注塑模具型腔尺寸和塑料收縮率的關系，你知道嗎？

　　設計(ji)(ji)塑(su)料(liao)模(mo)(mo)時，確(que)(que)(que)定(ding)了(le)模(mo)(mo)具(ju)結構(gou)之後(hou)即(ji)可(ke)對(dui)模(mo)(mo)具(ju)的(de)(de)(de)各(ge)部分(fen)進行詳細設計(ji)(ji)，即(ji)確(que)(que)(que)定(ding)各(ge)模(mo)(mo)板和零件的(de)(de)(de)尺寸，型腔和型芯(xin)尺寸等。這(zhe)時將(jiang)涉及有關材料(liao)收縮率等主要的(de)(de)(de)設計(ji)(ji)參(can)(can)數。因而只有具(ju)體(ti)地掌握(wo)成形塑(su)料(liao)的(de)(de)(de)收縮率才能(neng)確(que)(que)(que)定(ding)型腔各(ge)部分(fen)的(de)(de)(de)尺寸。即(ji)使所(suo)選模(mo)(mo)具(ju)結構(gou)正確(que)(que)(que)，但所(suo)用參(can)(can)數不當，就不可(ke)能(neng)生產出品質(zhi)合格的(de)(de)(de)塑(su)件。

　　熱塑(su)性塑(su)料的(de)特性是在(zai)加熱後(hou)膨脹，冷(leng)卻後(hou)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)，當(dang)然加壓(ya)以(yi)後(hou)體積也(ye)將(jiang)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)小。 在(zai)注(zhu)塑(su)成形(xing)(xing)過程中，首先將(jiang)熔(rong)融塑(su)料注(zhu)射(she)入(ru)模具型(xing)腔內(nei)(nei)，充填(tian)結(jie)束(shu)後(hou)熔(rong)料冷(leng)卻固化，從模具中取(qu)(qu)出塑(su)件時即出現(xian)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)，此(ci)(ci)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)稱(cheng)為成形(xing)(xing)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)。塑(su)件從模具取(qu)(qu)出到穩定(ding)這(zhe)一段時間(jian)內(nei)(nei)，尺寸仍會(hui)出現(xian)微小的(de)變化，一種變化是繼續收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)，此(ci)(ci)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)稱(cheng)為後(hou)收(shou)(shou)縮(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)。

　　另一種變化是(shi)某(mou)些吸濕(shi)性塑料因吸濕(shi)而出現膨脹。例如尼(ni)龍610含水量(liang)(liang)為(wei)3%時(shi)，尺寸(cun)(cun)增加量(liang)(liang)為(wei)2%；玻(bo)璃纖(xian)維增強(qiang)尼(ni)龍66的含水量(liang)(liang)為(wei)40%時(shi)尺寸(cun)(cun)增加量(liang)(liang)為(wei)0.3%。但其中起主要作(zuo)用的是(shi)成(cheng)形收縮。

　　目前確定(ding)各種塑料收(shou)縮(suo)率(lv)（成形(xing)(xing)收(shou)縮(suo)＋後(hou)收(shou)縮(suo)）的(de)方(fang)法，一(yi)般都建(jian)議德國標準中DIN16901的(de)規(gui)定(ding)。即(ji)以(yi)23℃±0.1℃時模具型腔尺寸與成形(xing)(xing)後(hou)放置24小時，在(zai)溫(wen)度(du)為23℃，相對濕(shi)度(du)為50±5%條件(jian)下測量(liang)出的(de)相應塑件(jian)尺寸之差(cha)算出。

　　收縮率(lv)S由下(xia)式表示： S={(D－M)/D}×100%(1)

　　其(qi)中：S-收縮率(lv)； D-模具尺(chi)寸(cun)； M-塑(su)件尺(chi)寸(cun)。

　　如果按已知塑件(jian)尺(chi)寸和材料收縮率(lv)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(yi)般使用下(xia)式求模具尺(chi)寸：

　　D=M+MS(2)

　　如果需實施較(jiao)為準(zhun)確的計算，則應用下式： D=M+MS+MS2(3)

　　但在確定(ding)收縮(suo)率(lv)時，由於實際的收縮(suo)率(lv)要(yao)受眾(zhong)多因素的影響也只能使用近似值，因而用式(shi)(2)計算(suan)型腔尺寸也基(ji)本上滿(man)足(zu)要(yao)求。在制(zhi)造(zao)模(mo)具時，型腔則(ze)按照下偏(pian)差加(jia)工，型芯(xin)則(ze)按上偏(pian)差加(jia)工，便(bian)於必要(yao)時可作適(shi)當的修整(zheng)。

