模具工业发展趋势.doc

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1、塑料收缩率和模具尺寸设计塑料模时，确定了模貝结构之後即可对模貝的各部分进行详细设计，即确定各模板和零件的尺寸，型腔和型芯尺寸等。这时将涉及有关材料收缩率等主要的设计参数。因而只有具体地掌握成形册料的收缩率才能确定型腔各部分的尺寸。即使所选模具结构正确，但所用参数不当，就不可能住产出品质合格的塑件。一、塑料收缩率及其影响因素热册性册料的特性是在加热後膨胀，冷却後收缩，当然加压以後体积也将缩小。在注塑成形过程中，首先将熔融塑料注射入模具型腔内，充填结束後熔料冷却固化，从模具中取出塑件吋即出现收缩，此收缩称为成形收缩。塑件从

2、模具取出到稳定这一段吋间内，尺寸仍会出现微小的变化，一种变化是继续收缩，此收缩称为後收缩。另一种变化是某些吸湿性塑料因吸湿而出现膨胀。例如尼龙610含水量为3%时，尺寸增加量为2%；玻璃纤维增强尼龙66的含水量为40%吋尺寸增加量为0.3%o但其中起主要作用的是成形收缩。目而确定各种塑料收缩率(成形收缩+後收缩)的方法，一般都推荐德国国家标准中DIN16901的规定。即以23°C±0.1°C时模具型腔尺寸与成形後放置24小时，在温度为23°C,相对湿度为50±5%条件下测量出的和应塑件尺寸之差算出。收缩率S由下式表示：

3、S二{(D-M)/D}X100%(1)其中：S-收缩率；D-模具尺寸；M-塑件尺寸。如果按已知塑件尺寸和材料收缩率计算模具型腔则为D二M/(l-S)在模具设计中为了简化计算，一般使用下式求模具尺寸：D二M+MS(2)如果需实施较为精确的计算，则应用下式：D二M+MS+MS2(3)但在确定收缩率时，由於实际的收缩率耍受众多因索的影响也只能使用近似值，因而用式(2)计算型腔尺寸也基本上满足要求。在制造模具时，型腔则按照下偏差加工，型芯则按上偏差加工，便於必要时可作适当的修整。难於梢确确定收缩率的主要原因，首先是因各种塑料的

4、收缩率不是一个定值，而是一个范围。因为不同工厂牛产的同种材料的收缩率不相同，即使是一个工厂牛产的不同批号同种材料的收缩率也不一样。因而各厂只能为用八提供该厂所牛产塑料的收缩率范围。其次，在成形过程中的实际收缩率还受到塑件形状，模具结构和成形条件等因索的影响。下面对这些因索的影响作一介绍：1、塑件形状对於成形件壁厚來说，一般由於厚壁的冷却时间较长，因而收缩率也较人，如图1所示。对一般塑件来说，当熔料流动方向L尺寸少垂直於熔料流方向W尺寸的差界较大吋，贝叫攵缩率差异也较大。从熔料流动距离來看，远离浇口部分的压力损失大，因而

5、该处的收缩率也比靠近浇口部位人。因加强筋、孑L、凸台和雕刻等形状具有收缩抗力，因而这些部位的收缩率较小。2、模具结构浇U形式对收缩率也有影响。用小浇口时，因保压结束之前浇U即固化而使蛾件的收缩率增大。注塑模中的冷却冋路结构也是模具设计中的一•个关键。冷却冋路设计得不适当，则因塑件各处温度不均衡而产生收缩差，其结果是使塑件尺寸超差或变形。在薄壁部分，模具温度分布对收缩率的影响则更为明显。3、成形条件料筒温度：料筒温度(塑料温度)较高吋，压力传递较好而使收缩力减小。但用小浇口时,因浇口固化早而使收缩率仍较大。对於厚壁塑件來

6、说，即使料筒温度较高，其收缩仍较大。补料：在成形条件中，尽量减少补料以使塑件尺寸保持稳定。但补料不足则无法保持压力,也会使收缩率增大。注射压力：注射压力是对收缩率影响较大的因素，特别是充填结束後的保压页号335压力。在一般情况下，压力较大的时因材料的密度大，收缩率就较小。注射速度：注射速度对收缩率的影响较小。但对於薄壁塑件或浇口非常小，以及使用强化材料时，注射速度加快则收缩率小。模具温度：通常模具温度较高时收缩率也鮫大。但对於薄壁塑件，模具温度高则熔料的流动阻抗小，*］而收缩率反而较小。成形周期：成形周期与收缩率无直接

7、关系。但需注意，当加快成形周期吋，模具温度、熔料温度等必然也发生变化，从而也影响收缩率的变化。在作材料试验时，应按照由所需产量决定的成形周期进行成形，并对幫件尺寸进行检验。川此模具进行塑料收缩率试验的实例如Fo注射机:锁模力70t螺杆直径①35mm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)°C240(235-240-230-220)°C250(245-250-240-230)°C260(225-260-250-240)°C注射速度57cm3/s注射时间0・44〜

8、0.52s保压时间6・Os冷却时间15.Os二、模具尺寸和制造公差模具型腔和型芯的加工尺寸除了通过D二M(l+S)公式计算基木尺寸之外，还有一个加工公差的问题。按照惯例，模貝的加工公差为塑件公差的1/3。但山於塑料收缩率范围和稳定性各有差界,首先必须合理化确定不同塑料所成形塑件的尺寸公差。即由收缩率范围鮫大或收缩率稳定较差駛料成形