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注塑模具（jù）型腔尺寸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（sù）料模時，確定了模具結（jié）構之後即可對模具的各部（bù）分進（jìn）行（háng）詳細設計，即確定各模板和零件的尺寸，型腔和型芯尺寸等。這時將涉及有關材料（liào）收縮率等主要的設（shè）計參數（shù）。因而隻有具體地掌握成形塑料的收縮率才能確定（dìng）型（xíng）腔各部分的尺寸。即使（shǐ）所選模具結構正確，但所用（yòng）參數不當，就不可能生產出品質合格的塑件。

熱塑性塑料（liào）的特性是（shì）在（zài）加熱（rè）後膨脹，冷卻後收（shōu）縮，當然（rán）加壓以後體積也將（jiāng）縮小。在注塑成形過程中（zhōng），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（qǔ）出（chū）塑件時即出現收縮（suō），此收縮稱為成形收縮。塑件從模具取出到穩定這一段（duàn）時間內，尺寸仍會出現微小的變化，一種變化（huà）是繼續收（shōu）縮，此收縮稱為（wéi）後收縮。

另一種變化是某些吸濕性塑料因（yīn）吸（xī）濕而出（chū）現膨脹。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（dōu）推薦德國國家標準中（zhōng）DIN16901的規定。即以23℃±0.1℃時模具型腔尺（chǐ）寸與成形後放置（zhì）24小時，在溫度為23℃，相對（duì）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（jiàn）尺寸。

如（rú）果按已知塑件（jiàn）尺寸和材料收縮（suō）率計算模具型（xíng）腔則為 D=M/(1-S) 在模（mó）具設計中為了簡化計算，一般使用下式（shì）求模具尺寸（cùn）：

D=M+MS(2)

如果需實施較為精確的計（jì）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（zhòng）多因素的（de）影響也隻能使用近似值，因而用式(2)計算型腔（qiāng）尺寸也基本上滿（mǎn）足要求。在製造模具時（shí），型腔則（zé）按照下偏差加工，型芯則按上偏差加工，便於必要時可作（zuò）適當的（de）修整（zhěng）。

難於精確確定收縮率的主要原因（yīn），首先是因各種塑料的收縮率不是一個定值（zhí），而是一個範圍。因為不同工廠生（shēng）產的同種材料的收縮率（lǜ）不（bú）相（xiàng）同，即使（shǐ）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（ér）各廠（chǎng）隻能為用戶提供該廠所生產塑料的收縮率範圍。其次，在成形過程中的實際收縮率還受到塑件形狀，模具（jù）結構和成形條件等因素的影（yǐng）響。下麵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（shuō），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（yú）熔料流方（fāng）向W尺寸的差異較大時，則收縮率差異也較（jiào）大。從熔料流（liú）動距離來看，遠離澆口部分的壓力損失大（dà），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，因而這些部位的收縮率較小。

模（mó）具（jù）結構

澆口形式對收縮（suō）率也有影響。用小澆口時，因保壓結束之前澆口（kǒu）即固化而使塑件的收縮率增大（dà）。注塑模具中的（de）冷卻回路（lù）結構也是模具設計中的一個關鍵。冷卻回路設計得不適當，則因（yīn）塑件各處溫度（dù）不均衡（héng）而產生（shēng）收縮差，其結果是使塑（sù）件尺（chǐ）寸超差或（huò）變形。在薄壁部（bù）分，模具溫度分（fèn）布對收縮率的影響則更為（wéi）明顯。

注塑模具尺（chǐ）寸和製造公差

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（běn）尺寸（cùn）之外，還有一個加（jiā）工（gōng）公差的問題。按照慣例，模具的加工公差為塑件公差的1/3。但由於塑料收縮率範圍和穩定性各有差異，首先必須合理化確定不同塑料所成形塑件的尺寸公差（chà）。即由收縮率範圍較大或收縮率穩定較差塑料（liào）成形塑件的尺（chǐ）寸公差應取得（dé）大一些。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（gōng）差專門製訂了國（guó）家標準或行業標準。中國也曾製訂（dìng）了（le）部級專業標準。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塑件尺寸公差的DIN16901標（biāo）準及相應的模具型腔尺寸公差的DIN16749標（biāo）準。此標準在世（shì）界上具有較大的影響，因而可供塑料模具（jù）行業參考。

關於塑件的尺寸公差和允許偏差

為了合理地確定不同（tóng）收縮特性材（cái）料（liào）所成（chéng）形塑件的尺寸公差（chà），讓標準引入了成形收縮差△VS這（zhè）一概念。

△VS=VSR_VST(4)

式中（zhōng）：VS-成形收縮（suō）差 VSR-熔料流動（dòng）方向的成形收縮率（lǜ） VST-與熔料（liào）流動垂直方向的成形（xíng）收縮率。

根據塑料△VS值，將（jiāng）各種塑料的收縮特性分為4個組。△VS值最小的組是高精度組，以此類推，△VS值最大的組為低精度組（zǔ）。並（bìng）按照基本尺寸編製了精密技術、110、120、130、140、150和160公差組。並（bìng）規定，用收縮特性最穩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（děng）穩定的塑料成形塑件的尺寸公差選用120、130和（hé）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（néng）出大量尺（chǐ）寸超差塑件。用收（shōu）縮特性較差的（de）塑料成（chéng）形塑件的尺寸公差選用130、140和150組。

用收縮特性最（zuì）差的塑料成（chéng）形塑件的尺寸（cùn）公差選用140、150和160組。在（zài）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（chà）的公差是用於（yú）對塑件尺寸標注公（gōng）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0.8mm，則可以選用以下（xià）各種上、下偏差構成。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。每一公差（chà）組（zǔ）中均有A、B兩（liǎng）組公差值。其中A是由模（mó）具零件組合形成的尺寸，增加（jiā）了模具零件對合處不（bú）密合所（suǒ）形成（chéng）的錯差。

此增加值為（wéi）0.2mm。其中B是直接由模具零件所決定的尺寸。精密技術是專門設立的一組（zǔ）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（shǒu）先必須知道所使用的塑料適用哪幾個公差組。