注塑模具型腔尺（chǐ）寸和塑料收縮率的關係?

注塑（sù）模具（jù）型（xíng）腔尺寸和塑料收縮率的關係?

  注塑模具型腔（qiāng）尺寸和塑料收縮率的關係?

  設計塑料模時，確（què）定了模具結構之後即可對模具（jù）的各部分進行詳細設計，即確定各模板和零件的尺寸，型腔和型芯尺寸等。這時將涉及有關材（cái）料收縮率（lǜ）等主要的設（shè）計參數。因而（ér）隻有具（jù）體地掌（zhǎng）握成形塑料的收縮（suō）率才能確定（dìng）型腔各部分的（de）尺寸。即使（shǐ）所選模具結構正確，但所用參數不當，就不可能生產出品質合格的塑件。

  熱塑（sù）性塑料（liào）的（de）特性是在（zài）加熱後膨脹，冷卻後收縮（suō），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，充填結束後熔料冷卻固化，從模具中取出塑件時即出現收縮，此收縮（suō）稱為（wéi）成形收縮。塑件從模具取出到穩定這一段（duàn）時（shí）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（huà）是某些吸濕性塑料（liào）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%;玻璃纖維增強尼（ní）龍（lóng）66的含水量為40%時尺（chǐ）寸增加量為0.3%。但其中起（qǐ）主要作用的是成（chéng）形收縮。

  目前確定各種塑料（liào）收縮率(成形收縮+後收縮)的（de）方法，一般（bān）都推薦德國國家標準（zhǔn）中DIN16901的規定。即以23℃±0.1℃時模（mó）具（jù）型腔尺寸與成（chéng）形（xíng）後放置24小（xiǎo）時，在（zài）溫度為（wéi）23℃，相對濕度（dù）為（wéi）50±5%條件下測量出的相應塑件尺（chǐ）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（sù）件尺寸。

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

  D=M+MS(2)

  如果需實施較為精確的計算，則應用下式：D=M+MS+MS2(3)

  但在確（què）定收縮率時，由（yóu）於實際的收（shōu）縮率要受眾多因素的影響也（yě）隻能使用近似（sì）值，因而用式(2)計算型腔尺寸也基本上滿足要求。在製造模具（jù）時，型腔則按照下偏差加工，型（xíng）芯則按（àn）上偏差加工（gōng），便於必要時可作適當的修整。

  難於精確確定收縮率（lǜ）的主要原因，首先是因各種塑料的（de）收縮率不是一個（gè）定值，而是一個範圍。因為不同工廠生產的同種（zhǒng）材料的（de）收縮率（lǜ）不相同，即使是一個工廠（chǎng）生產的不（bú）同批號同種材料的收縮率也不一（yī）樣。

  因而各廠（chǎng）隻（zhī）能為用戶提（tí）供該廠所生產塑料（liào）的收縮（suō）率範圍。其次，在成形過（guò）程中的實際（jì）收縮率還受到塑件形狀，模具結構和成形條件等因素的影響。下麵對（duì）這（zhè）些因素（sù）的影響作一介紹。

  塑件形狀

  對於成形件壁厚來說，一（yī）般由於厚壁的冷卻時間較長，因而收縮（suō）率也較大。對一般塑件來說，當熔料（liào）流動方向L尺寸與垂直於熔料流方向W尺寸的（de）差異較大時，則收縮率差異（yì）也較大。從熔料流動距離來看，遠離澆（jiāo）口部分的壓力損失大，因而該處（chù）的收縮率（lǜ）也比*近澆（jiāo）口部位大。因（yīn）加強筋、孔、凸台（tái）和雕刻等形狀具有收縮抗力，因而這些部位的收（shōu）縮率較小。

  模（mó）具結構

  澆口形式對收縮率也（yě）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。注塑模具中的冷卻回路結構也是模具（jù）設計中的（de）一個關鍵。冷卻回路設計得不適當，則因塑（sù）件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。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（mó）具型腔（qiāng）和型（xíng）芯的加工尺寸除了通過D=M(1+S)公式計算（suàn）基本尺寸之外，還有一個加工公差的問題。按照慣例，模具（jù）的加工公差為（wéi）塑件公（gōng）差的1/3。但由於塑料收縮率範圍和穩定性（xìng）各有差（chà）異，首（shǒu）先必須合（hé）理化確定不同塑料所成形塑（sù）件的尺寸公差。即由收縮率範圍較大或收縮率穩定較差塑料成形塑件的尺寸公（gōng）差應取得大一（yī）些。否則就可能出現大量尺寸超差的廢品。

  為此，各國對塑料件的尺寸公差專（zhuān）門製訂了國（guó）家標準或行業標（biāo）準。中國（guó）也曾（céng）製訂了部級（jí）專業標準。但大（dà）都無相應的模具型腔的尺（chǐ）寸公差。德國國家標準中專門製訂了塑件（jiàn）尺寸（cùn）公差（chà）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參考。

  關於（yú）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（cái）料所（suǒ）成（chéng）形塑件的尺寸公差，讓標準引入了成形收縮（suō）差△VS這一概念。

  △VS=VSR_VST(4)

  式（shì）中：VS-成形收縮差 VSR-熔料流動方向的成形收（shōu）縮率 VST-與熔料流動垂直（zhí）方（fāng）向的成形收縮率。

  根據塑料△VS值（zhí），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（jīng）度組（zǔ），以此類推，△VS值最大的組為低精度組（zǔ）。並按（àn）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（jiàn）的尺寸公差可選用110、120和130組。

  用收縮特性中（zhōng）等穩定的（de）塑料成（chéng）形塑件的（de）尺寸（cùn）公差選用120、130和（hé）140。如果用這類塑料成形塑（sù）件的尺寸公差選用110組時，即可（kě）能（néng）出大量尺寸（cùn）超差塑件。用（yòng）收（shōu）縮特性較差的塑料成形塑（sù）件的尺寸公差選用130、140和150組。

  用收縮（suō）特性最差的塑料成形塑件的尺寸公（gōng）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（de）一般公差用於不注明公差的尺寸公差。

  直接（jiē）標注偏差的公差（chà）是用於對塑件（jiàn）尺寸標注公差的公差帶。其上、下（xià）偏差可設計人員自行確定。例如公差帶為（wéi）0.8mm，則可以選（xuǎn）用以下各種（zhǒng）上、下偏差（chà）構成。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。每一（yī）公差組中均有（yǒu）A、B兩組公差值（zhí）。其中A是由模具零件組合（hé）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（cùn）。精密技術是專門設立的一組公差值，供具有高精度要求塑件使用。在此用塑件公差（chà）之前，首先必須知（zhī）道所使用的塑料適用哪（nǎ）幾個公差組（zǔ）。

• 2023-08-18
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