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注塑模具型腔尺寸和塑料收缩率的关系

2022-07-21 08:27:17

设计塑料模时,确定了模具结构之後即可对模具的各部分进行详细设计,即确定各模板和零件的尺寸,型腔和型芯尺寸等。这时将涉及有关材料收缩率等主要的设计参数。因而只有具体地掌握成形塑料的收缩率才能确定型腔各部分的尺寸。即使所选模具结构正确,但所用参数不当,就不可能生产出品质合格的塑件。

热塑性塑料的特性是在加热後膨胀,冷却後收缩,当然加压以後体积也将缩小。在注塑成形过程中,首先将熔融塑料注射入模具型腔内,充填结束後熔料冷却固化,从模具中取出塑件时即出现收缩,此收缩称为成形收缩。塑件从模具取出到稳定这一段时间内,尺寸仍会出现微小的变化,一种变化是继续收缩,此收缩称为後收缩。

另一种变化是某些吸湿性塑料因吸湿而出现膨胀。例如尼龙610含水量为3%时,尺寸增加量为2%;玻璃纤维增强尼龙66的含水量为40%时尺寸增加量为0.3%。但其中起主要作用的是成形收缩。

目前确定各种塑料收缩率(成形收缩+後收缩)的方法,一般都推荐德国国家标准中DIN16901的规定。即以23℃±0.1℃时模具型腔尺寸与成形後放置24小时,在温度为23℃,相对湿度为50±5%条件下测量出的相应塑件尺寸之差算出。

收缩率S由下式表示:S={(D-M)/D}×100%(1)

其中:S-收缩率;D-模具尺寸;M-塑件尺寸。

如果按已知塑件尺寸和材料收缩率计算模具型腔则为 D=M/(1-S) 在模具设计中为了简化计算,一般使用下式求模具尺寸:

△VS=VSR_VST(4)

式中:VS-成形收缩差 VSR-熔料流动方向的成形收缩率 VST-与熔料流动垂直方向的成形收缩率。

根据塑料△VS值,将各种塑料的收缩特性分为4个组。△VS值※小的组是高精度组,以此类推,△VS值※大的组为低精度组。并按照基本尺寸编制了精密技术、110、120、130、140、150和160公差组。并规定,用收缩特性※稳定的塑料成形塑件的尺寸公差可选用110、120和130组。

用收缩特性中等稳定的塑料成形塑件的尺寸公差选用120、130和140。如果用这类塑料成形塑件的尺寸公差选用110组时,即可能出大量尺寸超差塑件。用收缩特性较差的塑料成形塑件的尺寸公差选用130、140和150组。

用收缩特性※差的塑料成形塑件的尺寸公差选用140、150和160组。在使用此公差表时,还需注意以下各点。表中的一般公差用於不注明公差的尺寸公差。

直接标注偏差的公差是用於对塑件尺寸标注公差的公差带。其上、下偏差可设计人员自行确定。例如公差带为0.8mm,则可以选用以下各种上、下偏差构成。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。每一公差组中均有A、B两组公差值。其中A是由模具零件组合形成的尺寸,增加了模具零件对合处不密合所形成的错差。

此增加值为0.2mm。其中B是直接由模具零件所决定的尺寸。精密技术是专门设立的一组公差值,供具有高精度要求塑件使用。在此用塑件公差之前,首先必须知道所使用的塑料适用哪几个公差组。