設(shè)計(jì)塑料模時(shí),確定了模具結(jié)構(gòu)之後即可對模具的各部分進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),,即確定各模板和零件的尺寸,,型腔和型芯尺寸等。這時(shí)將涉及有關(guān)材料收縮率等主要的設(shè)計(jì)參數(shù),。因而只有具體地掌握成形塑料的收縮率才能確定型腔各部分的尺寸,。即使所選模具結(jié)構(gòu)正確,但所用參數(shù)不當(dāng),,就不可能生產(chǎn)出品質(zhì)合格的塑件,。
塑料收縮率及其影響因素
熱塑性塑料的特性是在加熱後膨脹,冷卻後收縮,,當(dāng)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內(nèi),充填結(jié)束後熔料冷卻固化,,從模具中取出塑件時(shí)即出現(xiàn)收縮,此收縮稱為成形收縮,。塑件從模具取出到穩(wěn)定這一段時(shí)間內(nèi),,尺寸仍會(huì)出現(xiàn)微小的變化,一種變化是繼續(xù)收縮,,此收縮稱為後收縮,。另一種變化是某些吸濕性塑料因吸濕而出現(xiàn)膨脹。例如尼龍610含水量為3%時(shí),,尺寸增加量為2%,;玻璃纖維增強(qiáng)尼龍66的含水量為40%時(shí)尺寸增加量為0.3%。但其中起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)的方法,,一般都推薦德國國家標(biāo)準(zhǔn)中DIN16901的規(guī)定。即以23℃±0.1℃時(shí)模具型腔尺寸與成形後放置24小時(shí),,在溫度為23℃,,相對濕度為50±5%條件下測量出的相應(yīng)塑件尺寸之差算出。
收縮率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。
如果按已知塑件尺寸和材料收縮率計(jì)算模具型腔則為 D=M/(1-S) 在模具設(shè)計(jì)中為了簡化計(jì)算,,一般使用下式求模具尺寸:
D=M+MS(2)
如果需實(shí)施較為精確的計(jì)算,,則應(yīng)用下式: D=M+MS+MS2(3)
但在確定收縮率時(shí),由於實(shí)際的收縮率要受眾多因素的影響也只能使用近似值,,因而用式(2)計(jì)算型腔尺寸也基本上滿足要求,。在制造模具時(shí),型腔則按照下偏差加工,,型芯則按上偏差加工,,便於必要時(shí)可作適當(dāng)?shù)男拚?
難於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是一個(gè)定值,,而是一個(gè)范圍,。因?yàn)椴煌S生產(chǎn)的同種材料的收縮率不相同,即使是一個(gè)工廠生產(chǎn)的不同批號(hào)同種材料的收縮率也不一樣,。因而各廠只能為用戶提供該廠所生產(chǎn)塑料的收縮率范圍,。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(jié)構(gòu)和成形條件等因素的影響,。下面對這些因素的影響作一介紹,。
塑件形狀
對於成形件壁厚來說,一般由於厚壁的冷卻時(shí)間較長,,因而收縮率也較大,,如圖1所示。 對一般塑件來說,,當(dāng)熔料流動(dòng)方向L尺寸與垂直於熔料流方向W尺寸的差異較大時(shí),,則收縮率差異也較大。 從熔料流動(dòng)距離來看,,遠(yuǎn)離澆口部分的壓力損失大,,因而該處的收縮率也比靠近澆口部位大。 因加強(qiáng)筋,、孔,、凸臺(tái)和雕刻等形狀具有收縮抗力,因而這些部位的收縮率較小,。
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