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湖北列丰塑业有限公司详解:塑料模具尺寸和收缩率有啥关系?

2019-11-15

设计塑料模具时,可以在确定模具结构后对模具的每个零件进行详细设计。即确定每个模板和部分的尺寸,腔和芯的尺寸等。目前,与材料收缩有关的关键设计参数是相关的。因此,只能通过特别了解所形成的塑料的收缩率来确定空腔的每个部分的尺寸。尽管选择的模具结构正确,但即使使用的参数不正确,也无法生产出质量合格的塑料零件。

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塑料收缩率及其影响因素

热塑性塑料的一个特征是加热后会膨胀,冷却后会收缩。当然,加压后体积会缩小。在注射成型过程中,首先将熔融塑料注入模具型腔中,完成填充后,熔体冷却并固化,当从模具中取出塑料部件时会发生收缩。从将塑料部件从模具中取出直到稳定为止的时间内,尺寸仍然存在微小变化。一种变化是继续收缩。


另一个变化是某些吸湿性塑料可能会因吸湿而膨胀。例如,如果尼龙610的水分含量为3%,则尺寸的增加为2%,并且如果玻璃纤维增强尼龙66的水分含量为40%,则尺寸的增加为0.3%。但主要是收缩。当前,德国国家标准DIN16901通常推荐一种测量各种塑料的收缩率的方法(成型收缩率+收缩后的收缩率)。也就是说,在23°C±0.1°C的模腔尺寸与在23°C相对湿度50±5%成型24小时后测得的相应塑料部件的尺寸之差被计算。


・收缩率S由以下公式表示:S = {((DM)/ D}×100%(1)

-其中:S收缩; D型尺寸; M塑料尺寸。

•如果模腔是根据已知的塑料零件尺寸和材料收缩率计算的,则D = M /(1-S)。为了简化模具设计计算,通常使用以下公式查找模具尺寸:

D = M + MS(2)

・如果需要更精确的计算,则使用以下公式。 D = M + MS + MS2(3)


然而,在确定收缩率时,实际的收缩率受许多因素影响,因此只能使用近似值,因此使用等式(2)计算型腔尺寸基本可以满足要求。在模具制造过程中,根据下偏差对型腔进行处理,根据上偏差对型芯进行处理,以便可以根据需要进行适当的修整。


难于准确确定收缩率的主要原因是各种塑料的收缩率是一个范围而不是一个固定值。在不同工厂中生产的同一材料的收缩率是不相同的,因此即使在工厂中不同批次中生产的同一材料的收缩率也不相同。因此,每个工厂只能向用户提供该工厂生产的塑料的收缩范围。其次,成型过程中的实际收缩率还受到诸如塑料零件的形状,模具结构和成型条件等因素的影响。这些因素的影响如下所述。

塑胶形状


至于模制件的厚度,壁越厚,冷却时间越长,收缩率越高。对于一般的塑料部件,如果熔体流动方向上的尺寸L和垂直于熔体流动方向上的尺寸W之间的差异较大,则收缩差异也会增大。从熔体流动距离的观点来看,远离浇口的部分的压力损失大,因此收缩率大于靠近浇口的部分的收缩率。肋,孔,凸台,雕塑等的形状具有抗收缩性,因此这些部件的收缩率可以忽略不计。


模具结构

浇口形状也会影响收缩率。当使用小浇口时,塑料部分会收缩得更多,因为浇口会在保压结束之前凝固。注塑模具的冷却回路结构也是模具设计的重要元素。如果冷却回路设计不当,塑料部件的温度将不均匀,从而导致收缩差异,从而导致塑料部件过度收缩或变形。对于薄壁零件,模具温度分布对收缩的影响变得更加明显。


模具尺寸和制造公差

除了由公式D = M(1 + S)计算的基本尺寸外,型腔和型芯的加工尺寸还存在加工公差问题。传统上,模具公差是塑料零件的1/3。但是,由于塑料收缩范围和稳定性的差异,必须首先合理化由不同塑料制成的塑料零件的尺寸公差。换句话说,必须增大收缩率范围大或收缩稳定性差的塑料成型塑料部件的尺寸公差。否则会产生大量未分类的废物。


因此,各国已经建立了塑料零件尺寸公差的国家或行业标准。中国也在制定部长级的专业标准。然而,它们中的大多数没有相应的模腔尺寸公差。德国国家标准专门制定了塑料零件尺寸公差的DIN 16901标准和相应模具型腔尺寸公差的DIN 16749标准。该标准对世界产生巨大影响,可以作为塑料模具行业的参考。


关于塑件的尺寸公差和允许偏差

为了合理确定由具有不同收缩特性的材料制成的塑料零件的尺寸公差,该标准引入了形成收缩差ΔVS的概念。


△VS = VSR_VST(4)

公式:VS成型收缩率差异VSR成型熔融流向收缩率VST成型熔融流向收缩率


根据塑料的ΔVS值,各种塑料的收缩特性可分为四类。 VS值小的组是高精度组,而△VS值大的组是低精度组。根据基本尺寸编辑了精度技术的公差组110、120、130、140、150、160。它还规定,收缩性能稳定的塑料成型塑料零件的尺寸公差可以从110、120、130中选择。


具有合理稳定的收缩性能的塑料成型塑料零件的尺寸公差选自120、130和140。在这种类型的塑料成型塑料零件上使用110组尺寸公差,可以生产许多超大尺寸的塑料零件。收缩性能差的塑料成型塑料零件的尺寸公差选自130、140和150组。收缩性能差的塑料模制塑料零件的尺寸公差选自140、150、160。使用此公差表时,请注意以下几点: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带。上限和下限之间的偏差可以由设计人员确定。例如,如果公差带为0.8mm,则可以从以下各种上下偏差中进行选择。每个公差组,例如0.0,-0.8,±0.4,-0.2,-0.5,都有两组公差值A和B。其中,A是由模具零件的组合形成的尺寸,这会增加由模具零件不兼容引起的误差。


该增加为0.2mm。其中B是直接由模具零件确定的尺寸。精密技术是要求高精度的塑料零件的一组特殊公差值。在对塑料零件使用公差之前,您必须首先了解适用于所用塑料的公差组。


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