設(shè)計(jì)塑料模時(shí)超凳，確定了模具結(jié)構(gòu)之後即可對(duì)模具的各部分進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，即確定各模板和零件的尺寸，型腔和型芯尺寸等辙恨。這時(shí)將涉及有關(guān)材料收縮率等主要的設(shè)計(jì)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冶驴。即使所選模具結(jié)構(gòu)正確赡模，但所用參數(shù)不當(dāng)，就不可能生產(chǎn)出品質(zhì)合格的塑件师抄。

　　一漓柑、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，冷卻後收縮叨吮，當(dāng)然加壓以後體積也將縮小辆布。 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)束後熔料冷卻固化锋玲，從模具中取出塑件時(shí)即出現(xiàn)收縮景用，此收縮稱為成形收縮。塑件從模具取出到穩(wěn)定這一段時(shí)間內(nèi)惭蹂，尺寸仍會(huì)出現(xiàn)微小的變化伞插，一種變化是繼續(xù)收縮，此收縮稱為後收縮剿干。另一種變化是某些吸濕性塑料因吸濕而出現(xiàn)膨脹蜂怎。例如尼龍610含水量為3%時(shí)，尺寸增加量為2%置尔；玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66的含水量為40%時(shí)尺寸增加量為0.3%登彪。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）的方法城搀，一般都推薦德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中DIN16901的規(guī)定标狼。即以23℃±0.1℃時(shí)模具型腔尺寸與成形後放置24小時(shí)，在溫度為23℃诞茶，相對(duì)濕度為50±5%條件下測(cè)量出的相應(yīng)塑件尺寸之差算出纠徘。

　　收縮率S由下式表示： S={(D－M)/D}×100%(1)

　　其中：S-收縮率； D-模具尺寸哆幸； M-塑件尺寸暴雕。

　　如果按已知塑件尺寸和材料收縮率計(jì)算模具型腔則為 D=M/(1-S) 在模具設(shè)計(jì)中為了簡(jiǎn)化計(jì)算，一般使用下式求模具尺寸：

　　D=M+MS(2)

　　如果需實(shí)施較為精確的計(jì)算凫体，則應(yīng)用下式： D=M+MS+MS2(3)

　　但在確定收縮率時(shí)豫鞭，由於實(shí)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(jì)算型腔尺寸也基本上滿足要求卿俺。在制造模具時(shí)鬓预，型腔則按照下偏差加工，型芯則按上偏差加工颜说，便於必要時(shí)可作適當(dāng)?shù)男拚?

　　難於精確確定收縮率的主要原因购岗，首先是因各種塑料的收縮率不是一個(gè)定值，而是一個(gè)范圍门粪。因?yàn)椴煌S生產(chǎn)的同種材料的收縮率不相同喊积，即使是一個(gè)工廠生產(chǎn)的不同批號(hào)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)塑料的收縮率范圍玄妈。其次乾吻，在成形過程中的實(shí)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措近。下面對(duì)這些因素的影響作一介紹溶弟。

　　二女淑、塑件形狀

　　對(duì)於成形件壁厚來說瞭郑，一般由於厚壁的冷卻時(shí)間較長(zhǎng)辜御，因而收縮率也較大，如圖1所示屈张。 對(duì)一般塑件來說擒权，當(dāng)熔料流動(dòng)方向L尺寸與垂直於熔料流方向W尺寸的差異較大時(shí)，則收縮率差異也較大讽益。 從熔料流動(dòng)距離來看逊床，遠(yuǎn)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泞叉。 因加強(qiáng)筋蚪库、孔、凸臺(tái)和雕刻等形狀具有收縮抗力嫡决，因而這些部位的收縮率較小人杜。

　　三、模具結(jié)構(gòu)

　　澆口形式對(duì)收縮率也有影響坷疙。用小澆口時(shí)皱蝙，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(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵涕肪。冷卻回路設(shè)計(jì)得不適當(dāng)矮层，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锌烫。在薄壁部分晓言，模具溫度分布對(duì)收縮率的影響則更為明顯。

　　成形條件

　　料筒溫度：料筒溫度（塑料溫度）較高時(shí)瓣颅，壓力傳遞較好而使收縮力減小倦逐。但用小澆口時(shí)，因澆口固化早而使收縮率仍較大宫补。對(duì)於厚壁塑件來說檬姥，即使料筒溫度較高，其收縮仍較大粉怕。

　　補(bǔ)料：在成形條件中健民，盡量減少補(bǔ)料以使塑件尺寸保持穩(wěn)定。但補(bǔ)料不足則無法保持壓力贫贝，也會(huì)使收縮率增大秉犹。

　　注射壓力：注射壓力是對(duì)收縮率影響較大的因素，特別是充填結(jié)束後的保壓頁(yè)號(hào)335壓力稚晚。在一般情況下崇堵，壓力較大的時(shí)因材料的密度大，收縮率就較小。

　　注射速度：注射速度對(duì)收縮率的影響較小鸳劳。但對(duì)於薄壁塑件或澆口非常小狰贯，以及使用強(qiáng)化材料時(shí)，注射速度加快則收縮率小念澜。

