注塑模具型腔尺寸和塑料收縮率的關系，你知道嗎？

　　設計塑料(liao)(liao)模(mo)時(shi)，確(que)(que)定(ding)(ding)了模(mo)具結(jie)(jie)構(gou)之後即可對模(mo)具的(de)(de)各(ge)(ge)部(bu)分(fen)進行詳細設計，即確(que)(que)定(ding)(ding)各(ge)(ge)模(mo)板和(he)(he)零件的(de)(de)尺(chi)寸(cun)，型(xing)腔(qiang)和(he)(he)型(xing)芯尺(chi)寸(cun)等(deng)。這時(shi)將涉及有關(guan)材料(liao)(liao)收縮(suo)率等(deng)主要的(de)(de)設計參數(shu)(shu)。因而(er)只有具體地掌握(wo)成形塑料(liao)(liao)的(de)(de)收縮(suo)率才能確(que)(que)定(ding)(ding)型(xing)腔(qiang)各(ge)(ge)部(bu)分(fen)的(de)(de)尺(chi)寸(cun)。即使(shi)所選模(mo)具結(jie)(jie)構(gou)正確(que)(que)，但所用參數(shu)(shu)不當，就不可能生產出品質(zhi)合格的(de)(de)塑件。

　　熱塑(su)(su)性塑(su)(su)料的(de)特性是在加(jia)熱後(hou)膨脹，冷卻後(hou)收(shou)縮(suo)(suo)，當然加(jia)壓以(yi)後(hou)體積也(ye)將(jiang)縮(suo)(suo)小。 在注塑(su)(su)成形過程中(zhong)，首先將(jiang)熔融塑(su)(su)料注射入模具型腔(qiang)內，充填結束後(hou)熔料冷卻固(gu)化(hua)，從(cong)模具中(zhong)取(qu)出(chu)塑(su)(su)件(jian)時即出(chu)現收(shou)縮(suo)(suo)，此收(shou)縮(suo)(suo)稱為(wei)成形收(shou)縮(suo)(suo)。塑(su)(su)件(jian)從(cong)模具取(qu)出(chu)到穩(wen)定這一段時間內，尺寸仍會出(chu)現微小的(de)變化(hua)，一種變化(hua)是繼(ji)續(xu)收(shou)縮(suo)(suo)，此收(shou)縮(suo)(suo)稱為(wei)後(hou)收(shou)縮(suo)(suo)。

　　另一種變(bian)化是某些吸濕性塑料因吸濕而(er)出現(xian)膨(peng)脹。例如尼(ni)龍610含(han)水(shui)量為(wei)(wei)3%時，尺寸增加(jia)量為(wei)(wei)2%；玻璃纖維增強尼(ni)龍66的含(han)水(shui)量為(wei)(wei)40%時尺寸增加(jia)量為(wei)(wei)0.3%。但其(qi)中起主要(yao)作(zuo)用的是成形收縮(suo)。

　　目前確定(ding)各種塑料收(shou)(shou)縮率（成形收(shou)(shou)縮＋後(hou)收(shou)(shou)縮）的方法，一般(ban)都建議德(de)國(guo)標(biao)準中DIN16901的規定(ding)。即以23℃±0.1℃時(shi)模具型腔尺(chi)寸與成形後(hou)放置(zhi)24小(xiao)時(shi)，在(zai)溫(wen)度為23℃，相(xiang)對濕度為50±5%條件下(xia)測量出(chu)的相(xiang)應塑件尺(chi)寸之差算出(chu)。

　　收(shou)縮率S由下(xia)式(shi)表示： S={(D－M)/D}×100%(1)

　　其中(zhong)：S-收縮率； D-模具尺寸(cun)； M-塑(su)件尺寸(cun)。

　　如果按已知(zhi)塑件尺(chi)寸(cun)和(he)材料(liao)收縮(suo)率計算模(mo)(mo)具(ju)型(xing)腔則為 D=M/(1-S) 在(zai)模(mo)(mo)具(ju)設計中為了(le)簡化計算，一般(ban)使用下式求模(mo)(mo)具(ju)尺(chi)寸(cun)：

　　D=M+MS(2)

　　如果需實(shi)施較(jiao)為準確(que)的計算(suan)，則(ze)應用下式： D=M+MS+MS2(3)

　　但在確定收縮率(lv)時，由於實際的收縮率(lv)要受眾多因(yin)素(su)的影響也只能使用(yong)近似(si)值，因(yin)而用(yong)式(2)計算型(xing)(xing)腔(qiang)尺寸也基本上(shang)滿足(zu)要求。在制造模(mo)具時，型(xing)(xing)腔(qiang)則按照(zhao)下偏(pian)差(cha)加(jia)工(gong)，型(xing)(xing)芯則按上(shang)偏(pian)差(cha)加(jia)工(gong)，便於必(bi)要時可作適當的修整(zheng)。

