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        武漢塑料模具

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        湖北列豐塑業有限公司詳解:塑料模具尺寸和收縮率有啥關系?

        2019-11-15

        設計塑料模具時,可以在確定模具結構后對模具的每個零件進行詳細設計。即確定每個模板和部分的尺寸,腔和芯的尺寸等。目前,與材料收縮有關的關鍵設計參數是相關的。因此,只能通過特別了解所形成的塑料的收縮率來確定空腔的每個部分的尺寸。盡管選擇的模具結構正確,但即使使用的參數不正確,也無法生產出質量合格的塑料零件。

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        塑料收縮率及其影響因素

        熱塑性塑料的一個特征是加熱后會膨脹,冷卻后會收縮。當然,加壓后體積會縮小。在注射成型過程中,首先將熔融塑料注入模具型腔中,完成填充后,熔體冷卻并固化,當從模具中取出塑料部件時會發生收縮。從將塑料部件從模具中取出直到穩定為止的時間內,尺寸仍然存在微小變化。一種變化是繼續收縮。


        另一個變化是某些吸濕性塑料可能會因吸濕而膨脹。例如,如果尼龍610的水分含量為3%,則尺寸的增加為2%,并且如果玻璃纖維增強尼龍66的水分含量為40%,則尺寸的增加為0.3%。但主要是收縮。當前,德國國家標準DIN16901通常推薦一種測量各種塑料的收縮率的方法(成型收縮率+收縮后的收縮率)。也就是說,在23°C±0.1°C的模腔尺寸與在23°C相對濕度50±5%成型24小時后測得的相應塑料部件的尺寸之差被計算。


        ?收縮率S由以下公式表示:S = {((DM)/ D}×100%(1)

        -其中:S收縮; D型尺寸; M塑料尺寸。

        ?如果模腔是根據已知的塑料零件尺寸和材料收縮率計算的,則D = M /(1-S)。為了簡化模具設計計算,通常使用以下公式查找模具尺寸:

        D = M + MS(2)

        ?如果需要更精確的計算,則使用以下公式。 D = M + MS + MS2(3)


        然而,在確定收縮率時,實際的收縮率受許多因素影響,因此只能使用近似值,因此使用等式(2)計算型腔尺寸基本可以滿足要求。在模具制造過程中,根據下偏差對型腔進行處理,根據上偏差對型芯進行處理,以便可以根據需要進行適當的修整。


        難于準確確定收縮率的主要原因是各種塑料的收縮率是一個范圍而不是一個固定值。在不同工廠中生產的同一材料的收縮率是不相同的,因此即使在工廠中不同批次中生產的同一材料的收縮率也不相同。因此,每個工廠只能向用戶提供該工廠生產的塑料的收縮范圍。其次,成型過程中的實際收縮率還受到諸如塑料零件的形狀,模具結構和成型條件等因素的影響。這些因素的影響如下所述。

        塑膠形狀


        至于模制件的厚度,壁越厚,冷卻時間越長,收縮率越高。對于一般的塑料部件,如果熔體流動方向上的尺寸L和垂直于熔體流動方向上的尺寸W之間的差異較大,則收縮差異也會增大。從熔體流動距離的觀點來看,遠離澆口的部分的壓力損失大,因此收縮率大于靠近澆口的部分的收縮率。肋,孔,凸臺,雕塑等的形狀具有抗收縮性,因此這些部件的收縮率可以忽略不計。


        模具結構

        澆口形狀也會影響收縮率。當使用小澆口時,塑料部分會收縮得更多,因為澆口會在保壓結束之前凝固。注塑模具的冷卻回路結構也是模具設計的重要元素。如果冷卻回路設計不當,塑料部件的溫度將不均勻,從而導致收縮差異,從而導致塑料部件過度收縮或變形。對于薄壁零件,模具溫度分布對收縮的影響變得更加明顯。


        模具尺寸和制造公差

        除了由公式D = M(1 + S)計算的基本尺寸外,型腔和型芯的加工尺寸還存在加工公差問題。傳統上,模具公差是塑料零件的1/3。但是,由于塑料收縮范圍和穩定性的差異,必須首先合理化由不同塑料制成的塑料零件的尺寸公差。換句話說,必須增大收縮率范圍大或收縮穩定性差的塑料成型塑料部件的尺寸公差。否則會產生大量未分類的廢物。


        因此,各國已經建立了塑料零件尺寸公差的國家或行業標準。中國也在制定部長級的專業標準。然而,它們中的大多數沒有相應的模腔尺寸公差。德國國家標準專門制定了塑料零件尺寸公差的DIN 16901標準和相應模具型腔尺寸公差的DIN 16749標準。該標準對世界產生巨大影響,可以作為塑料模具行業的參考。


        關于塑件的尺寸公差和允許偏差

        為了合理確定由具有不同收縮特性的材料制成的塑料零件的尺寸公差,該標準引入了形成收縮差ΔVS的概念。


        △VS = VSR_VST(4)

        公式:VS成型收縮率差異VSR成型熔融流向收縮率VST成型熔融流向收縮率


        根據塑料的ΔVS值,各種塑料的收縮特性可分為四類。 VS值小的組是高精度組,而△VS值大的組是低精度組。根據基本尺寸編輯了精度技術的公差組110、120、130、140、150、160。它還規定,收縮性能穩定的塑料成型塑料零件的尺寸公差可以從110、120、130中選擇。


        具有合理穩定的收縮性能的塑料成型塑料零件的尺寸公差選自120、130和140。在這種類型的塑料成型塑料零件上使用110組尺寸公差,可以生產許多超大尺寸的塑料零件。收縮性能差的塑料成型塑料零件的尺寸公差選自130、140和150組。收縮性能差的塑料模制塑料零件的尺寸公差選自140、150、160。使用此公差表時,請注意以下幾點:表中的一般公差用于未列出公差的尺寸公差。


        直接偏差公差是用于塑料零件尺寸公差的公差帶。上限和下限之間的偏差可以由設計人員確定。例如,如果公差帶為0.8mm,則可以從以下各種上下偏差中進行選擇。每個公差組,例如0.0,-0.8,±0.4,-0.2,-0.5,都有兩組公差值A和B。其中,A是由模具零件的組合形成的尺寸,這會增加由模具零件不兼容引起的誤差。


        該增加為0.2mm。其中B是直接由模具零件確定的尺寸。精密技術是要求高精度的塑料零件的一組特殊公差值。在對塑料零件使用公差之前,您必須首先了解適用于所用塑料的公差組。


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