注塑模具型腔尺寸和塑料收缩率的关系，你知道吗？

　　设(she)(she)计塑(su)料模(mo)时(shi)，确(que)定(ding)了(le)模(mo)具结构之後即可对(dui)模(mo)具的(de)各(ge)部(bu)分(fen)进行(xing)详细设(she)(she)计，即确(que)定(ding)各(ge)模(mo)板和零件的(de)尺寸(cun)，型腔和型芯尺寸(cun)等。这时(shi)将(jiang)涉及有关材料收缩率等主要的(de)设(she)(she)计参(can)数。因(yin)而只有具体(ti)地(di)掌握(wo)成形塑(su)料的(de)收缩率才能确(que)定(ding)型腔各(ge)部(bu)分(fen)的(de)尺寸(cun)。即使所(suo)选(xuan)模(mo)具结构正(zheng)确(que)，但(dan)所(suo)用参(can)数不当，就不可能生(sheng)产出品质合格的(de)塑(su)件。

　　热塑(su)(su)性塑(su)(su)料(liao)的特性是在加热後(hou)膨胀(zhang)，冷却(que)後(hou)收(shou)缩(suo)(suo)(suo)，当然加压以後(hou)体积(ji)也将(jiang)缩(suo)(suo)(suo)小。 在注(zhu)塑(su)(su)成形过程中，首先将(jiang)熔(rong)融塑(su)(su)料(liao)注(zhu)射入模具型(xing)腔内，充填结束後(hou)熔(rong)料(liao)冷却(que)固化，从模具中取出塑(su)(su)件时即出现(xian)收(shou)缩(suo)(suo)(suo)，此(ci)收(shou)缩(suo)(suo)(suo)称为成形收(shou)缩(suo)(suo)(suo)。塑(su)(su)件从模具取出到稳定(ding)这(zhei)一(yi)段时间内，尺寸仍(reng)会(hui)出现(xian)微小的变化，一(yi)种变化是继续收(shou)缩(suo)(suo)(suo)，此(ci)收(shou)缩(suo)(suo)(suo)称为後(hou)收(shou)缩(suo)(suo)(suo)。

　　另一(yi)种变化是某(mou)些吸湿(shi)性塑料因(yin)吸湿(shi)而出现膨胀。例(li)如尼龙(long)610含水量(liang)为(wei)3%时(shi)，尺(chi)寸增(zeng)加量(liang)为(wei)2%；玻(bo)璃纤维增(zeng)强尼龙(long)66的含水量(liang)为(wei)40%时(shi)尺(chi)寸增(zeng)加量(liang)为(wei)0.3%。但其中起主要作用的是成形(xing)收缩。

　　目前确定(ding)各种塑料收(shou)缩(suo)率（成形(xing)收(shou)缩(suo)＋後收(shou)缩(suo)）的方法，一般都建议德国标准中DIN16901的规定(ding)。即以23℃±0.1℃时模具型腔尺寸(cun)与(yu)成形(xing)後放置24小(xiao)时，在温度为(wei)23℃，相对湿度为(wei)50±5%条件下测(ce)量出的相应塑件尺寸(cun)之差(cha)算出。

　　收缩率(lv)S由下式表示： S={(D－M)/D}×100%(1)

　　其中(zhong)：S-收缩率； D-模具尺(chi)寸(cun)； M-塑件尺(chi)寸(cun)。

　　如果按已知塑件尺寸(cun)和(he)材料收缩率计(ji)算(suan)模具型腔(qiang)则为(wei) D=M/(1-S) 在模具设计(ji)中(zhong)为(wei)了简化计(ji)算(suan)，一(yi)般使用下式求模具尺寸(cun)：

　　D=M+MS(2)

　　如果(guo)需实(shi)施较(jiao)为(wei)准(zhun)确的计算，则应用下式： D=M+MS+MS2(3)

　　但在(zai)确定收(shou)(shou)缩率时(shi)，由於实(shi)际的(de)收(shou)(shou)缩率要(yao)受众(zhong)多因素的(de)影响也只能使用近似(si)值，因而用式(2)计算型腔尺寸也基本上满足要(yao)求。在(zai)制造模(mo)具时(shi)，型腔则按(an)照下偏差加(jia)工，型芯则按(an)上偏差加(jia)工，便於必(bi)要(yao)时(shi)可(ke)作适(shi)当的(de)修整。

　　难於准确(que)确(que)定收(shou)缩率(lv)(lv)的主(zhu)要原因(yin)，首先是(shi)因(yin)各种塑料(liao)的收(shou)缩率(lv)(lv)不(bu)是(shi)一(yi)个(ge)定值，而是(shi)一(yi)个(ge)范围。因(yin)为(wei)不(bu)同工厂生(sheng)产的同种材(cai)(cai)料(liao)的收(shou)缩率(lv)(lv)不(bu)相同，即(ji)使是(shi)一(yi)个(ge)工厂生(sheng)产的不(bu)同批号同种材(cai)(cai)料(liao)的收(shou)缩率(lv)(lv)也不(bu)一(yi)样。

