注塑模具型腔尺寸和塑料收縮率的關(guān)系，你知道嗎？

　　注塑模具型腔尺寸和塑料收縮率的關(guān)系，你知道嗎？

　　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行詳細設(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，就不可能生產(chǎn)出品質(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，一般都建議德國標準中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，便於必要時可作適當?shù)男拚?/span>

　　難於準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加大。 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，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。

　　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，首先在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標準或行業(yè)標準。中國也曾制訂了部級專業(yè)標準。但大都無相應的模具型腔的尺寸公差。德國標準中專門制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DIN16749標準。此標準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。△VS值小的組是高精度組，以此類推，△VS值大的組為低精度組。 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，首先知道所使用的塑料適用哪幾個公差組。