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深圳市 恒兴昌模具科技有限公司
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模具动态

模具设 计与加工中的塑料模具加工时有关塑料收缩率及模具尺寸的介绍

发布日期:2014-07-09 15:51:25

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。
  塑料收 缩率及其影响因素
  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:D=M+MS(2)
  如果需 实施较为精确的计算,则应用下式:D=M+MS+MS2(3)
  但在确定收缩率时,由於实 际的收缩率要受众多因素的影响也只能使用近似值,因而用式(2)计算型 腔尺寸也基本上满足要求。在制造模具时,型腔则 按照下偏差加工,型芯则按上偏差加工,便於必 要时可作适当的修整。
  难於精 确确定收缩率的主要原因,首先是 因各种塑料的收缩率不是一个定值,而是一个范围。因为不 同工厂生产的同种材料的收缩率不相同,即使是 一个工厂生产的不同批号同种材料的收缩率也不一样。因而各 厂只能为用户提供该厂所生产塑料的收缩率范围。其次,在成形 过程中的实际收缩率还受到塑件形状,模具结 构和成形条件等因素的影响。下面对 这些因素的影响作一介绍。
  塑件形状
  对於成形件壁厚来说,一般由 於厚壁的冷却时间较长,因而收缩率也较大,如图1所示。对一般塑件来说,当熔料流动方向L尺寸与 垂直於熔料流方向W尺寸的差异较大时,则收缩率差异也较大。从熔料流动距离来看,远离浇 口部分的压力损失大,因而该 处的收缩率也比靠近浇口部位大。因加强筋、孔、凸台和 雕刻等形状具有收缩抗力,因而这 些部位的收缩率较小。
  模具结构
  浇口形 式对收缩率也有影响。用小浇口时,因保压 结束之前浇口即固化而使塑件的收缩率增大。注塑模 中的冷却回路结构也是模具设计中的一个关键。冷却回 路设计得不适当,则因塑 件各处温度不均衡而产生收缩差,其结果 是使塑件尺寸超差或变形。在薄壁部分,模具温 度分布对收缩率的影响则更为明显。
  成形条件
  料筒温度:料筒温度(塑料温度)较高时,压力传 递较好而使收缩力减小。但用小浇口时,因浇口 固化早而使收缩率仍较大。对於厚壁塑件来说,即使料筒温度较高,其收缩仍较大。
  补料:在成形条件中,尽量减 少补料以使塑件尺寸保持稳定。但补料 不足则无法保持压力,也会使收缩率增大。
  注射压力:注射压 力是对收缩率影响较大的因素,特别是 充填结束後的保压页号335压力。在一般情况下,压力较 大的时因材料的密度大,收缩率就较小。
  注射速度:注射速 度对收缩率的影响较小。但对於 薄壁塑件或浇口非常小,以及使用强化材料时,注射速 度加快则收缩率小。
  模具温度:通常模 具温度较高时收缩率也较大。但对於薄壁塑件,模具温 度高则熔料的流动阻抗小,*]而收缩率反而较小。
  成形周期:成形周 期与收缩率无直接关系。但需注意,当加快成形周期时,模具温度、熔料温 度等必然也发生变化,从而也 影响收缩率的变化。在作材料试验时,应按照 由所需产量决定的成形周期进行成形,并对塑 件尺寸进行检验

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