注塑件在成型过程中,由于不均匀收缩导致其表面发生扭曲,未能呈现设计的形状,这种变形叫做翘曲变形。翘曲变形通常由多种因素共同作用引起,包括分子链/纤维的配向性、模具冷却效果、塑件设计、模具设计以及成型条件等。
注塑零件的检测需要分为零件自由状态检测和支架夹紧状态检测。零件自由状态检测要检查零件的翘曲变形,为模具优化和生产过程优化提供有价值的信息;支架夹紧状态检测评估安装状态下的零件偏差,是针对于零件功能和最终产品质量的尺寸监控。
1.零件自由状态检测

2.支架夹紧状态检测

在ZEISS Inspect Optical 3D的软件中De-Warp_虚拟装夹功能的引入是实现一次测量,能够输出两种状态(自由状态和夹紧状态)的检测结果。也能够替代物理夹具,缩短产品的开发周期,减少支架的设计、制造、存储和校准的成本投入。
使用De-Warp_虚拟装夹功能检测

De-Warp_虚拟装夹功能的适用零件要求
- 单一材料的注塑零件
- 单件非装配体
- 零件材料厚度小于2mm,零件尺寸小于500mm
- 重力对零件的变形影响可忽略
De-Warp_虚拟装夹功能的适用软件要求
- 2020版本及以上的ZEISS Inspect Optical 3D专业版软件
- De-Warp软件包(免费)

在使用自由状态下使用Zeiss 三维扫描仪测量的网格通过De-Warp_虚拟装夹功能输出夹紧状态零件检测结果操作流程如下:

De-Warp软件包包含了“Voxelizer”和“Remove Warpage”两个脚本。Voxelizer脚本可以根据零件的CAD三位模型和零件的材料性能(弹性模数、泊松比和密度)自动生成简易的有限元变形模型。Remove Warpage脚本依据自由状态零件的网格、变形模型、对齐方式、保持点和加紧点生成虚拟夹紧后零件网格。
以下是自由状态和De-Warp_虚拟装夹后的测量结果对比
零件自由状态:

虚拟夹紧状态

总结:
De-Warp_虚拟装夹功能适用于单一材料且厚度不大于2mm的刚性注塑零件,零件尺寸不大于500mm,此功能集成了有限元变形模型的自动生成和虚拟夹紧的功能。在小尺寸的注塑件翘曲变形检测和尺寸检测相对于传统支架夹紧的检测方式有很大的技术优势。
