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模具尺寸和塑料膨胀率究竟是什么关系？

设计方案塑料模时，明确了模具设计之後就可以对模貝的各一部分开展总体设计，即明确各模版和零件的规格，凹模和型芯规格等。这时候将涉及到相关原材料收缩率等关键的设计方案主要参数。因此仅有实际地把握成形塑料的收缩率才可以明确凹模各一部分的规格。即便选定模具设计恰当，但常用主要参数不善，就不太可能生产制造出质量达标的塑件。

一、塑料收缩率以及影响因素

热固性塑料的特点是在加温後澎涨，制冷後收缩，自然充压以後容积也将变小。 在注塑加工成形全过程中，最先将熔化塑料注入入模貝凹模内，填充完毕後耐磨材料制冷干固，从模貝中取下塑件时即出現收缩，此收缩称之为成形收缩。塑件从模貝取下到平稳这一段时间内，规格仍会出現细微的转变，一种转变是再次收缩，此收缩称之为後收缩。另一种转变是一些吸水性塑料因吸潮而出現澎涨。

比如涤纶610水分含量为3%时，规格增加率为2%;玻纤提高尼龙66的水分含量为40%时规格增加率为0.3%。但在其中起关键功效的是成形收缩。现阶段明确各种各样塑料收缩率(成形收缩 後收缩)的方式，一般都强烈推荐法国国家行业标准中DIN16901的要求。就是以23℃±0.1℃时模貝凹模规格与成形後置放24小时，在温度为23℃，空气湿度为50±5%标准下精确测量出的相对塑件规格之差计算。

收缩率S由上式表明： S={(D-M)/D}×100%(1)

在其中：S-收缩率; D-模貝规格; M-塑件规格。

假如按已经知道塑件规格和原材料收缩率测算模貝凹模则为 D=M/(1-S) 在冲压模具中为了更好地简单化测算，一般应用下式求模貝规格：

D=M MS(2)。

假如需执行比较精准的测算，则运用下式： D=M MS MS2(3)

但在明确收缩率时，由於具体的收缩率要受诸多要素的危害也只有应用自然数，因此用式(2)测算凹模规格也大部分符合要求。在生产制造模貝时，凹模则依照下误差生产加工，型芯则按上误差生产加工，便於必需时能作适度的整修。

难於精准明确收缩率的关键缘故，最先是因各种各样塑料的收缩率并不是一个时间常数，只是一个范畴。由于不一样加工厂生产制造的相同原材料的收缩率不同样，即便是一个加工厂生产制造的不一样生产批号相同原材料的收缩率也不一样。 因此每个制造厂商只有为客户出示本厂所生产制造塑料的收缩率范畴。次之，在成形全过程中的具体收缩率还遭受塑件样子，模具设计和成形标准等要素的危害。

二、塑件样子

对于成形件壁厚而言，一般由於厚壁管的制冷時间较长，因此收缩率也很大，如图所示1所显示。 对一般塑件而言，当耐磨材料流动性方位L规格与竖直於耐磨材料流方位W规格的差别很大时，则收缩率差别也很大。从耐磨材料流动性间距看来，杜绝进胶口一部分的工作压力损害大，因此该点的收缩率也比挨近进胶口位置大。因筋板、孔、凸模和手工雕刻等样子具备收缩抵抗力，因此这种位置的收缩率较小。

三、模具设计

进胶口方式对收缩率也是有危害。用小进胶口时，因保压完毕以前进胶口即干固而使塑件的收缩率扩大。 注塑模具中的制冷控制回路构造也是冲压模具中的一个重要。制冷控制回路设计方案得不适度，则因塑件各部温度不平衡而造成收缩差，其結果是使塑件规格偏差或形变。在厚壁一部分，模貝温度遍布对收缩率的危害则更加显著。

