塑料收縮率及模具設計

塑料收縮率和模具尺寸塑料收縮率及其影響因素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(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，尺寸仍會出現(xiàn)微小的變化，一種變化是繼續(xù)收縮，6103%6640%0.3%（成形收縮＋後收縮）的方法，一般都推薦德國國家標準中DIN16901的規(guī)23℃±0.1242350±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?。難於精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。因為不同工廠生產的同種材料的收縮率不相同，即使是一個工廠生產的不同批號同種材料的收縮率也不一樣。因模具結構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1LW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。模具結構模中的冷卻回路結構也是模具設計中的一個關鍵。冷卻回路設計得不適當，則因塑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。成形條件料筒溫度：料筒溫度（塑料溫度）較高時，壓力傳遞較好而使收縮力減小。但用小澆口時，因澆口固化早而使收縮率仍較大。對於厚壁塑件來說，即使料筒溫度較高，其收縮仍較大。補料：在成形條件中，盡量減少補料以使塑件尺寸保持穩(wěn)定。但補料不足則無法保持壓力，也會使收縮率增大。注射壓力：注射壓力是對收縮率影響較大的因素，特別是充填結束後的保壓頁號335壓力。在一般情況下，壓力較大的時因材料的密度大，收縮率就較小。注射速度：注射速度對收縮率的影響較小。但對於薄壁塑件或澆口非常小，以及使用強化材料時，注射速度加快則收縮率小。模具溫度：通常模具溫度較高時收縮率也較大。但對於薄壁塑件，模具溫度高則熔料的流動阻抗小，*]而收縮率反而較小。成形周期：成形周期與收縮率無直接關系。但需注意，當加快成形周期時，模具溫度、熔料溫度等必然也發(fā)生變化從而也影響收縮率的變化在作材料試驗時，應按照由所需產量決定的成形周期進行成形并對塑件尺寸進行檢驗用此模具進行塑料收縮率試驗的實例如下。注射機鎖模力70t螺桿直徑Φ35mm螺桿轉速80rpm 成形條件：最高注射壓力178MPa 料筒溫度230(225-230-220-210)℃240(235-240-230-220)℃250(245-250-240-230)℃260(225-260-250-240)℃注射速度57cm3/s注射時間0.44～0.52s保壓時間6.0s冷卻時間15.0s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。1/3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。德國國家標準中專門DIN16901標準及相應的模具型腔尺寸公差的DIN16749關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?！鱒S＝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△VS4個組?！鱒S值最小的組是高精度組，以此類推，△VS120130140150160公差組。并規(guī)定，用收縮特性最穩(wěn)定的塑料成形塑件的尺寸公差可選用120130組。用收縮特性中等穩(wěn)定的120130140110組時，即可130140150140150160下偏差可設計人員自行確定。例如公差帶為0.8mm，則可以選用以下各種上、下偏差構成。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5、BA是由模具零件組合形成的尺寸，增加了模0.2mmB是直接由模