　　因(yin)而各(ge)厂(chang)只能为用(yong)户提供该厂(chang)所生产塑料的(de)收缩(suo)率(lv)范围。其次，在成形过程中的(de)实际收缩(suo)率(lv)还受到塑件(jian)形状，模具结构和(he)成形条件(jian)等因(yin)素的(de)影响(xiang)。下(xia)面对这些因(yin)素的(de)影响(xiang)作一介绍(shao)。

　　塑件形状

　　对於成形(xing)件壁厚来(lai)(lai)说(shuo)，一般由於厚壁的(de)冷却时(shi)间较长(zhang)，因而收缩率(lv)也(ye)(ye)较大。 对一般塑件来(lai)(lai)说(shuo)，当熔(rong)料(liao)流(liu)(liu)动(dong)方(fang)向L尺寸(cun)与垂直(zhi)於熔(rong)料(liao)流(liu)(liu)方(fang)向W尺寸(cun)的(de)差异(yi)较大时(shi)，则收缩率(lv)差异(yi)也(ye)(ye)较大。 从熔(rong)料(liao)流(liu)(liu)动(dong)距离来(lai)(lai)看(kan)，远离浇口(kou)部(bu)分的(de)压力(li)损失大，因而该(gai)处的(de)收缩率(lv)也(ye)(ye)比*近浇口(kou)部(bu)位大。 因加强筋(jin)、孔、凸台和雕刻(ke)等形(xing)状具有收缩抗力(li)，因而这些部(bu)位的(de)收缩率(lv)较小。

　　模(mo)具结构

　　浇口(kou)(kou)形(xing)式(shi)对(dui)收(shou)缩(suo)率也(ye)有影响。用小浇口(kou)(kou)时(shi)，因保压结(jie)束之前浇口(kou)(kou)即固化而使塑(su)件(jian)的收(shou)缩(suo)率加大(da)。 注塑(su)模中的冷(leng)却(que)回路结(jie)构(gou)也(ye)是(shi)模具设(she)计中的一个(ge)关键。冷(leng)却(que)回路设(she)计得不适当，则因塑(su)件(jian)各(ge)处温度不均衡而产生收(shou)缩(suo)差，其结(jie)果是(shi)使塑(su)件(jian)尺寸(cun)超差或变(bian)形(xing)。在薄壁部分，模具温度分布(bu)对(dui)收(shou)缩(suo)率的影响则更为明显。

　　模具尺寸和制造公差

　　模(mo)具(ju)型腔和型芯(xin)的(de)加工尺(chi)寸除了通(tong)过D=M(1+S)公式(shi)计算基本尺(chi)寸之外，还有一个加工公差(cha)(cha)的(de)问题。按(an)照惯例(li)，模(mo)具(ju)的(de)加工公差(cha)(cha)为塑(su)件(jian)公差(cha)(cha)的(de)1/3。但(dan)由於(wu)塑(su)料收缩(suo)(suo)率范围和稳定性各(ge)有差(cha)(cha)异，首(shou)先(xian)在(zai)合理化确(que)定不(bu)同塑(su)料所成形(xing)塑(su)件(jian)的(de)尺(chi)寸公差(cha)(cha)。即由收缩(suo)(suo)率范围较大(da)(da)或(huo)收缩(suo)(suo)率稳定较差(cha)(cha)塑(su)料成形(xing)塑(su)件(jian)的(de)尺(chi)寸公差(cha)(cha)应(ying)取得大(da)(da)一些(xie)。否则(ze)就可能出(chu)现大(da)(da)量尺(chi)寸超差(cha)(cha)的(de)废品。

　　为此，各(ge)国对塑料件的尺(chi)寸(cun)(cun)公(gong)(gong)差专(zhuan)门(men)制(zhi)订(ding)了(le)标(biao)(biao)准(zhun)或行业(ye)(ye)标(biao)(biao)准(zhun)。中国也曾制(zhi)订(ding)了(le)部级专(zhuan)业(ye)(ye)标(biao)(biao)准(zhun)。但大都无相应(ying)的模具型(xing)腔的尺(chi)寸(cun)(cun)公(gong)(gong)差。德国标(biao)(biao)准(zhun)中专(zhuan)门(men)制(zhi)订(ding)了(le)塑件尺(chi)寸(cun)(cun)公(gong)(gong)差的DIN16901标(biao)(biao)准(zhun)及相应(ying)的模具型(xing)腔尺(chi)寸(cun)(cun)公(gong)(gong)差的DIN16749标(biao)(biao)准(zhun)。此标(biao)(biao)准(zhun)在(zai)世界(jie)上具有较大的影响(xiang)，因(yin)而可供(gong)塑料模具行业(ye)(ye)参(can)考。