分析面及进胶口

模貝的分析面、进胶口方式及规格等要素立即危害料流方位、相对密度遍布、保压金属型铸功效及成形時间。

选用立即进胶口或大横截面进胶口可降低收缩，但各种各样大，沿料流方位收缩小，沿竖直料流方位收缩大;相反，当进胶口薄厚较钟头，进胶口一部分会太早凝固硬底化，凹模内的塑料收缩后无法得到立即填补，收缩很大。

点进胶口凝封快，在制品标准容许的状况下，可设多一点进胶口，可合理地增加保压時间和扩大凹模工作压力，使收缩率减少。

四、成形标准

料筒温度：料筒温度(塑料温度)较高时，工作压力传送不错而使收缩力减少。但用小进胶口时，因进胶口干固早进而收缩率仍很大。对于厚壁管塑件而言，即便料筒温度较高，其收缩仍很大。

补料：在成形标准中，尽量避免补料令其塑件规格长期保持。但补料不够则没法维持工作压力，也会使收缩率扩大。

注入工作压力：注入工作压力是对收缩率危害很大的要素，尤其是填充完毕後的保压页号335工作压力。在一般状况下，工作压力很大的时易原材料的密度大，收缩率就较小。

注入成形中工作压力包含注入工作压力、保压工作压力和模芯工作压力等。这种要素均对塑件收缩个人行为有显著的危害。

提升注入工作压力可以减少产品的收缩率。这是由于工作压力扩大，使注入速率提升，充模全过程加速后，一方面因塑料溶体的裁切发烫而提升了溶体温度、减少了流动性摩擦阻力;另一方面还能够在溶体温度尚高、流动性摩擦阻力较小的情况下较早进到保压补料环节。特别是在针对厚壁塑件和小进胶口塑件，因为制冷速度更快，更应当尽可能减少充模全过程。

较高的保压工作压力和模芯工作压力使凹模内产品密实度，收缩减少，尤其是保压环节的工作压力对产品的收缩率造成危害更高。这可表述为熔化环氧树脂在成形工作压力功效下遭受缩小，工作压力越高，产生的缩小量越大，工作压力消除后的延展性修复也越大，促使塑件塑件规格更为贴近凹模规格，因而收缩量越小。

但是，即便是针对同一产品而言，模芯内环氧树脂的工作压力在各一部分并不一致;在注入工作压力无法功效的位置和非常容易功效的位置，所受注入工作压力也不一样。除此之外,多凹模模貝的各模芯所受工作压力应设计方案匀称，不然便会造成各模芯的产品收缩率不一致。

注入速率：注入速率对收缩率的危害较小。但对于厚壁塑件或进胶口十分小，及其应用加强原材料时，注入速率加速则收缩率小。

模貝温度：热固性塑料溶体引入凹模后，释放出来很多的发热量而凝结，不一样的塑料种类，必须模芯保持在一适度温度。在这里温度下，将最有益于塑件的成形，塑件成形高效率最大，热应力和涨缩形变最少。

模貝温度是操纵产品制冷定形的关键要素，它对成形收缩率的危害具体表现在进胶口锁定后产品出模以前这一段全过程。而在进胶口锁定以前，模温高虽然有扩大热收缩的发展趋势，但也恰好是较高的模温促使进胶口锁定時间增加，造成 注入工作压力和保工作压力的危害提高，金属型铸功效和负收缩量均会扩大。

因此，总收缩是二种反方向收缩综合性功效的結果，其标值不一定伴随着模温的上升而扩大。假如进胶口产生锁定，注入工作压力和保压工作压力的危害可能消退，伴随着模温的上升，制冷定形時间亦将增加，故出模后产品收缩率一般都是会扩大。

成形周期时间：成形周期时间与收缩率无立即关联。但特别注意，当加速成形周期时间时，模貝温度、耐磨材料温度等必定也产生变化，进而也危害收缩率的转变。在作原材料实验时，应依照由所需生产量决策的成形周期时间开展成形，并对塑件规格开展检测。用此模貝开展塑料收缩率实验的案例以下。