　　難於準確確定收(shou)縮率(lv)的(de)主要原(yuan)因(yin)，首先是(shi)因(yin)各種(zhong)塑(su)料(liao)(liao)的(de)收(shou)縮率(lv)不(bu)是(shi)一個(ge)定值，而是(shi)一個(ge)范圍。因(yin)為不(bu)同(tong)(tong)(tong)工廠生產的(de)同(tong)(tong)(tong)種(zhong)材(cai)料(liao)(liao)的(de)收(shou)縮率(lv)不(bu)相同(tong)(tong)(tong)，即使是(shi)一個(ge)工廠生產的(de)不(bu)同(tong)(tong)(tong)批號(hao)同(tong)(tong)(tong)種(zhong)材(cai)料(liao)(liao)的(de)收(shou)縮率(lv)也(ye)不(bu)一樣。

　　因(yin)而各廠(chang)只能(neng)為用戶提供該(gai)廠(chang)所(suo)生產塑(su)料的收縮率(lv)(lv)范圍(wei)。其次，在(zai)成形(xing)(xing)過程中的實際收縮率(lv)(lv)還受到塑(su)件(jian)形(xing)(xing)狀，模具(ju)結構和成形(xing)(xing)條件(jian)等因(yin)素的影(ying)響(xiang)。下(xia)面(mian)對這些因(yin)素的影(ying)響(xiang)作一介紹。

　　塑件形狀

　　對(dui)於(wu)成形件壁(bi)厚(hou)來說，一(yi)般(ban)(ban)由(you)於(wu)厚(hou)壁(bi)的冷(leng)卻(que)時間較(jiao)(jiao)長，因而收縮(suo)率(lv)也(ye)較(jiao)(jiao)大。 對(dui)一(yi)般(ban)(ban)塑件來說，當(dang)熔(rong)(rong)(rong)料(liao)(liao)流動方(fang)向L尺寸(cun)(cun)與垂(chui)直於(wu)熔(rong)(rong)(rong)料(liao)(liao)流方(fang)向W尺寸(cun)(cun)的差異(yi)較(jiao)(jiao)大時，則收縮(suo)率(lv)差異(yi)也(ye)較(jiao)(jiao)大。 從熔(rong)(rong)(rong)料(liao)(liao)流動距離(li)來看，遠離(li)澆口部(bu)分的壓力損失大，因而該(gai)處的收縮(suo)率(lv)也(ye)比*近澆口部(bu)位(wei)大。 因加強筋、孔、凸臺和雕刻等形狀(zhuang)具有收縮(suo)抗力，因而這(zhe)些部(bu)位(wei)的收縮(suo)率(lv)較(jiao)(jiao)小。

　　模具結構

　　澆口(kou)形式對(dui)收(shou)縮率也(ye)有影響(xiang)。用小澆口(kou)時(shi)，因(yin)保壓結束之前澆口(kou)即固化而(er)使塑件(jian)的(de)(de)(de)收(shou)縮率加(jia)大(da)。 注塑模(mo)中的(de)(de)(de)冷卻(que)(que)回(hui)路結構也(ye)是(shi)模(mo)具設計中的(de)(de)(de)一個關鍵。冷卻(que)(que)回(hui)路設計得不適當，則因(yin)塑件(jian)各處(chu)溫度不均衡而(er)產生收(shou)縮差，其(qi)結果是(shi)使塑件(jian)尺寸(cun)超差或變形。在薄壁部(bu)分，模(mo)具溫度分布對(dui)收(shou)縮率的(de)(de)(de)影響(xiang)則更為明顯。

　　模具尺(chi)寸和制(zhi)造公(gong)差

　　模具(ju)型腔和(he)型芯的加工尺(chi)(chi)(chi)寸除(chu)了通過D=M(1+S)公式計算(suan)基本尺(chi)(chi)(chi)寸之(zhi)外(wai)，還有(you)一個加工公差(cha)(cha)的問題。按照慣例，模具(ju)的加工公差(cha)(cha)為塑(su)(su)(su)件(jian)公差(cha)(cha)的1/3。但(dan)由於(wu)塑(su)(su)(su)料(liao)收(shou)縮率范圍和(he)穩(wen)定(ding)性各有(you)差(cha)(cha)異，首先在合理化(hua)確(que)定(ding)不同塑(su)(su)(su)料(liao)所(suo)成(cheng)形塑(su)(su)(su)件(jian)的尺(chi)(chi)(chi)寸公差(cha)(cha)。即(ji)由收(shou)縮率范圍較(jiao)(jiao)大(da)或收(shou)縮率穩(wen)定(ding)較(jiao)(jiao)差(cha)(cha)塑(su)(su)(su)料(liao)成(cheng)形塑(su)(su)(su)件(jian)的尺(chi)(chi)(chi)寸公差(cha)(cha)應取(qu)得大(da)一些。否則(ze)就可能(neng)出現大(da)量(liang)尺(chi)(chi)(chi)寸超(chao)差(cha)(cha)的廢(fei)品。

