塑料模具尺寸和（hé）收縮率有啥關係?

塑料模具尺寸和（hé）收縮率有啥（shá）關係?

  塑料模具尺寸和收縮率有（yǒu）啥關係（xì）?

  設計塑料模時，確定了模具結構之後即可（kě）對模具的各部分進行詳細設計，即確定（dìng）各模板和零件的尺寸，型腔和型芯尺（chǐ）寸等。這時將涉及有關材料收縮率等主要的設計參數。因而隻（zhī）有具體地掌握成形（xíng）塑料（liào）的收縮率才能確定型腔各部分的尺寸。即使所選模具結構正確，但所用參數不當，就不可能生產出品質合格的（de）塑件。

  熱塑性塑料的特性是在加（jiā）熱後膨脹，冷卻後收縮，當然（rán）加壓以後體積也（yě）將縮小。在注塑（sù）成形（xíng）過程中，首先（xiān）將熔融（róng）塑料注射（shè）入模具型腔內，充填（tián）結束後熔（róng）料冷卻（què）固化，從模具中取出塑件時即出現收縮，此（cǐ）收縮稱為成（chéng）形收縮。塑件從模具（jù）取出到穩定這一段時間內，尺寸仍會出現微小的變化，一種變（biàn）化是繼續收縮，此收（shōu）縮稱為後收縮。

  另一種變化是某些吸濕性（xìng）塑料因吸濕而出現膨脹。例如尼龍610含水量為3%時，尺寸增加量為2%;玻璃纖維增強（qiáng）尼龍66的含水量為40%時尺寸（cùn）增加量為0.3%。但其中起主要作用的是成形收縮。

  目（mù）前確定各（gè）種塑料收縮率(成形收縮+後收縮)的方法（fǎ），一般都推薦德國國家標準中DIN16901的規定。即以23℃±0.1℃時模具型腔（qiāng）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（sù）件（jiàn）尺寸之差算出。

  收縮率S由下（xià）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（zhī）塑件（jiàn）尺（chǐ）寸和材料收（shōu）縮（suō）率計算模具型腔則為 D=M/(1-S) 在模（mó）具設計中為了簡化計算，一般使用下式（shì）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（yú）實際的收縮率要受（shòu）眾多因素的影響也隻能使用近似值，因而用式(2)計算型腔尺寸也基本上滿足要求。在製造模具時，型腔則按照下（xià）偏差加工，型芯則（zé）按上偏（piān）差加工，便於必要時可作適當的修整。

  難於精確確定收（shōu）縮率的主（zhǔ）要原因，首先是因各種塑料的收縮率不是一個定值（zhí），而是一個範圍。因為不同工廠生產的（de）同種材料（liào）的收縮（suō）率不相同，即使是一個工廠生產的不同批號同種（zhǒng）材料的收縮率也不一樣。

  因而各廠隻能為用戶提供該廠所生產塑料的收縮（suō）率範圍。其次，在成形過程中的（de）實際收縮率還受到塑件（jiàn）形狀，模具結構和成形條件等因（yīn）素的影響（xiǎng）。下（xià）麵對這些因（yīn）素的（de）影響作（zuò）一介紹。

  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。對（duì）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（xiàng）W尺寸的差（chà）異較（jiào）大時（shí），則收縮率差異也較大。從熔料（liào）流動距離來看，遠離澆口部分的壓力損失大，因而該（gāi）處（chù）的收（shōu）縮率也比*近澆口部位大。因加強筋、孔、凸（tū）台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

  澆口（kǒu）形式對收縮率也有影（yǐng）響。用小澆口時，因保壓結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構（gòu）也是模具設計中的一個關（guān）鍵。冷卻回路設計得不（bú）適當，則因塑件各處溫度不均衡而產生收（shōu）縮差，其結果是使塑件尺（chǐ）寸超差或變形。在薄壁部分，模具溫度（dù）分布對收縮（suō）率的影響則更為明顯。

  模具尺寸（cùn）和（hé）製造公差

  模具型腔和型芯的加工（gōng）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。按照慣例，模具的加（jiā）工公差（chà）為（wéi）塑件公差的1/3。但由於塑料收縮率範圍和穩定性（xìng）各有差異，首先必須合理化確定不同塑料所（suǒ）成形塑件的（de）尺寸公差。即由收縮（suō）率範圍較大或收縮率穩定較差塑料成形（xíng）塑件的尺寸公差應取得大一些。否則就可能出現大量尺寸超差的（de）廢品。

  為此，各國對塑料件的（de）尺寸公差專門（mén）製訂了國家標準或行業標準。中國也曾製（zhì）訂了部級專業標準。但大都無（wú）相應的模具型腔的尺寸公差。德國國家標準中專門製訂了（le）塑（sù）件尺寸公（gōng）差的DIN16901標準及相應的模具型（xíng）腔尺寸公差的DIN16749標準。此標準在世界上具有較大（dà）的（de）影響，因而可供塑（sù）料模具行業參考。

  關於塑件的尺寸公差和允（yǔn）許偏差

  為了合（hé）理地確定不（bú）同收縮特性材料所成形塑件（jiàn）的尺寸公差，讓標準引入了（le）成形收縮（suō）差△VS這一概念。

  △VS=VSR_VST(4)

  式中（zhōng）：VS-成形收縮差 VSR-熔料流動方（fāng）向的成形收縮率 VST-與熔料流動垂直方向的成形收縮率。

  根據塑料△VS值（zhí），將各種塑料的收縮特性（xìng）分為（wéi）4個（gè）組。△VS值最小的組是高精度組，以此類推（tuī），△VS值最大的組為低精度組。並按照基本尺寸編製（zhì）了精密技術、110、120、130、140、150和160公差組。並規定，用收縮特性最穩定的塑料成形塑件的尺寸公差可選用110、120和130組。

  用收縮特性中等（děng）穩（wěn）定的塑料成形塑件的尺（chǐ）寸公（gōng）差選用120、130和140。如果用這類塑料成形塑件的（de）尺寸公差選（xuǎn）用110組時，即可能出大量尺寸超差塑件。用收縮特性較差的塑料成形塑件的（de）尺寸公差選用（yòng）130、140和150組。

  用收縮特性最差的塑料成形塑件的尺寸公差選（xuǎn）用140、150和160組。在使用（yòng）此公差（chà）表時，還需注（zhù）意（yì）以下各點。表中的一般（bān）公差用於不注（zhù）明公差的尺（chǐ）寸公（gōng）差。

  直接標注偏差的公差是用於對塑（sù）件尺（chǐ）寸標注公差的公（gōng）差帶。其上、下偏差可設計人員自行確定。例如（rú）公差帶為0.8mm，則可以選用（yòng）以下各種上、下偏差構成。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。每一（yī）公差組中均有A、B兩（liǎng）組公差值。其中A是由模具零件組合形成（chéng）的尺寸，增加了模具零件對合處不密合所形成的錯差。

  此增加值為0.2mm。其中B是直接由模具零件（jiàn）所決（jué）定的尺寸。精密（mì）技術（shù）是專門設立的一組公差值，供具有高（gāo）精度要求塑件使用。在（zài）此用塑件（jiàn）公差之（zhī）前（qián），首先必須知道（dào）所使用的（de）塑料適用哪幾個公差組。

• 2025/07/28
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