塑料模具尺（chǐ）寸和收縮率有（yǒu）啥關係?

塑料模具尺寸（cùn）和收縮率有啥（shá）關係?

  塑料模具（jù）尺寸和收（shōu）縮率有啥（shá）關係?

  設計塑料模時，確定了模具結構之後即可對模具的各（gè）部分進行詳細設計，即確定各模（mó）板和零件的尺寸，型腔和型芯（xīn）尺寸等。這時將涉及有關材料收縮率等主要的（de）設（shè）計參數。因而隻有具（jù）體地掌握（wò）成形塑料（liào）的收縮率（lǜ）才能確定型腔各部分的尺寸（cùn）。即使所選模具結（jié）構正確，但所用參數不當，就不可能生產出品質合格的（de）塑件。

  熱塑性塑料的特性是（shì）在加熱後膨脹，冷卻（què）後收縮，當然加壓以後體積也將縮小。在注塑成形過程中，首先將熔融塑料注射入模具型腔內，充填結束後熔料冷卻固化，從模具中取出塑件時即出現收縮（suō），此收縮稱為成形收縮。塑件從（cóng）模具取出到穩定這一段時間內，尺（chǐ）寸仍會出現微小的變化，一種變化（huà）是繼（jì）續收縮，此收縮稱為後收縮。

  另一種變化是某些吸濕性塑料因吸濕而出現（xiàn）膨脹。例如尼龍610含水量為3%時，尺寸增加量為2%;玻璃纖維增強尼龍（lóng）66的含（hán）水量為40%時尺寸增加（jiā）量為0.3%。但其中起主要作用（yòng）的是成形收縮。

  目前確定各種塑料收縮率(成形收縮+後（hòu）收縮)的方法，一（yī）般都推薦德國國家標準中DIN16901的規定。即以23℃±0.1℃時模具型腔（qiāng）尺寸與成形後放置24小時，在溫度為23℃，相對（duì）濕度為50±5%條件（jiàn）下測量出的相應塑件尺寸之差算出（chū）。

  收縮率S由下式表示：S={(D-M)/D}×100%(1)

  其中：S-收縮率;D-模具尺寸（cùn）;M-塑件尺寸。

  如果按已知塑件（jiàn）尺寸和材料收縮率計算模具型腔則為 D=M/(1-S) 在模具（jù）設計中為了簡化計算，一般使用下式求模具尺寸：

  D=M+MS(2)

  如果需實（shí）施（shī）較（jiào）為精確（què）的計算，則應用下式：D=M+MS+MS2(3)

  但在確定收（shōu）縮率時（shí），由於實際的收縮率（lǜ）要受眾多因素的影響也隻能使用近似值，因而用式（shì）(2)計算型腔尺（chǐ）寸也基本上滿足（zú）要求。在製（zhì）造模具時（shí），型腔則按照下偏差加工，型芯則（zé）按上偏差加工，便於必要（yào）時可作適當的修整。

  難於精確確定（dìng）收縮率的主要原因，首先（xiān）是因各種塑料的收縮率不是一個定值，而是一個範圍。因為不同工廠生產的同種材料的（de）收（shōu）縮率（lǜ）不相同，即使是一個工廠生產的不同批號同種材料的收縮率（lǜ）也（yě）不一樣。

  因而各廠隻能為（wéi）用戶（hù）提供該廠所生產塑料的收縮率範（fàn）圍。其次，在成形過程中的實際收縮率還（hái）受到塑件形狀，模（mó）具結構和成形條（tiáo）件等因素的影響（xiǎng）。下麵對這些因素的影響（xiǎng）作一介紹。

  塑件形狀

  對於（yú）成形件壁厚來說，一般由於厚壁的冷卻時間較長，因而收縮率也較大。對（duì）一般（bān）塑件來說，當熔料流動方向L尺寸與垂直於熔料流方（fāng）向W尺（chǐ）寸的差（chà）異較大時，則收縮率差異也較大。從熔料（liào）流動距離來看，遠離澆口部分的壓力損失大，因而該處的收（shōu）縮率也比*近澆口部位大。因加強（qiáng）筋、孔、凸台和雕刻等形狀具（jù）有收縮抗力，因而這些部位的收縮率較小。