　　為(wei)此，各國(guo)對塑料件的(de)尺(chi)寸(cun)(cun)公差專(zhuan)門(men)(men)制訂了(le)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)或(huo)行業(ye)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)。中國(guo)也曾制訂了(le)部級(ji)專(zhuan)業(ye)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)。但(dan)大都(dou)無相應的(de)模(mo)具(ju)(ju)型腔的(de)尺(chi)寸(cun)(cun)公差。德國(guo)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)中專(zhuan)門(men)(men)制訂了(le)塑件尺(chi)寸(cun)(cun)公差的(de)DIN16901標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)及相應的(de)模(mo)具(ju)(ju)型腔尺(chi)寸(cun)(cun)公差的(de)DIN16749標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)。此標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)在(zai)世界上具(ju)(ju)有(you)較大的(de)影響，因而(er)可供塑料模(mo)具(ju)(ju)行業(ye)參考。

　　關於塑件的尺(chi)寸公差(cha)和允許偏(pian)差(cha)

　　為了合(he)理地(di)確定不(bu)同收縮特性材料所成(cheng)形(xing)塑件的尺寸公差(cha)，讓標準引入了成(cheng)形(xing)收縮差(cha)△VS這(zhe)一概念(nian)。

　　△VS＝VSR_VST(4)

　　式中(zhong)： VS－成(cheng)形(xing)收(shou)縮差　VSR－熔料流(liu)動(dong)方向(xiang)的(de)成(cheng)形(xing)收(shou)縮率　VST－與熔料流(liu)動(dong)垂直方向(xiang)的(de)成(cheng)形(xing)收(shou)縮率。

　　根據塑(su)料(liao)△VS值(zhi)(zhi)，將各種(zhong)塑(su)料(liao)的收(shou)縮特性分為(wei)4個組(zu)。△VS值(zhi)(zhi)小(xiao)的組(zu)是高精度組(zu)，以此類推，△VS值(zhi)(zhi)大的組(zu)為(wei)低精度組(zu)。 并按照基本尺寸編制了精密(mi)技術、110、120、130、140、150和(he)160公(gong)差(cha)組(zu)。并規(gui)定(ding)，用收(shou)縮特性穩定(ding)的塑(su)料(liao)成形(xing)塑(su)件的尺寸公(gong)差(cha)可選用110、120和(he)130組(zu)。

　　用收縮(suo)特性中等穩(wen)定的塑(su)(su)(su)料成(cheng)形(xing)塑(su)(su)(su)件的尺(chi)寸公(gong)差(cha)選(xuan)用120、130和140。如果用這(zhe)類塑(su)(su)(su)料成(cheng)形(xing)塑(su)(su)(su)件的尺(chi)寸公(gong)差(cha)選(xuan)用110組時，即可能(neng)出大量尺(chi)寸超差(cha)塑(su)(su)(su)件。用收縮(suo)特性較差(cha)的塑(su)(su)(su)料成(cheng)形(xing)塑(su)(su)(su)件的尺(chi)寸公(gong)差(cha)選(xuan)用130、140和150組。

　　用(yong)收(shou)縮特性差(cha)(cha)的(de)(de)塑(su)料成形塑(su)件的(de)(de)尺(chi)寸公差(cha)(cha)選用(yong)140、150和160組。 在使用(yong)此(ci)公差(cha)(cha)表時，還(huan)需注意以下各點。 表中的(de)(de)一般公差(cha)(cha)用(yong)於不注明公差(cha)(cha)的(de)(de)尺(chi)寸公差(cha)(cha)。

　　直(zhi)接(jie)標(biao)注(zhu)偏(pian)(pian)差(cha)(cha)(cha)(cha)的(de)公(gong)差(cha)(cha)(cha)(cha)是用於對(dui)塑(su)件尺(chi)寸(cun)(cun)標(biao)注(zhu)公(gong)差(cha)(cha)(cha)(cha)的(de)公(gong)差(cha)(cha)(cha)(cha)帶(dai)。其上、下(xia)(xia)偏(pian)(pian)差(cha)(cha)(cha)(cha)可設計人員自行確(que)定(ding)。例如(ru)公(gong)差(cha)(cha)(cha)(cha)帶(dai)為0.8mm，則可以選用以下(xia)(xia)各種上、下(xia)(xia)偏(pian)(pian)差(cha)(cha)(cha)(cha)構成。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。 每(mei)一(yi)公(gong)差(cha)(cha)(cha)(cha)組(zu)中均有A、B兩組(zu)公(gong)差(cha)(cha)(cha)(cha)值。其中A是由模(mo)(mo)具(ju)零件組(zu)合形成的(de)尺(chi)寸(cun)(cun)，增加了(le)模(mo)(mo)具(ju)零件對(dui)合處不密合所形成的(de)錯差(cha)(cha)(cha)(cha)。

　　此增加值為0.2mm。其中(zhong)B是直接由模具零件所(suo)決定的(de)尺(chi)寸。 精(jing)密技術是專門(men)設立的(de)一組公差值，供(gong)具有高精(jing)度要(yao)求塑(su)件使用。 在此用塑(su)件公差之(zhi)前，首先知道所(suo)使用的(de)塑(su)料適用哪幾個公差組。