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塑料模具尺寸和收縮率有啥關(guān)系？

來源：　　　　　　　時間：2017-06-16

“設(shè)計塑料模時

，確定了模具結(jié)構(gòu)之後即可對模具的各部分進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計

，即確定各模板和零件的尺寸，型腔和型芯尺寸等

。這時將涉及有關(guān)材料收縮率等主要的設(shè)計參數(shù)

。因而只有具體地掌握成形塑料的收縮率才能確定型腔各部分的尺寸

。即使所選模具結(jié)構(gòu)正確

，但所用參數(shù)不當(dāng)，就不可能生產(chǎn)出品質(zhì)合格的塑件

。

塑料收縮率及其影響因素

熱塑性塑料的特性是在加熱後膨脹

，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

，首先將熔融塑料注射入模具型腔內(nèi)，充填結(jié)束後熔料冷卻固化

，從模具中取出塑件時即出現(xiàn)收縮，此收縮稱為成形收縮。塑件從模具取出到穩(wěn)定這一段時間內(nèi)

，尺寸仍會出現(xiàn)微小的變化

，一種變化是繼續(xù)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(qiáng)尼龍66的含水量為40%時尺寸增加量為0.3%。但其中起主要作用的是成形收縮

。目前確定各種塑料收縮率（成形收縮＋後收縮）的方法

，一般都推薦德國標(biāo)準(zhǔn)中DIN16901的規(guī)定。即以23℃±0.1℃時模具型腔尺寸與成形後放置24小時

，在溫度為23℃

，相對濕度為50±5%條件下測量出的相應(yīng)塑件尺寸之差算出。

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

； M-塑件尺寸。

如果按已知塑件尺寸和材料收縮率計算模具型腔則為 D=M/(1-S) 在河北塑料模具設(shè)計中為了簡化計算

，一般使用下式求模具尺寸：

D=M+MS(2)

如果需實施較為準(zhǔn)確的計算，則應(yīng)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的影響也只能使用近似值

，因而用式(2)計算型腔尺寸也基本上滿足要求。在制造模具時

，型腔則按照下偏差加工

，型芯則按上偏差加工，便於必需時可作適當(dāng)?shù)男拚?

難於準(zhǔn)確確定收縮率的主要原因

，首先是因各種塑料的收縮率不是一個定值

，而是一個范圍

。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(chǎn)的不同批號同種材料的收縮率也不一樣。因而各廠只能為用戶提供該廠所生產(chǎn)塑料的收縮率范圍

。其次

，在成形過程中的實際收縮率還受到塑件形狀，模具結(jié)構(gòu)和成形條件等因素的影響

。下面對這些因素的影響作一介紹

。

塑件形狀

對於成形件壁厚來說

，一般由於厚壁的冷卻時間較長，因而收縮率也較大

。對一般塑件來說，當(dāng)熔料流動方向L尺寸與垂直於熔料流方向W尺寸的差異較大時

，則收縮率差異也較大

。從熔料流動距離來看，遠(yuǎn)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(qiáng)筋、孔

、凸臺和雕刻等形狀具有收縮抗力，因而這些部位的收縮率較小

。

模具結(jié)構(gòu)

澆口形式對收縮率也有影響

。用小澆口時，因保壓結(jié)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(jié)構(gòu)也是模具設(shè)計中的一個關(guān)鍵

。冷卻回路設(shè)計得不適當(dāng)，則因塑件各處溫度不均衡而產(chǎn)生收縮差

，其結(jié)果是使塑件尺寸超差或變形

。在薄壁部分，模具溫度分布對收縮率的影響則更為明顯

。

河北塑料模具尺寸和制造公差

模具型腔和型芯的加工尺寸除了通過D=M(1+S)公式計算基本尺寸之外

，還有一個加工公差的問題。按照慣例

，模具的加工公差為塑件公差的1/3

。但由於塑料收縮率范圍和穩(wěn)定性各有差異，首先必需合理化確定不同塑料所成形塑件的尺寸公差

。即由收縮率范圍較大或收縮率穩(wěn)定較差塑料成形塑件的尺寸公差應(yīng)取得大一些

。否則就可能出現(xiàn)大量尺寸超差的廢品。

為此

，各國對塑料件的尺寸公差專門制訂了國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

。中國也曾制訂了部級專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但大都無相應(yīng)的模具型腔的尺寸公差

。德國標(biāo)準(zhǔn)中專門制訂了塑件尺寸公差的DIN16901標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)的模具型腔尺寸公差的DIN16749標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)在世界上具有較大的影響

，因而可供塑料模具行業(yè)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(biāo)準(zhǔn)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－熔料流動方向的成形收縮率　VST－與熔料流動垂直方向的成形收縮率

。

根據(jù)塑料△VS值

，將各種塑料的收縮特性分為4個組?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">！鱒S值至小的組是高精度組，以此類推

，△VS值至大的組為低精度組

。并按照基本尺寸編制了精密技術(shù)、110

、120

、130、140

、150和160公差組

。并規(guī)定，用收縮特性極穩(wěn)定的塑料成形塑件的尺寸公差可選用110

、120和130組

。

用收縮特性中等穩(wěn)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公差選用130

、140和150組。用收縮特性至差的塑料成形塑件的尺寸公差選用140

、150和160組

。在使用此公差表時，還需注意以下各點

。表中的一般公差用於不注明公差的尺寸公差

。

直接標(biāo)注偏差的公差是用於對塑件尺寸標(biāo)注公差的公差帶。其上

、下偏差可設(shè)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(gòu)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是直接由模具零件所決定的尺寸。精密技術(shù)是專門設(shè)立的一組公差值

，供具有高精度要求塑件使用。在此用塑件公差之前

，首先必需知道所使用的塑料適用哪幾個公差組

。

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