注塑模具型腔尺寸和塑料收縮率的關係?-永勝（shèng）模具加工廠

注塑模具型腔尺寸（cùn）和塑料收縮率的關係?

注塑模具型腔尺寸和塑料收縮率的關係?

設計塑料模時，確定了模具結（jié）構之後（hòu）即可對模具的各（gè）部分進行詳細設計，即確定各模板和零件的（de）尺寸，型腔和型芯尺寸等。這時將（jiāng）涉及有關材料收（shōu）縮率等主要的設計參數。因（yīn）而（ér）隻有具體地掌握成形塑料的收縮率才能確定型腔各部分（fèn）的尺寸。即使所選模具結構（gòu）正確（què），但（dàn）所用參數不當，就不可能生產出品（pǐn）質（zhì）合格的塑件。

熱塑性塑料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入模具型（xíng）腔內，充填結束後（hòu）熔料冷卻固化（huà），從模具中（zhōng）取（qǔ）出塑（sù）件時即出現收縮，此收縮稱為成形收縮。塑（sù）件從模（mó）具取出到穩定這一段時間內，尺寸仍會出現微小的變化，一種變化是繼續收縮，此收縮稱為後收縮。

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

目前確定各（gè）種塑料收縮率(成（chéng）形（xíng）收縮+後收縮)的方（fāng）法，一般都（dōu）推薦德國國家（jiā）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℃，相對濕度為50±5%條件下測量出的相應塑件尺寸之差算出。

收縮率（lǜ）S由下（xià）式表示：S={(D-M)/D}×100%(1)

其中：S-收縮率;D-模具尺寸;M-塑件（jiàn）尺寸。

如果按已（yǐ）知塑件尺寸和材料收（shōu）縮率計算模具型腔則為 D=M/(1-S) 在模具設計（jì）中為了簡化計算，一般使（shǐ）用下式（shì）求模具尺寸：

D=M+MS(2)

如果需（xū）實施（shī）較為精確的計算，則應用下式：D=M+MS+MS2(3)

但在確定收（shōu）縮率時，由於實際（jì）的收縮率要受眾多因素（sù）的影響也隻能使用近似值（zhí），因而用式(2)計算型（xíng）腔尺寸也基本上滿足要求。在製造模具時，型腔則按照下偏差加工，型芯則按（àn）上偏差（chà）加工，便（biàn）於必要時可作適當的修（xiū）整（zhěng）。

難於精確確定收（shōu）縮率的主要原因，首先是因各種塑料的收縮率不是一個定值，而是一（yī）個範（fàn）圍。因為不同工廠生產的同種材料的（de）收縮率不相同，即使是一個工（gōng）廠生產的不同批號同種材料（liào）的收（shōu）縮率也不一樣。

因（yīn）而各廠隻能為用戶提供該廠所生產塑料的收縮率範圍。其次，在成形過（guò）程中的實（shí）際收縮率還受到塑件形狀（zhuàng），模具結構和成形條件等因素（sù）的（de）影響。下麵（miàn）對這些因素的影響作一介紹。

塑（sù）件形狀

對於成形件壁厚來說，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（jiàn）來說，當（dāng）熔料（liào）流動方向L尺寸與垂直於熔料流方向W尺寸的差異較大時，則（zé）收縮率差異也較大（dà）。從熔（róng）料流（liú）動（dòng）距離來看，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、凸台和雕刻等形狀（zhuàng）具有收縮（suō）抗力，因而這（zhè）些部位的收縮率較小。

模（mó）具結構（gòu）

澆口（kǒu）形式對收縮率也（yě）有影響。用小澆口時，因保壓結束之前澆口即固（gù）化而使塑（sù）件的收縮率增大。注（zhù）塑模具中的冷卻（què）回路結構也是模具設計中的一個關鍵。冷卻（què）回路設計得不適當，則因塑件各處溫度不均衡而產生收縮差，其（qí）結果是使塑件尺（chǐ）寸超差或變形。在薄壁部分，模具溫度（dù）分布對收縮率的影響則更為明顯。

注塑模具（jù）尺寸和（hé）製（zhì）造公差

模具型腔和型芯的（de）加工尺寸除了通過D=M(1+S)公式（shì）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（jiàn）公差的1/3。但由於塑料收縮（suō）率範圍和穩定（dìng）性各有差異，首先必須合理化確定不同塑料所成（chéng）形塑件的尺寸公差（chà）。即由收縮率（lǜ）範圍較大或收縮（suō）率穩（wěn）定較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（cùn）超差的廢品。

為此，各國對塑料件的尺寸公差專門製訂了（le）國家標準或行（háng）業標準。中國也曾製（zhì）訂了部級專業標準。但（dàn）大都無相應的（de）模具型腔的尺寸（cùn）公差。德國國家標（biāo）準中專門製訂了塑件尺寸公差（chà）的DIN16901標準及相應的（de）模具型腔尺寸公差的DIN16749標準。此標準在世界上具有較（jiào）大的影響，因而可供塑料模具（jù）行業參（cān）考。

關於塑件的尺寸公（gōng）差和允許偏差

為了合理地確定不同收縮特性（xìng）材料所成形塑件的（de）尺寸公差，讓標準引入（rù）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（fāng）向（xiàng）的成形收縮率 VST-與熔料流動垂直方（fāng）向的成形收縮率。

根據塑料△VS值，將各種塑（sù）料的收縮特性分為4個組。△VS值最小的組是高（gāo）精度（dù）組，以此類推，△VS值最大的組為低精度組。並按照基本（běn）尺寸編製了精密（mì）技術、110、120、130、140、150和160公差組。並規定，用（yòng）收（shōu）縮特性最穩定的塑料成（chéng）形塑件的尺寸（cùn）公差可選用110、120和130組。

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

用收縮特性（xìng）最差的塑料成形（xíng）塑件的尺（chǐ）寸公差選用140、150和160組。在使用此公差表時，還需注意以下各（gè）點。表中的一（yī）般公差用於不注明公差的尺寸公差。

直接（jiē）標注偏差的公（gōng）差是用於（yú）對塑件尺寸標注公差的公差帶。其上、下偏差可設計人員自行確定。例如公差帶為（wéi）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（měi）一公差組中均有A、B兩組公差值。其（qí）中A是由模具零件（jiàn）組合形成的尺寸，增加了模具零件對合處不密合所形成的錯差。

此增加值為0.2mm。其中B是直接由模（mó）具零件所決定的尺（chǐ）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（shǐ）用（yòng）。在此用（yòng）塑件公差之前，首先必須知道所使用（yòng）的塑料適用哪幾個公差組。

2024/07/09
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