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塑料紧缩率和模具尺寸

设计塑料模时,确定了模具布局之後即可对模具的各局部举行细致设计,即确定各模板和零件的尺寸,型腔和型芯尺寸等。这时将触及有关质料紧缩率等次要的设计参数。因此只要详细地掌握成形塑料的紧缩率才干确定型腔各局部的尺寸。即便所选模具布局准确,但所用参数不妥,就不行能消费出品格及格的塑件。
    塑料紧缩率及其影响要素

    热塑性塑料的特征是在加热後收缩,冷却後紧缩,固然加压以後体积也将减少。 在注塑成形历程中,起首将熔融塑料注射入模具型腔内,充填完毕後熔料冷却固化,从模具中取出塑件时即呈现紧缩,此紧缩称为成形紧缩。塑件从模具取出到波动这一段工夫内,尺寸仍会呈现巨大的变革,一种变革是持续紧缩,此紧缩称为後紧缩。另一种变革是某些吸湿性塑料因吸湿而呈现收缩。比方尼龙610含水量为3%时,尺寸增长量为2%;玻璃纤维加强尼龙66的含水量为40%时尺寸增长量为0.3%。但此中起次要作用的是成形紧缩。 现在确定种种塑料紧缩率(成形紧缩+後紧缩)的办法,一样平常都保举德国国度尺度中DIN16901的划定。即以23℃±0.1℃时模具型腔尺寸与成形後安排24小时,在温度为23℃,绝对湿度为50±5%条件下丈量出的响应塑件尺寸之差算出。

    紧缩率S由下式表现: S={(D-M)/D}×100%(1)

    此中:S-紧缩率; D-模具尺寸; M-塑件尺寸。

    假如按已知塑件尺寸和质料紧缩率盘算模具型腔则为 D=M/(1-S) 在模具设计中为了简化盘算,一样平常利用下式求模具尺寸:

D=M+MS(2)

    假如需实行较为准确的盘算,则使用下式: D=M+MS+MS2(3)

    但在确定紧缩率时,由於实践的紧缩率要受浩繁要素的影响也只能利用类似值,因此用式(2)盘算型腔尺寸也根本上满意要求。在制造模具时,型腔则依照下偏向加工,型芯则按上偏向加工,便於须要时可作得当的修整。

    难於准确确定紧缩率的次要缘故原由,起首是因种种塑料的紧缩率不是一个定值,而是一个范畴。由于差别工场消费的同种质料的紧缩率不相反,即便是一个工场消费的差别批号同种质料的紧缩率也纷歧样。因此各厂只能为用户提供该厂所消费塑料的紧缩率范畴。其次,在成形历程中的实践紧缩率还遭到塑件外形,模具布局和成形条件等要素的影响。上面对这些要素的影响作一介绍。

    塑件外形

    对於成形件壁厚来说,一样平常由於厚壁的冷却工夫较长,因此紧缩率也较大,如图1所示。 对一样平常塑件来说,当熔料活动偏向L尺寸与垂直於熔料流偏向W尺寸的差别较大时,则紧缩率差别也较大。 从熔料活动间隔来看,阔别浇口局部的压力丧失大,因此该处的紧缩率也比接近浇口部位大。 因增强筋、孔、凸台和镌刻等外形具有紧缩抗力,因此这些部位的紧缩率较小。

    模具布局

    浇口情势对紧缩率也有影响。用小浇口时,因保压完毕之前浇口即固化而使塑件的紧缩率增大。 注塑模中的冷却回路布局也是模具设计中的一个要害。冷却回路设计得不得当,则因塑件到处温度不平衡而发生紧缩差,其后果是使塑件尺寸超差或变形。在薄壁局部,模具温度散布对紧缩率的影响则更为分明。

