注塑模具型腔尺寸和塑（sù）料收縮（suō）率的關係?

注塑模具型腔尺寸和塑料（liào）收縮率（lǜ）的關係?

  注塑（sù）模具型腔尺寸和塑料收縮率的關係?

  設計塑料模時，確定了模具（jù）結構之後即可（kě）對模具（jù）的各部分進行詳細設計，即確定（dìng）各模（mó）板和零件的尺寸，型腔和型芯尺寸等。這時將涉（shè）及（jí）有關材料收縮率等主要的（de）設計參數。因而隻有具體地掌握成形塑料的收縮率才能確定型（xíng）腔各部分的尺寸。即使所選（xuǎn）模具結構正確，但所用參數不當，就不可能生產出品質合格的塑件。

  熱塑性塑料的特性是（shì）在加（jiā）熱後膨脹，冷卻後收縮，當（dāng）然加壓以後體積也將縮小。在注塑成形過程中，首先將熔（róng）融塑料注射入（rù）模具型腔內，充填結束後熔（róng）料冷卻固化，從模具中取出塑件時即出現收縮，此收縮稱為成形收縮（suō）。塑件從模（mó）具取出到（dào）穩定這一段時（shí）間內，尺寸仍會出現微小的變化，一種變（biàn）化是繼續收縮，此收縮稱為後收縮（suō）。

  另一種變（biàn）化是某（mǒu）些吸濕性塑料因吸濕而出現（xiàn）膨脹。例如尼龍610含水（shuǐ）量為3%時，尺（chǐ）寸增加量為2%;玻璃纖（xiān）維增強尼龍（lóng）66的含水量（liàng）為40%時尺寸（cùn）增加量為0.3%。但其中（zhōng）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+後收縮)的方法，一般都推薦德國國家標準中DIN16901的規定。即以23℃±0.1℃時模具型（xíng）腔尺寸與成形後（hòu）放置24小時，在溫度為23℃，相對濕度為（wéi）50±5%條件下測量出的相應塑（sù）件尺寸之差算出。

  收縮率S由下式表（biǎo）示：S={(D-M)/D}×100%(1)

  其中：S-收縮率;D-模具尺寸;M-塑件尺寸。

  如果按已知塑（sù）件尺寸和材料收縮率計算模具型腔則為 D=M/(1-S) 在模具設計中為了簡化計算，一般（bān）使（shǐ）用（yòng）下式求模具尺寸：

  D=M+MS(2)

  如果需實施較為精確的計算，則應用下式：D=M+MS+MS2(3)

  但在確定收縮率時，由於實際的收縮率要受眾多因素（sù）的影響也隻能使用近似值，因而用式(2)計算型腔尺寸也基本（běn）上滿足要求。在製造模具時（shí），型（xíng）腔則按照下偏差（chà）加工，型芯（xīn）則按上（shàng）偏差加工，便於必要時可作適當的修整。

  難於精（jīng）確確定收（shōu）縮率（lǜ）的主要原因，首先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（chǎn）的同種材料的收縮率不相同，即使是一個工廠生產的不同（tóng）批號同種（zhǒng）材料的（de）收縮率也不一樣。

  因而各廠隻能為（wéi）用戶提供該廠所生產塑料的（de）收縮率範圍。其次，在成形過程中的實際（jì）收縮率還受到塑件形狀，模具結構（gòu）和成形條件等因（yīn）素的（de）影響。下麵對這些因素（sù）的影響（xiǎng）作一介紹。

  塑件形狀

  對於成形件壁厚來說，一般由於厚壁的冷卻時（shí）間較長，因（yīn）而收縮率也較大。對一般塑件來說，當（dāng）熔料流（liú）動方（fāng）向L尺寸與垂直於熔料流方向W尺寸的差異較大時，則收縮（suō）率差（chà）異也較大。從熔料流動距離來看，遠離澆口部分的壓力損失大，因而該處的（de）收縮率也比*近澆口部位大（dà）。因加強筋（jīn）、孔、凸台和雕刻等形狀具有收縮抗力，因而這些部位（wèi）的收縮率較小。

