注塑模具型腔尺寸和塑料收（shōu）縮（suō）率的關係（xì）?

注塑（sù）模具型腔尺寸和塑料（liào）收縮率的關係?

  注塑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（mó）具結構之後即可（kě）對模具的（de）各部分進行詳（xiáng）細設（shè）計，即確定各模板和零件的尺寸，型腔和（hé）型芯尺寸等。這時將涉及有關材料收縮（suō）率等主要的設計參數。因而隻（zhī）有具體地掌握成形塑料（liào）的收縮率才能確定（dìng）型腔各部分的尺（chǐ）寸（cùn）。即使所選模具結構正確，但所用參數（shù）不當，就不可能生（shēng）產出品質合格的塑件。

  熱塑性塑料（liào）的特性是在加熱後膨脹，冷卻後收縮，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（shè）入模具型腔內（nèi），充填結（jié）束後熔料冷卻固化，從模具中取（qǔ）出塑件時即出現收縮，此收縮稱為成形收縮。塑件從模具取出到穩定這一段時間內，尺寸仍（réng）會出現微小的變化，一種變化是繼續收縮，此收縮稱為後（hòu）收縮。

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

  目（mù）前（qián）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（guó）國家標準中（zhōng）DIN16901的規（guī）定（dìng）。即以23℃±0.1℃時模具（jù）型腔尺寸與（yǔ）成形（xíng）後放置24小時，在溫度為23℃，相（xiàng）對濕度為（wéi）50±5%條件（jiàn）下測量出的相應塑件（jiàn）尺寸之（zhī）差算出。

  收縮率S由（yóu）下式表示：S={(D-M)/D}×100%(1)

  其中：S-收縮率;D-模具尺寸;M-塑件尺寸。

  如（rú）果按已知塑件尺（chǐ）寸和材料（liào）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）使用下式（shì）求模（mó）具尺寸：

  D=M+MS(2)

  如果需實（shí）施較為精（jīng）確的計算，則應（yīng）用下式：D=M+MS+MS2(3)

  但在確定收縮率時（shí），由於實際的收（shōu）縮率要受（shòu）眾多因素的影響也隻能（néng）使用近似值，因而用式(2)計（jì）算型腔（qiāng）尺（chǐ）寸也基本上滿足要求。在製造模具時，型腔則按照（zhào）下偏差加工，型芯則按上偏差加工，便於（yú）必要時可作適當的修（xiū）整。

  難於精確確定收縮率的主要（yào）原因，首先是因（yīn）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（de）同種材料的收縮率不相同，即使是一個工（gōng）廠生產的（de）不同批號同種材料的收縮率（lǜ）也不（bú）一樣。

  因而各廠隻能為（wéi）用戶提供（gòng）該廠所生產塑料的收縮率範圍。其次，在成（chéng）形過程中的實際收縮（suō）率（lǜ）還受到塑（sù）件形狀（zhuàng），模具結構和成形（xíng）條件等因素的影響（xiǎng）。下（xià）麵對這些因素的影響作一介紹。

  塑件形狀（zhuàng）

  對於成形件壁厚來說，一般由於厚壁的冷卻時（shí）間較長，因而（ér）收縮率也較大。對（duì）一般塑件來（lái）說（shuō），當熔料（liào）流動方（fāng）向L尺寸與垂直於熔（róng）料流方向W尺寸的（de）差（chà）異較大時，則收縮率差異也較大。從熔料（liào）流動距離來（lái）看，遠離澆口部分的壓力損失大，因而該處的收縮率也比*近澆口部位大。因加強筋、孔、凸台和雕刻等形（xíng）狀具有收縮抗力，因而這（zhè）些（xiē）部位的收縮率（lǜ）較小。

  模具結構

  澆口形式對收縮率也有影響。用小（xiǎo）澆口時，因保壓（yā）結束之前澆口即固化而使（shǐ）塑件的收（shōu）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個關鍵。冷卻回路設計（jì）得不適當，則因塑件各處溫度不均衡而產生收（shōu）縮差，其結（jié）果是使塑件尺寸超差（chà）或變形。在薄壁部分，模具溫度分布對收縮率的影響則更為明顯。

  注塑模具尺寸和製造公差

  模具型腔和型（xíng）芯的（de）加工尺寸除了通過D=M(1+S)公式計算（suàn）基本尺寸之外（wài），還（hái）有一個加工公差（chà）的問題。按照（zhào）慣例（lì），模（mó）具的加工公差為塑件公差的1/3。但由於塑料收縮率範（fàn）圍和穩定性（xìng）各有差異（yì），首先必須合理化確定不同塑料所成（chéng）形塑件的尺寸公差。即由收縮（suō）率範圍較大（dà）或收縮率穩定（dìng）較差塑料成形塑件的（de）尺寸公差應取得大一些。否（fǒu）則就可能出現大（dà）量尺寸超差的廢品。

  為（wéi）此，各國對塑料件的尺寸（cùn）公差專門製訂了國（guó）家標準或行業標準。中國也曾製訂了（le）部級專業標準（zhǔn）。但大都無相應的模具型腔的尺寸公差。德國（guó）國家標準中專門製訂了（le）塑件尺寸公（gōng）差（chà）的DIN16901標準及相應的模具型腔尺寸公差（chà）的DIN16749標（biāo）準。此標（biāo）準在世界上具有較大的影響，因而可供塑料（liào）模具行業參考（kǎo）。

  關於塑件的（de）尺寸公差和允許偏差

  為了合理地（dì）確定不同收縮（suō）特性材（cái）料所（suǒ）成形塑件的尺寸公差，讓標（biāo）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（fāng）向的（de）成形收縮（suō）率（lǜ） VST-與熔料流動垂直（zhí）方向的成形收縮率。

  根（gēn）據塑料△VS值，將各種塑料的收縮特性分為4個組。△VS值最小的組是高（gāo）精度組，以此類推，△VS值最（zuì）大的組為低精度組。並按照基本尺寸編製了精密技術、110、120、130、140、150和160公差組。並規定（dìng），用收縮特性最穩定的塑料成形塑件的尺寸公差（chà）可選（xuǎn）用（yòng）110、120和130組。

  用收縮特性中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（jiàn）的尺寸公差選用110組時，即可能出大量尺寸（cùn）超差塑件。用收縮特性較差的塑料成形塑件（jiàn）的尺寸公差選（xuǎn）用130、140和150組。

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

  直接標注偏差的公差是用於對塑件尺寸標注公差的公差帶。其上、下偏（piān）差可設計人員自行（háng）確定。例（lì）如公差帶為0.8mm，則可以選用以下各（gè）種上、下偏差（chà）構（gòu）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（shì）由模具零件組合（hé）形成的尺寸，增加（jiā）了模具零件對（duì）合處不密合所形成的錯差。

  此增（zēng）加值為0.2mm。其中B是直（zhí）接由模具零件所決定的尺寸。精密技術是專門設立的一組公差值，供具有高精度要求（qiú）塑件使用。在此用塑件（jiàn）公差之前，首（shǒu）先必須知道所使用的塑料適用（yòng）哪幾個公差組（zǔ）。

• 2024/10/17
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