　　模具溫度：通常模具溫度較高時(shí)收縮率也較大吼闽。但對(duì)於薄壁塑件，模具溫度高則熔料的流動(dòng)阻抗小禾样，而收縮率反而較小驱香。

　　成形周期：成形周期與收縮率無直接關(guān)系。但需注意怨瑰，當(dāng)加快成形周期時(shí)示奉，模具溫度、熔料溫度等必然也發(fā)生變化惨琼，從而也影響收縮率的變化净耍。在作材料試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按照由所需產(chǎn)量決定的成形周期進(jìn)行成形培按，并對(duì)塑件尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)嘉警。用此模具進(jìn)行塑料收縮率試驗(yàn)的實(shí)例如下。 注射機(jī)：鎖模力70t 螺桿直徑Φ35mm 螺桿轉(zhuǎn)速80rpm 成形條件：最高注射壓力178MPa 料筒溫度230(225-230-220-210)℃ 240(235-240-230-220)℃ 250(245-250-240-230)℃ 260(225-260-250-240)℃ 注射速度57cm3/s 注射時(shí)間0.44～0.52s 保壓時(shí)間6.0s 冷卻時(shí)間15.0s

　　四沪识、模具尺寸和制造公差

　　模具型腔和型芯的加工尺寸除了通過D=M(1+S)公式計(jì)算基本尺寸之外拼缝，還有一個(gè)加工公差的問題。按照慣例彰亥，模具的加工公差為塑件公差的1/3咧七。但由於塑料收縮率范圍和穩(wěn)定性各有差異，首先必須合理化確定不同塑料所成形塑件的尺寸公差任斋。即由收縮率范圍較大或收縮率穩(wěn)定較差塑料成形塑件的尺寸公差應(yīng)取得大一些继阻。否則就可能出現(xiàn)大量尺寸超差的廢品。 為此废酷，各國(guó)對(duì)塑料件的尺寸公差專門制訂了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)瘟檩。中國(guó)也曾制訂了部級(jí)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但大都無相應(yīng)的模具型腔的尺寸公差澈蟆。

　　五墨辛、關(guān)於塑件的尺寸公差和允許偏差

　　為了合理地確定不同收縮特性材料所成形塑件的尺寸公差，讓標(biāo)準(zhǔn)引入了成形收縮差△VS這一概念趴俘。 　　

　　△VS＝VSR_VST(4)

　　式中： VS－成形收縮差　VSR－熔料流動(dòng)方向的成形收縮率　VST－與熔料流動(dòng)垂直方向的成形收縮率睹簇。

　　根據(jù)塑料△VS值，將各種塑料的收縮特性分為4個(gè)組寥闪√荩△VS值最小的組是高精度組钮药，以此類推，△VS值最大的組為低精度組逼读。 并按照基本尺寸編制了精密技術(shù)氮栏、110、120乡羹、130、140肘何、150和160公差組矫震。并規(guī)定，用收縮特性最穩(wěn)定的塑料成形塑件的尺寸公差可選用110艰膀、120和130組控屡。用收縮特性中等穩(wěn)定的塑料成形塑件的尺寸公差選用120、130和140辫田。如果用這類塑料成形塑件的尺寸公差選用110組時(shí)峻维，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尺寸公差選用130嚎论、140和150組桐猬。用收縮特性最差的塑料成形塑件的尺寸公差選用140、150和160組刽肠。 在使用此公差表時(shí)溃肪，還需注意以下各點(diǎn)。 表中的一般公差用於不注明公差的尺寸公差音五。直接標(biāo)注偏差的公差是用於對(duì)塑件尺寸標(biāo)注公差的公差帶惫撰。其上、下偏差可設(shè)計(jì)人員自行確定躺涝。例如公差帶為0.8mm厨钻，則可以選用以下各種上、下偏差構(gòu)成坚嗜。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等夯膀。 每一公差組中均有A、B兩組公差值苍蔬。其中A是由模具零件組合形成的尺寸棍郎，增加了模具零件對(duì)合處不密合所形成的錯(cuò)差。此增加值為0.2mm银室。其中B是直接由模具零件所決定的尺寸恃感。 精密技術(shù)是專門設(shè)立的一組公差值，供具有高精度要求塑件使用螺喂。 在此用塑件公差之前侦需，首先必須知道所使用的塑料適用哪幾個(gè)公差組南椒。

　　六、模具的制造公差 　　

　　德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)塑件公差制訂了相應(yīng)模具制造公差的標(biāo)準(zhǔn)DIN16749坊蕴。該表中共設(shè)4種公差呐取。不論何種材料的塑件，其中不注明尺寸公差尺寸的模具制造公差均使用序號(hào)1的公差扫觅。具體公差值由基本尺寸范圍確定拂炉。 不論何種材料塑件中等精度尺寸的模具制造公差為序號(hào)2的公差。不論何種材料塑件較高精度尺寸的模具制造公差為序號(hào)3的公差硅枷。精密技術(shù)相應(yīng)的模具制造公差為序號(hào)4的公差旱婚。

　　可以合理地確定各種材料塑件的合理公差和相應(yīng)的模具制造公差，這不僅給模具制造帶來方便太迈，還可以減少?gòu)U品针执，提高經(jīng)濟(jì)效期益。

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