  模具結構

  澆（jiāo）口形式對收縮率也有影響。用小澆口時，因保壓結束之前（qián）澆口即（jí）固化而使塑（sù）件的收縮率增大。注塑模具中的冷卻回路結構也是模具設計中的一（yī）個關鍵。冷卻回（huí）路設計得不適當，則（zé）因塑件（jiàn）各處溫度不均衡而產生收縮差，其結果是使塑件尺寸超差或變形（xíng）。在薄壁部分（fèn），模具溫度分布對收縮率的影響則更為明顯。

  注塑模具尺（chǐ）寸（cùn）和製造公差（chà）

  模具型腔（qiāng）和型芯的加工尺寸除了通過（guò）D=M(1+S)公（gōng）式計算基本尺寸之外，還有一個加工公差的問題。按（àn）照慣例，模具的加工公差為塑件公（gōng）差的1/3。但由於塑料收縮率範圍和穩定性各（gè）有差異，首先必須合理化確定（dìng）不同塑料所（suǒ）成形塑件的（de）尺寸公差。即由收縮率（lǜ）範圍較大或收縮率穩定較（jiào）差塑料成形塑件的尺寸公差應取得大一些。否則就可能出現大量尺寸超差的（de）廢品。

  為此，各國對（duì）塑料件的尺寸公差（chà）專門製（zhì）訂了國家標準或行業標（biāo）準。中國也曾製訂了部級專業標準。但大都無相應的模具（jù）型腔的尺寸（cùn）公差。德國國家（jiā）標（biāo）準（zhǔn）中專門製訂了塑件尺寸公差的DIN16901標準及相應的模具型腔（qiāng）尺寸公差的DIN16749標準。此標準在（zài）世界上具有較大的影響，因而可供塑料模具（jù）行（háng）業參考。

  關（guān）於塑件的尺寸公差和允許偏差

  為了合理地確定不同收縮特性材料所成形塑件的尺寸公差，讓標準引入了成形收縮差△VS這一概念。

  △VS=VSR_VST(4)

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

  根據塑料△VS值，將各種（zhǒng）塑料的收縮特性分為4個組。△VS值最小的組是高精度組，以此類推，△VS值最大的（de）組為低精度組（zǔ）。並按照基本尺寸編製了精密（mì）技術、110、120、130、140、150和160公差組。並規定，用收縮特性（xìng）最穩定的塑料成形塑件的尺寸公差可選用110、120和130組。

  用收縮（suō）特性中（zhōng）等穩定的塑料成形塑件的尺寸公差選用120、130和140。如果用這類塑料成形塑件的尺寸公差選用110組時，即可能出大量尺寸超差塑件。用收縮特性較差的塑料成形塑件的尺寸（cùn）公（gōng）差（chà）選用130、140和150組（zǔ）。

  用收縮特性最差的塑料成形（xíng）塑件的尺寸公差選用140、150和160組。在使用此公差表時，還需注（zhù）意以下各點。表中的一般公差用（yòng）於不注明公差的（de）尺寸（cùn）公差。

  直（zhí）接標注偏差的公差是用於對塑件尺寸標（biāo）注公差（chà）的公差（chà）帶。其（qí）上、下偏差可設計人員自行確定。例如公差帶為0.8mm，則可以選用以下各種上、下偏差構成。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。每一公差組中均有A、B兩組公差值。其中A是由模具零件組（zǔ）合形成（chéng）的尺寸，增加了模具零件對合處不密合所形成（chéng）的錯差。

  此增加值為0.2mm。其中B是直接（jiē）由模具零件所決定的（de）尺（chǐ）寸。精密技術是專門設立的一組公差值，供具有高精（jīng）度要求塑件使用（yòng）。在此用塑件公差之前，首先必（bì）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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