。研究对优化变曲率透明聚合物制品的设计有一定指导意义。

聚合物；注射压缩成型；数值模拟；残余应力；黏度；变曲率

引 言

注射压缩成型（injection compression molding，ICM）作为传统注射成型的一种高级形式，可以较好地解决传统注塑中熔体较长流动和不均匀温度变化产生的残余流动应力和热应力[1-3]。由于在合模过程中型腔没有完全闭合，产品有效充填空间变大，从而使得整个注塑过程中型腔压力较传统注塑有较大幅度降低。……