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塑料模（mó）具尺寸（cùn）和收縮率有啥關係?

塑料模具尺寸（cùn）和收縮率有啥關係?

設計塑料模時，確定了模具結（jié）構之後即可對模具的各部分進行詳細設計，即確定（dìng）各模板和零（líng）件的尺寸，型（xíng）腔（qiāng）和型芯尺寸（cùn）等。這時將涉及有關材料收縮率等主要的（de）設計參數。因而（ér）隻有具（jù）體地掌握成形（xíng）塑料的收（shōu）縮率才能確定型腔各（gè）部分的尺寸。即使所選模（mó）具結構正確，但所（suǒ）用（yòng）參（cān）數不（bú）當，就不可能生產出品質合格的塑件（jiàn）。

熱塑性塑料的特（tè）性是在加熱後膨脹，冷卻後收縮，當然加壓以後體積也將縮小。在注塑成形過程中，首先將熔融塑料注射入模具型腔（qiāng）內，充填結束（shù）後熔料冷卻固（gù）化，從（cóng）模具中取出塑（sù）件時即出現收縮（suō），此收縮稱（chēng）為成形收縮。塑件從模具取（qǔ）出到（dào）穩定這一段時間內，尺寸仍會出現微小的變化，一種變化是繼續收縮，此收縮稱為後（hòu）收縮。

另一種變化是某些吸濕性塑料因吸濕而出現膨脹。例如尼龍610含水量（liàng）為3%時，尺寸增（zēng）加（jiā）量為2%;玻璃纖維增強尼龍66的含水量為40%時尺寸增加量為0.3%。但其中起（qǐ）主要作用的是成形收縮。

目前確定各種塑料收縮率(成形收縮+後收縮)的方（fāng）法，一般都推薦德（dé）國國家標準中DIN16901的規定。即以23℃±0.1℃時模具型腔尺寸與（yǔ）成形（xíng）後放置24小時，在溫度為23℃，相對濕度為50±5%條（tiáo）件下測量出的相應塑件尺寸之差算（suàn）出。

收縮率（lǜ）S由下式表示：S={(D-M)/D}×100%(1)

其中：S-收縮率;D-模具尺寸;M-塑件尺寸。

如果（guǒ）按已知（zhī）塑件尺寸和材料收縮率計算模（mó）具型腔則為 D=M/(1-S) 在模具設計中為了簡化計算，一般（bān）使用下式求（qiú）模具尺寸：

D=M+MS(2)

如果需實施（shī）較為（wéi）精確的計算，則應用下式：D=M+MS+MS2(3)

但在確定收縮（suō）率時，由（yóu）於實際的收縮率要受眾多因素的影響（xiǎng）也隻能使用近似（sì）值，因而用式(2)計（jì）算型腔（qiāng）尺寸也基本上滿（mǎn）足要求。在製造模具時，型腔則按照下偏差加工，型芯則按上偏差加工，便於（yú）必要時可作適當的修整。

難於（yú）精確確定收縮率的主要原因，首先是因各種塑料的收縮率不（bú）是一個定值，而是一個範圍。因為不同工廠生產的同種材料的收縮率不相同，即使是一個工廠生產的不同（tóng）批（pī）號同種材料的收縮率也（yě）不一樣。

因而各廠隻能為用戶提（tí）供該廠所生產塑料的收（shōu）縮率範圍。其次，在成形過程中的實（shí）際收縮率還受到塑件形狀，模具結構和（hé）成形條件等因素的影響。下麵對這些因素的影響作一介紹（shào）。

塑件（jiàn）形狀

對於（yú）成形件壁厚來說，一般由於厚壁的冷卻時間較長，因而收縮率也較大（dà）。對一般塑件來說，當熔料流動（dòng）方向L尺寸與垂直於熔料流方向W尺寸的（de）差異較大時，則收（shōu）縮率差異也較大（dà）。從熔料流動（dòng）距離來看，遠離澆口部（bù）分的壓力損失大，因而該（gāi）處的收縮率也比*近澆口（kǒu）部位大（dà）。因加（jiā）強筋、孔（kǒng）、凸台（tái）和雕刻等（děng）形狀具有收縮抗力，因而這些部位的收縮率較小。