    成形条件

    料筒温度:料筒温度(塑料温度)较高时,压力通报较好而使紧缩力减小。但用小浇口时,因浇口固化早而使紧缩率仍较大。对於厚壁塑件来说,即便料筒温度较高,其紧缩仍较大。

    补料:在成形条件中,只管即便增加补料以使塑件尺寸坚持波动。但补料不敷则无法坚持压力,也会使紧缩率增大。

    注射压力:注射压力是对紧缩率影响较大的要素,分外是充填完毕後的保压页号335压力。在一样平常状况下,压力较大的时因质料的密度大,紧缩率就较小。

    注射速率:注射速率对紧缩率的影响较小。但对於薄壁塑件或浇口十分小,以及利用强化质料时,注射速率加速则紧缩率小。

    模具温度:通常模具温度较高时紧缩率也较大。但对於薄壁塑件,模具温度高则熔料的活动阻抗小,*]而紧缩率反而较小。

    成形周期:成形周期与紧缩率无间接干系。但需留意,当加速成形周期时,模具温度、熔料温度等一定也产生变革,从而也影响紧缩率的变革。在作质料实验时,应依照由所需产量决议的成形周期举行成形,并对塑件尺寸举行查验。用此模具举行塑料紧缩率实验的实比方下。 注射机:锁模力70t 螺杆直径Φ35mm 螺杆转速80rpm 成形条件:最高注射压力178MPa 料筒温度230(225-230-220-210)>###0-220)>###0-230)>###0-240)℃ 注射速率57cm3/s 注射工夫0.44~0.52s 保压工夫6.0s 冷却工夫15.0s

    模具尺寸和制造公役

    模具型腔和型芯的加工尺寸除了经过D=M(1+S)公式盘算根本尺寸之外,另有一个加工公役的题目。依照常规,模具的加工公役为塑件公役的1/3。但由於塑料紧缩率范畴和波动性各有差别,起首必需公道化确定差别塑料所成形塑件的尺寸公役。即由紧缩率范畴较大或紧缩率波动较差塑料成形塑件的尺寸公役应获得大一些。不然就大概呈现少量尺寸超差的废品。 为此,列国对塑料件的尺寸公役专门制定了国度尺度或行业尺度。中国也曾制定了部级专业尺度。但多数无响应的模具型腔的尺寸公役。德国国度尺度中专门制定了塑件尺寸公役的DIN16901尺度及响应的模具型腔尺寸公役的DIN16749尺度。此尺度活着界上具有较大的影响,因此可供塑料模具行业参考。

    关於塑件的尺寸公役和容许偏向

    为了公道地确定差别紧缩特征质料所成形塑件的尺寸公役,让尺度引入了成形紧缩差△VS这一观点。

    △VS=VSR_VST(4)

    式中: VS-成形紧缩差VSR-熔料活动偏向的成形紧缩率VST-与熔料活动垂直偏向的成形紧缩率。

    依据塑料△VS值,将种种塑料的紧缩特征分为4个组。△VS值最小的组是高精度组,以此类推,△VS值最大的组为低精度组。 并依照根本尺寸体例了精细技能、110、120、130、140、150和160公役组。并划定,用紧缩特征最波动的塑料成形塑件的尺寸公役可选用110、120和130组。用紧缩特征中等波动的塑料成形塑件的尺寸公役选用120、130和140。假如用这类塑料成形塑件的尺寸公役选用110组时,即大概出少量尺寸超差塑件。用紧缩特征较差的塑料成形塑件的尺寸公役选用130、140和150组。用紧缩特征最差的塑料成形塑件的尺寸公役选用140、150和160组。 在利用此公役表时,还需留意以下各点。 表中的一样平常公役用於不注明公役的尺寸公役。间接标注偏向的公役是用於对塑件尺寸标注公役的公役带。其上、下偏向可设计职员自行确定。比方公役带为0.8mm,则可以选用以下种种上、下偏向组成。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。 每一公役组中均有A、B两组公役值。此中A是由模具零件组合构成的尺寸,增长了模具零件对合处不密合所构成的错差。此增长值为0.2mm。此中B是间接由模具零件所决议的尺寸。 精细技能是专门设立的一组公役值,供具有高精度要求塑件利用。 在此用塑件公役之前,起首必需晓得所利用的塑料实用哪几个公役组。

    模具的制造公役

德国国度尺度针对塑件公役制定了响应模具制造公役的尺度DIN16749。该表中共设4种公役。不管何种质料的塑件,此中不注明尺寸公役尺寸的模具制造公役均利用序号1的公役。详细公役值由根本尺寸范畴确定。 不管何种质料塑件中等精度尺寸的模具制造公役为序号2的公役。不管何种质料塑件较高精度尺寸的模具制造公役为序号3的公役。精细技能响应的模具制造公役为序号4的公役。

    可以公道地确定种种质料塑件的公道公役和响应的模具制造公役,这不但给模具制造带来利便,还可以增加废品,进步经济效期益。

 

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