　　難於準確(que)確(que)定收(shou)縮率(lv)的(de)(de)主要(yao)原因，首先是(shi)因各(ge)種塑料的(de)(de)收(shou)縮率(lv)不(bu)是(shi)一個(ge)定值，而是(shi)一個(ge)范圍。因為(wei)不(bu)同工(gong)(gong)廠生產的(de)(de)同種材料的(de)(de)收(shou)縮率(lv)不(bu)相同，即使是(shi)一個(ge)工(gong)(gong)廠生產的(de)(de)不(bu)同批號(hao)同種材料的(de)(de)收(shou)縮率(lv)也不(bu)一樣。

　　因(yin)而各廠(chang)只能為用戶(hu)提(ti)供(gong)該(gai)廠(chang)所(suo)生產塑料的(de)收縮率范圍。其次，在成(cheng)形(xing)過程中的(de)實際(ji)收縮率還(huan)受到(dao)塑件形(xing)狀(zhuang)，模具結構和成(cheng)形(xing)條件等因(yin)素(su)(su)的(de)影響。下面對這(zhe)些因(yin)素(su)(su)的(de)影響作一介紹。

　　塑件形狀

　　對於成形件壁厚來說，一般由(you)於厚壁的冷卻時間較(jiao)(jiao)長，因(yin)而收(shou)縮(suo)率(lv)(lv)也較(jiao)(jiao)大(da)。 對一般塑件來說，當熔料(liao)流(liu)動方向L尺寸與垂直(zhi)於熔料(liao)流(liu)方向W尺寸的差異較(jiao)(jiao)大(da)時，則收(shou)縮(suo)率(lv)(lv)差異也較(jiao)(jiao)大(da)。 從熔料(liao)流(liu)動距離來看(kan)，遠(yuan)離澆口部(bu)分的壓力損失大(da)，因(yin)而該處(chu)的收(shou)縮(suo)率(lv)(lv)也比*近澆口部(bu)位大(da)。 因(yin)加強(qiang)筋、孔(kong)、凸(tu)臺和(he)雕刻(ke)等形狀具有收(shou)縮(suo)抗力，因(yin)而這些部(bu)位的收(shou)縮(suo)率(lv)(lv)較(jiao)(jiao)小。

　　模具結(jie)構

　　澆口形式(shi)對收(shou)縮率(lv)(lv)也(ye)有影響(xiang)。用小澆口時，因(yin)保壓(ya)結(jie)束之前澆口即固化(hua)而使塑件(jian)的(de)(de)(de)收(shou)縮率(lv)(lv)加(jia)大(da)。 注塑模(mo)(mo)中(zhong)的(de)(de)(de)冷(leng)卻回路(lu)結(jie)構也(ye)是模(mo)(mo)具(ju)設計(ji)中(zhong)的(de)(de)(de)一個關鍵。冷(leng)卻回路(lu)設計(ji)得(de)不(bu)適當，則因(yin)塑件(jian)各處(chu)溫度不(bu)均衡而產生收(shou)縮差，其(qi)結(jie)果(guo)是使塑件(jian)尺(chi)寸超差或變形。在薄壁部分，模(mo)(mo)具(ju)溫度分布對收(shou)縮率(lv)(lv)的(de)(de)(de)影響(xiang)則更為明顯。

　　模具尺寸(cun)和制造公差

　　模具型腔和(he)型芯的加工尺(chi)(chi)(chi)(chi)寸除了通過(guo)D=M(1+S)公(gong)(gong)式計(ji)算基(ji)本尺(chi)(chi)(chi)(chi)寸之外，還有(you)一個加工公(gong)(gong)差的問(wen)題。按照慣例，模具的加工公(gong)(gong)差為塑件公(gong)(gong)差的1/3。但(dan)由於(wu)塑料收(shou)縮(suo)率(lv)范圍和(he)穩定(ding)性各(ge)有(you)差異，首先在(zai)合理(li)化(hua)確定(ding)不同塑料所成(cheng)形塑件的尺(chi)(chi)(chi)(chi)寸公(gong)(gong)差。即由收(shou)縮(suo)率(lv)范圍較(jiao)大或收(shou)縮(suo)率(lv)穩定(ding)較(jiao)差塑料成(cheng)形塑件的尺(chi)(chi)(chi)(chi)寸公(gong)(gong)差應取得大一些。否(fou)則就可能出現大量尺(chi)(chi)(chi)(chi)寸超(chao)差的廢品(pin)。