模具結（jié）構

澆口（kǒu）形式對收縮（suō）率也有影響。用小澆口時，因保（bǎo）壓（yā）結束之前澆口即（jí）固（gù）化而使塑件的收縮率增大。注塑模中的冷卻回路結構也是（shì）模具設計中的一（yī）個關鍵。冷卻（què）回路設計得不適當（dāng），則因塑件（jiàn）各處溫度不均衡而（ér）產生收縮差，其結果是使塑件尺寸超差或變形。在（zài）薄壁部分，模具溫度分布對收縮率的影響則更為明（míng）顯。

模具尺寸和製造公差

模具型腔和型芯的加工（gōng）尺寸除了通過D=M(1+S)公式計算基本尺寸之外，還有一個加工公差的問題。按照慣例，模具的加工公差為塑件公差的1/3。但由於塑料收縮率範圍和穩定性各有差（chà）異，首先必須合理化確定不同塑料所成形塑件的尺寸公差。即由收縮率範圍較（jiào）大或收縮率穩定較差塑料成（chéng）形（xíng）塑件的尺寸公差應取得大一些。否則就可能出現大量尺寸超差的廢品。

為此，各國對塑料件的尺寸公差（chà）專門製訂了國家標準或行業標準。中國也曾製訂了部級專業（yè）標準。但大都無相應（yīng）的模具型腔的尺寸公差。德國（guó）國（guó）家標（biāo）準中（zhōng）專門製訂了塑件尺寸公差的DIN16901標準及相應的模具型腔尺寸公（gōng）差的DIN16749標準。此標準在世界上具有較大的影響，因（yīn）而（ér）可供塑料模具行業參考（kǎo）。

關於塑件的尺寸（cùn）公差和允許偏差

為了合理地確定不同收縮（suō）特性材料所成形塑件的尺寸公差，讓（ràng）標準引入了成形收縮差△VS這一概念。

△VS=VSR_VST(4)

式（shì）中：VS-成形收縮差 VSR-熔料流動（dòng）方向的成形收縮率 VST-與熔料（liào）流動垂直方向的成（chéng）形收（shōu）縮率。

根據塑料△VS值，將各種塑料的收縮特性分為4個組。△VS值最小的組是高精度（dù）組，以此類推，△VS值最大的組為低精度組。並按照基本（běn）尺寸編製了精密技術、110、120、130、140、150和160公（gōng）差組（zǔ）。並規定，用（yòng）收縮特性最穩定的塑料成形塑（sù）件的尺寸公差可選用110、120和130組。

用收縮特性中等穩定（dìng）的塑料成形塑件的尺寸公差選用120、130和140。如果用這類（lèi）塑料成形塑件的尺寸公差（chà）選用110組時，即可能出大量尺寸超差（chà）塑件。用收縮特性較差的（de）塑料成（chéng）形塑件的尺寸公差（chà）選用130、140和150組。

用收縮特性最（zuì）差的塑料成形（xíng）塑件的（de）尺寸公差選用（yòng）140、150和160組。在使用此（cǐ）公差表時，還需注意以下各點。表中的一般公差用於不（bú）注明公差的尺寸公差（chà）。

直接標注（zhù）偏差的公差是用於對塑件尺寸標（biāo）注公（gōng）差的（de）公（gōng）差帶。其上、下偏差可（kě）設（shè）計人（rén）員自行確定。例如公差帶為0.8mm，則可以選用以下各種上、下偏差構（gòu）成。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。每一公差組中均有A、B兩組公差（chà）值。其中A是由模具零件組合形成的尺寸（cùn），增加了模具零件對合處（chù）不密合所形成的錯差。

此增加值為0.2mm。其中B是直（zhí）接由模具零件所決定的尺寸。精密技術（shù）是專門設（shè）立的（de）一組（zǔ）公差（chà）值（zhí），供具有高精度要求塑件使用。在此（cǐ）用塑件公差之前，首先必須知道所使（shǐ）用的塑（sù）料適用哪（nǎ）幾個公（gōng）差組（zǔ）。