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產(chǎn)品知識

模具尺寸和塑料收縮率到底是什么關(guān)系？

深圳市迅思科技有限公司 人氣：852 發(fā)表時間：2019-02-18 【小中大】
設計塑料模時，確定了模具結(jié)構(gòu)之後即可對模具的各部分進行詳細設計，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(guān)材料收縮率等主要的設計參數(shù)。因而只有具體地掌握成形塑料的收縮率才能確定型腔各部分的尺寸。即使所選模具結(jié)構(gòu)正確，但所用參數(shù)不當，就不可能生產(chǎn)出品質(zhì)合格的塑件。
一、塑料收縮率及其影響因素
    熱塑性塑料的特性是在加熱後膨脹，冷卻後收縮，當然加壓以後體積也將縮小。在注塑成形過程中，首先將熔融塑料注射入模具型腔內(nèi)，充填結(jié)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(nèi)，尺寸仍會出現(xiàn)微小的變化，一種變化是繼續(xù)收縮，此收縮稱為後收縮。另一種變化是某些吸濕性塑料因吸濕而出現(xiàn)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，一般都推薦德國國家標準中DIN16901的規(guī)定。即以23℃±0.1℃時模具型腔尺寸與成形後放置24小時，在溫度為23℃，相對濕度為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?/span>
    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(chǎn)的同種材料的收縮率不相同，即使是一個工廠生產(chǎn)的不同批號同種材料的收縮率也不一樣。因而各廠只能為用戶提供該廠所生產(chǎn)塑料的收縮率范圍。其次，在成形過程中的實際收縮率還受到塑件形狀，模具結(jié)構(gòu)和成形條件等因素的影響。
二、塑件形狀
    對於成形件壁厚來說，一般由於厚壁的冷卻時間較長，因而收縮率也較大，如圖1所示。對一般塑件來說，當熔料流動方向L尺寸與垂直於熔料流方向W尺寸的差異較大時，則收縮率差異也較大。從熔料流動距離來看，遠離澆口部分的壓力損失大，因而該處的收縮率也比靠近澆口部位大。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。
三、模具結(jié)構(gòu)
    澆口形式對收縮率也有影響。用小澆口時，因保壓結(jié)束之前澆口即固化而使塑件的收縮率增大。注塑模中的冷卻回路結(jié)構(gòu)也是模具設計中的一個關(guān)鍵。冷卻回路設計得不適當，則因塑件各處溫度不均衡而產(chǎn)生收縮差，其結(jié)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。
    分型面及澆口
    模具的分型面、澆口形式及尺寸等因素直接影響料流方向、密度分布、保壓補縮作用及成型時間。
    采用直接澆口或大截面澆口可減少收縮，但各向異性大，沿料流方向收縮小，沿垂直料流方向收縮大;反之，當澆口厚度較小時，澆口部分會過早凝結(jié)硬化，型腔內(nèi)的塑料收縮后得不到及時補充，收縮較大。
    點澆口凝封快，在制件條件允許的情況下，可設多點澆口，可有效地延長保壓時間和增大型腔壓力，使收縮率減小。