  模具結構

  澆口（kǒu）形式（shì）對收縮率也有影響。用小澆口時，因保壓結束之前澆口即固化而使塑件的收縮率增大。注塑模中的冷卻回路結構也是模具設計中的一個關鍵。冷卻回路設計得不適當，則因塑件各處溫度不均（jun1）衡而產生（shēng）收縮差，其結果是使塑件尺寸超差或（huò）變形。在薄壁部分，模具溫度分布對收縮率的影響則更為明顯。

  模具尺寸和製造公差

  模具型腔和型芯的加工（gōng）尺寸（cùn）除了通過D=M(1+S)公式計算基本尺寸之外，還有（yǒu）一個加工公差的（de）問題。按照慣（guàn）例，模具（jù）的加工公差為塑件公差的1/3。但由於塑料收縮（suō）率範圍和穩（wěn）定性各有差異，首（shǒu）先必須合理化確定不同塑料所（suǒ）成形塑件的尺寸公差。即由收縮率範圍較大或收縮率穩定較差塑料成形（xíng）塑件的尺寸（cùn）公差應取得（dé）大一些（xiē）。否則就可能出現大量尺（chǐ）寸超差的廢品（pǐn）。

  為此，各國對塑料件的（de）尺寸公差（chà）專門製訂了（le）國家標準或行業標（biāo）準。中國也曾製訂了部級專業標（biāo）準。但大都無相（xiàng）應的模具（jù）型腔的尺寸公差。德國國家標準中專門製訂了塑件尺寸公差的DIN16901標準及相應的模具型腔尺寸公差的（de）DIN16749標準。此標準在世界上具有較大的影響（xiǎng），因而可供塑料模具行業（yè）參考。

  關於塑件（jiàn）的尺寸公差和允許偏差

  為了合理地確定不同收縮特（tè）性材料（liào）所成形塑件（jiàn）的（de）尺寸公（gōng）差，讓標準引入了成形（xíng）收縮差△VS這一概念。

  △VS=VSR_VST(4)

  式中：VS-成形收縮差 VSR-熔料流動方向的成形收縮率 VST-與熔（róng）料流動垂直方向的成形收縮率。

  根據塑料（liào）△VS值，將各種塑料的收縮特性分為4個（gè）組。△VS值最（zuì）小的組是高精度組，以此類推（tuī），△VS值最大的組為低精度組。並（bìng）按照基本尺（chǐ）寸編（biān）製了精密技術、110、120、130、140、150和160公差組。並規（guī）定，用（yòng）收縮特性最穩定的塑料成形塑件的（de）尺寸公差可選用110、120和130組。

  用收縮特性中等穩定的塑料成形塑（sù）件的尺寸（cùn）公差選用120、130和140。如果用這類塑料成（chéng）形塑件的尺寸公差選（xuǎn）用110組時，即可能出（chū）大量尺寸超差塑件。用收（shōu）縮特性較差的塑料成形塑件的尺寸公差選用130、140和150組。

  用收縮特性（xìng）最差的（de）塑料（liào）成形塑件的尺寸公差選用140、150和160組。在使用（yòng）此公差表時，還需注意以下各點。表中的一般公差用於不注明公差（chà）的尺寸公差。

  直接標注偏差的公差是用於對塑件尺寸標（biāo）注（zhù）公差（chà）的公差帶。其上、下偏差可設計人員（yuán）自行（háng）確定。例如（rú）公差帶為0.8mm，則可以選（xuǎn）用以下各種上、下偏差構成。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。每（měi）一公差組中均有A、B兩組公差值。其中A是由模（mó）具零件組合（hé）形成的尺寸，增加了模（mó）具零件對合處不密合所形成的錯差。

  此（cǐ）增加值為（wéi）0.2mm。其中B是直接由模具零件所決定的尺寸。精密技（jì）術（shù）是專門設立（lì）的一組公差值，供具有高精度要求塑件使用。在此用塑件（jiàn）公差之前，首先必須知道所（suǒ）使用的塑料適用哪幾個公差組。

• 2023-08-18
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