　　為此，各國對塑料件(jian)的尺(chi)寸(cun)(cun)公差(cha)專(zhuan)門制(zhi)(zhi)訂了(le)標(biao)準(zhun)或行業(ye)標(biao)準(zhun)。中(zhong)國也(ye)曾(ceng)制(zhi)(zhi)訂了(le)部級(ji)專(zhuan)業(ye)標(biao)準(zhun)。但(dan)大(da)(da)都無相應的模具(ju)(ju)型腔的尺(chi)寸(cun)(cun)公差(cha)。德國標(biao)準(zhun)中(zhong)專(zhuan)門制(zhi)(zhi)訂了(le)塑件(jian)尺(chi)寸(cun)(cun)公差(cha)的DIN16901標(biao)準(zhun)及相應的模具(ju)(ju)型腔尺(chi)寸(cun)(cun)公差(cha)的DIN16749標(biao)準(zhun)。此標(biao)準(zhun)在世界(jie)上具(ju)(ju)有較(jiao)大(da)(da)的影響(xiang)，因而可(ke)供塑料模具(ju)(ju)行業(ye)參考。

　　關於塑件的尺寸公差和允許偏差

　　為了(le)合理地(di)確定不同收縮特性材(cai)料所成(cheng)形(xing)(xing)塑件(jian)的尺寸(cun)公(gong)差(cha)(cha)，讓標準(zhun)引入(ru)了(le)成(cheng)形(xing)(xing)收縮差(cha)(cha)△VS這一概(gai)念。

　　△VS＝VSR_VST(4)

　　式中： VS－成(cheng)形收(shou)縮(suo)(suo)差　VSR－熔料(liao)流動方(fang)向的成(cheng)形收(shou)縮(suo)(suo)率(lv)(lv)　VST－與熔料(liao)流動垂直方(fang)向的成(cheng)形收(shou)縮(suo)(suo)率(lv)(lv)。

　　根(gen)據塑(su)料(liao)△VS值，將各種塑(su)料(liao)的(de)(de)收(shou)縮特性分為4個組(zu)(zu)。△VS值小(xiao)的(de)(de)組(zu)(zu)是高精(jing)(jing)度組(zu)(zu)，以此類推(tui)，△VS值大的(de)(de)組(zu)(zu)為低精(jing)(jing)度組(zu)(zu)。 并按照基本(ben)尺寸(cun)編制了精(jing)(jing)密技術(shu)、110、120、130、140、150和160公(gong)差組(zu)(zu)。并規定，用收(shou)縮特性穩定的(de)(de)塑(su)料(liao)成形塑(su)件的(de)(de)尺寸(cun)公(gong)差可選(xuan)用110、120和130組(zu)(zu)。

　　用收縮特性中等穩定的(de)塑(su)(su)料成形(xing)塑(su)(su)件(jian)的(de)尺(chi)寸(cun)公差選用120、130和140。如果用這類塑(su)(su)料成形(xing)塑(su)(su)件(jian)的(de)尺(chi)寸(cun)公差選用110組(zu)時，即可能出大量尺(chi)寸(cun)超差塑(su)(su)件(jian)。用收縮特性較差的(de)塑(su)(su)料成形(xing)塑(su)(su)件(jian)的(de)尺(chi)寸(cun)公差選用130、140和150組(zu)。

　　用(yong)收縮特性差(cha)的(de)塑料成形(xing)塑件的(de)尺(chi)寸公(gong)(gong)差(cha)選用(yong)140、150和160組。 在使用(yong)此(ci)公(gong)(gong)差(cha)表時，還(huan)需注意以下(xia)各點(dian)。 表中的(de)一般(ban)公(gong)(gong)差(cha)用(yong)於不(bu)注明公(gong)(gong)差(cha)的(de)尺(chi)寸公(gong)(gong)差(cha)。

　　直接標(biao)注(zhu)偏差(cha)(cha)(cha)的(de)公(gong)(gong)差(cha)(cha)(cha)是用(yong)於對塑件尺寸標(biao)注(zhu)公(gong)(gong)差(cha)(cha)(cha)的(de)公(gong)(gong)差(cha)(cha)(cha)帶。其上、下(xia)偏差(cha)(cha)(cha)可設計人員自行確定。例(li)如(ru)公(gong)(gong)差(cha)(cha)(cha)帶為0.8mm，則可以(yi)選用(yong)以(yi)下(xia)各(ge)種上、下(xia)偏差(cha)(cha)(cha)構(gou)成。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。 每一(yi)公(gong)(gong)差(cha)(cha)(cha)組中(zhong)均有(you)A、B兩組公(gong)(gong)差(cha)(cha)(cha)值。其中(zhong)A是由模(mo)具(ju)零件組合形成的(de)尺寸，增(zeng)加了模(mo)具(ju)零件對合處不密合所形成的(de)錯差(cha)(cha)(cha)。

　　此(ci)增加(jia)值(zhi)為0.2mm。其中B是直接由模(mo)具零件所決定(ding)的(de)(de)尺寸。 精(jing)密技術是專門(men)設立的(de)(de)一組公差(cha)值(zhi)，供(gong)具有高精(jing)度要求塑(su)件使用。 在此(ci)用塑(su)件公差(cha)之(zhi)前，首先(xian)知道所使用的(de)(de)塑(su)料適用哪幾個公差(cha)組。