　　关於塑件的尺(chi)寸公差和允许(xu)偏差

　　为了合理地确定不(bu)同(tong)收(shou)缩特(te)性材料所(suo)成形(xing)(xing)塑件的尺寸公差，让标准引入了成形(xing)(xing)收(shou)缩差△VS这(zhei)一概念。

　　△VS＝VSR_VST(4)

　　式中： VS－成(cheng)形收缩(suo)差　VSR－熔(rong)料流(liu)动方向(xiang)的成(cheng)形收缩(suo)率(lv)　VST－与熔(rong)料流(liu)动垂直方向(xiang)的成(cheng)形收缩(suo)率(lv)。

　　根据塑(su)(su)料(liao)△VS值(zhi)(zhi)，将各种塑(su)(su)料(liao)的(de)收(shou)缩特性分(fen)为(wei)4个组(zu)。△VS值(zhi)(zhi)小的(de)组(zu)是高(gao)精(jing)度组(zu)，以此类(lei)推，△VS值(zhi)(zhi)大的(de)组(zu)为(wei)低(di)精(jing)度组(zu)。 并按照基本尺(chi)寸(cun)编制了精(jing)密技术、110、120、130、140、150和(he)(he)160公差组(zu)。并规定(ding)，用收(shou)缩特性稳定(ding)的(de)塑(su)(su)料(liao)成(cheng)形(xing)塑(su)(su)件的(de)尺(chi)寸(cun)公差可选用110、120和(he)(he)130组(zu)。

　　用(yong)(yong)(yong)(yong)收(shou)缩特(te)性中(zhong)等稳定的(de)塑(su)(su)(su)料成(cheng)形(xing)塑(su)(su)(su)件(jian)的(de)尺(chi)(chi)寸公差(cha)(cha)(cha)选用(yong)(yong)(yong)(yong)120、130和140。如果用(yong)(yong)(yong)(yong)这类塑(su)(su)(su)料成(cheng)形(xing)塑(su)(su)(su)件(jian)的(de)尺(chi)(chi)寸公差(cha)(cha)(cha)选用(yong)(yong)(yong)(yong)110组(zu)时，即可能(neng)出大量尺(chi)(chi)寸超(chao)差(cha)(cha)(cha)塑(su)(su)(su)件(jian)。用(yong)(yong)(yong)(yong)收(shou)缩特(te)性较差(cha)(cha)(cha)的(de)塑(su)(su)(su)料成(cheng)形(xing)塑(su)(su)(su)件(jian)的(de)尺(chi)(chi)寸公差(cha)(cha)(cha)选用(yong)(yong)(yong)(yong)130、140和150组(zu)。

　　用(yong)(yong)收(shou)缩特(te)性(xing)差(cha)(cha)的(de)塑(su)(su)料成形(xing)塑(su)(su)件的(de)尺寸公(gong)(gong)差(cha)(cha)选用(yong)(yong)140、150和160组。 在(zai)使用(yong)(yong)此公(gong)(gong)差(cha)(cha)表时(shi)，还需注(zhu)意以下各点。 表中的(de)一般公(gong)(gong)差(cha)(cha)用(yong)(yong)於不(bu)注(zhu)明公(gong)(gong)差(cha)(cha)的(de)尺寸公(gong)(gong)差(cha)(cha)。

　　直接标注偏差(cha)(cha)的(de)公(gong)(gong)差(cha)(cha)是用於(wu)对(dui)塑件(jian)(jian)尺(chi)寸(cun)标注公(gong)(gong)差(cha)(cha)的(de)公(gong)(gong)差(cha)(cha)带(dai)。其上(shang)、下偏差(cha)(cha)可设计人员自行确定。例(li)如公(gong)(gong)差(cha)(cha)带(dai)为(wei)0.8mm，则可以(yi)选用以(yi)下各种上(shang)、下偏差(cha)(cha)构成(cheng)。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。 每一公(gong)(gong)差(cha)(cha)组(zu)(zu)(zu)中均有A、B两组(zu)(zu)(zu)公(gong)(gong)差(cha)(cha)值。其中A是由(you)模具零件(jian)(jian)组(zu)(zu)(zu)合(he)(he)形成(cheng)的(de)尺(chi)寸(cun)，增加了(le)模具零件(jian)(jian)对(dui)合(he)(he)处不密合(he)(he)所形成(cheng)的(de)错差(cha)(cha)。

　　此增加值为0.2mm。其中(zhong)B是(shi)(shi)直接由模具(ju)零件(jian)所决定的尺(chi)寸(cun)。 精密技(ji)术是(shi)(shi)专门(men)设立的一组(zu)公(gong)(gong)差(cha)值，供具(ju)有(you)高精度要求塑(su)件(jian)使用。 在此用塑(su)件(jian)公(gong)(gong)差(cha)之前，首先知道所使用的塑(su)料(liao)适用哪几个公(gong)(gong)差(cha)组(zu)。