注塑机：锁合模力70t，挤出机螺杆直徑Φ35mm，挤出机螺杆转速80rpm。

成形标准：最大注入工作压力178MPa，料筒温度230(225-230-220-210)℃，240(235-240-230-220)℃，250(245-250-240-230)℃，260(225-260-250-240)℃，注入速率57cm3/s，注入時间0.44～0.52s，保压時间6.0s，制冷時间15.0s。

五、模貝规格和生产制造尺寸公差

模貝凹模和型芯的生产加工规格除开根据D=M(1 S)计算公式基础规格以外，还有一个生产加工尺寸公差的难题。依照国际惯例，模貝的生产加工尺寸公差为塑件尺寸公差的1/3。但由於塑料收缩率范畴和可靠性都有差别，最先务必合理性明确不一样塑料所成形塑件的标准公差。即由收缩率范畴很大或收缩率平稳较弱塑料成形塑件的标准公差应获得大一些。不然就很有可能出現很多规格偏差的废料。 因此，世界各国对塑料件的标准公差专业制定了国家行业标准或国家标准。我国也曾制定了厅局级技术专业规范。但大多数无相对的模貝凹模的标准公差。法国国家行业标准中专业制定了塑件标准公差的DIN16901规范及相对的模貝凹模标准公差的DIN16749规范。此规范当今世界具备很大的危害，因此可供塑料机械加工行业参照。

六、有关塑件的标准公差和容许误差

为了更好地有效地明确不一样收缩特点原材料所成形塑件的标准公差，让规范引进了成形收缩差△VS这一定义。 △VS=VSR_VST(4)

式中： VS-成形收缩差 VSR-耐磨材料流动性方位的成形收缩率 VST-与耐磨材料流动性竖直方位的成形收缩率。

依据塑料△VS值，将各种各样塑料的收缩特点分成4个组。△VS值最少的组是高精密组，依此类推，△VS值较大 的某组低精密度组。 并依照基础规格定编了精细技术性、110、120、130、140、150和160尺寸公差组。并要求，用收缩特点最平稳的塑料成形塑件的标准公差可采用110、120和130组。用收缩特点中等水平平稳的塑料成形塑件的标准公差采用120、130和140。假如用这种塑料成形塑件的标准公差采用110组时，即很有可能出很多规格偏差塑件。用收缩特点较弱的塑料成形塑件的标准公差采用130、140和150组。用收缩特点最烂的塑料成形塑件的标准公差采用140、150和160组。 在应用此公差表时，还特别注意下列各点。 表格中的一般尺寸公差用於不标明尺寸公差的标准公差。立即标明误差的尺寸公差是用於对塑件公差标注尺寸公差的公差等级。其上、下误差可设计方案工作人员自主明确。比如公差等级为0.8毫米，则能够 采用下列各种各样上、下误差组成，0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。 每一尺寸公差组里均有A、B2组尺寸公差值。在其中A是由模具零件组成产生的规格，提升了模具零件对合处不密封性所产生的错差。此增长值为0.2毫米。在其中B是立即由模具零件所决策的规格。 精细技术性是专业开设的一组尺寸公差值，供具备高精密规定塑件应用。 在这里用塑件尺寸公差以前，最先务必了解所应用的塑料可用哪些尺寸公差组。

七、模貝的生产制造尺寸公差

法国国家行业标准对于塑件尺寸公差制定了相对模具加工尺寸公差的规范DIN16749。该表中国共产党设4种尺寸公差。无论哪种原材料的塑件，在其中不标明标准公差规格的模具加工尺寸公差均应用序号1的尺寸公差。实际尺寸公差值由基础规格范畴明确。 无论哪种原材料塑件中等水平精密度规格的模具加工尺寸公差为编号2的尺寸公差。无论哪种原材料塑件较高精密规格的模具加工尺寸公差为编号3的尺寸公差。精细技术性相对的模具加工尺寸公差为编号4的尺寸公差。

能够 有效地明确各种各样原材料塑件的有效尺寸公差和相对的模具加工尺寸公差，这不但给模具加工产生便捷，还能够降低废料，提升经济发展有效期益。

来源于：塑料技术服务

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