塑料模具的常用收缩率是多少，收缩率对模具成型的影响

在设计塑料模具时，确定模具结构后，可以详细设计模具的各个部分，即确定每个模板和零件的尺寸，型腔和型芯的尺寸。这将涉及主要的设计参数，例如材料收缩率。因此，仅通过具体掌握成型塑料的收缩率就可以确定腔体各部分的大小。即使选择的模具结构正确，如果使用的参数不正确，也无法生产出合格的塑料零件。

一，塑料收缩率及其影响因素

热塑性塑料的特征在于，它们在加热后会膨胀，在冷却后会收缩，当然，加压后其体积也会收缩。在注塑成型过程中，首先将熔融塑料注入模具型腔中，完成填充后，将熔体冷却并固化，从模具中取出塑料部件时会发生收缩，这种收缩称为成型收缩。将塑料零件从模具中取出一段时间后，尺寸仍会略有变化。一种变化是继续缩小。这种收缩称为回缩。另一个变化是某些吸湿性塑料由于吸收水分而膨胀。
例如，当尼龙610的水含量为3％时，尺寸增加为2％；当尼龙610的水含量为3％时，尺寸增加为2％。玻璃纤维增​​强尼龙66的含水率为40％时，尺寸增加为0.3％。但是主要作用是形成收缩。当前，在德国国家标准DIN16901中通常推荐用于确定各种塑料的收缩率（成形收缩率）的方法。也就是说，相应的型腔尺寸差异在23℃±0.1℃之间，并且是在23℃的温度和50±5％的相对湿度下模制24小时后测量的结果。
收缩率S由下式表示：S ＝ {（（D-M）/ D}×100％（1）其中：S-收缩率； D-模具尺寸； M-塑料零件尺寸。
如果根据已知的塑料零件尺寸和材料收缩率计算模腔，则D = M /（1-S）。为了简化模具设计中的计算，通常通过以下公式获得模具尺寸：D = M MS（2）
如果需要更精确的计算，则应用以下公式：D = M MS MS2（3）
然而，在确定收缩率时，由于实际收缩率受许多因素影响，因此只能使用近似值。因此，用公式（2）计算腔体尺寸基本可以满足要求。在制造模具时，根据较低的偏差加工型腔，并根据偏差对型芯进行加工，以便在必要时进行适当的修整。
难以准确确定收缩率的主要原因是，各种塑料的收缩率不是固定值而是一定范围。由于不同工厂生产的相同材料的收缩率不同，因此即使同一批次的工厂生产的相同材料的收缩率也不同。因此，每个工厂只能为用户提供一系列工厂生产的塑料收缩率。其次，成型过程中的实际收缩率还受到塑料零件形状，模具结构和成型条件等因素的影响。以下是对这些因素影响的介绍。

二，塑料件形状对收缩率的影响

对于成型零件的壁厚，由于厚壁的冷却时间长，因此收缩率也较大，如图1所示。对于一般的塑料零件，当熔体的流动方向L尺寸与垂直于流动方向的尺寸W之间存在差异时熔体流动量大，收缩率差也大。从熔体的流动距离来看，离开浇口部分的压力损失较大，因此此时的收缩率也大于靠近浇口部分的收缩率。由于加强肋，孔，凸起和雕刻的形状具有抗收缩性，因此这些部分的收缩率小。

三，模具结构对收缩率的影响

浇口形式也对收缩率有影响。当使用小浇口时，由于浇口在保持压力之前已固化，因此塑料零件的收缩率会增加。注塑模具中的冷却回路结构也是模具设计中的关键。如果冷却回路设计不当，则会因塑料零件温度不均匀而导致收缩，从而导致塑料零件尺寸过大或变形。在薄壁零件中，模具温度分布对收缩的影响更为明显。

分型面和浇口

• 分型面，浇口形状和模具尺寸等因素直接影响流向，密度分布，保压和收缩作用，成型时间。
• 使用直接浇口或大截面浇口可以减少收缩，但各向异性大，沿流向的收缩小，沿垂直流向的收缩大；相反，当浇口厚度较小时，浇口部分会过早凝结并硬化，收缩后无法及时补充模腔中的塑料，收缩率较大。
• 点门是快速密封的。在允许工件状态的情况下，可以设置多点浇口，有效延长保压时间，增加模腔压力，降低收缩率。

四，形成条件

机筒温度：

料筒温度（塑性温度）高时，压力传递变好，收缩力降低。然而，当使用小的浇口时，由于浇口的早期固化，收缩率仍然很大。对于厚壁塑料零件，即使机筒温度很高，收缩率仍然很大。
馈送：
在成型条件下，进给量要最小化以保持塑料零件的尺寸稳定。然而，如果进料不足，则不能维持压力，并且收缩率也增加。

注射压力：

注射压力是对收缩率有很大影响的因素，尤其是填充后的保压性。通常，当压力高时，材料的密度大并且收缩率小。
注射成型中的压力包括注射压力，保持压力和型腔压力。这些因素对塑料零件的收缩行为有重大影响。
增加注射压力可以减少产品的收缩。这是因为压力增加，注射速度增加，并且填充过程加速。一方面，通过塑料熔体的剪切热来提高熔体温度，并且降低流动阻力；另一方面，也可以在熔融温度仍然高且流动阻力小的状态下较早进入保压供给阶段。特别是对于薄壁塑料零件和小浇口塑料零件，由于冷却速度快，应尽可能缩短填充过程。
较高的保压压力和型腔压力会使产品在型腔中致密和收缩，特别是在保压阶段的压力对产品的收缩率影响更大。这可以通过以下事实来解释：熔融树脂在成型压力下被压缩。压力越高，发生的压缩量越大，释放压力后的弹性恢复就越大，塑料部件的尺寸与型腔尺寸越接近，因此收缩量越小。
然而，即使对于相同的产品，腔体中树脂的压力在每个部分也不是均匀的。注射压力在难以作用的部分和容易作用的部分是不同的。另外，多腔模具的每个腔的压力应均匀设计，否则每个腔的产品收缩率会不一致。

射出速度：

注射速度对收缩率影响很小。但是，当薄壁塑料零件或浇口非常小，并且使用增强材料时，注射速度会提高，收缩率也很小。

模具温度：

将热塑性熔体注入型腔后，它会释放大量热量并固化。不同的塑料品种需要将型腔保持在适当的温度。在此温度下，更有利于塑料零件的成型，塑料零件的成型效率更高，内应力和翘曲变形较小。
模具温度是控制产品冷却成型的主要因素。模具温度对成型收缩的影响主要体现在浇口冻结后产品脱模之前的过程中。但是，在浇口冻结之前，模具温度的升高有增加热收缩率的趋势，但是较高的模具温度也会导致浇口冻结时间的延长，从而导致注射压力和保持压力的增加，同时进料效果和负收缩量都增大。增加。
因此，总收缩率是两种反向收缩率组合的结果，并且值不一定随模具温度的升高而增加。
如果浇口冻结，则注射压力和保持压力的影响将消失。随着模具温度的升高，冷却准备时间也会延长，因此脱模后产品的收缩率通常会增加。

成型周期：

成型周期和收缩率之间没有直接关系。但是，应该注意的是，当加快成型周期时，模具温度，熔融温度也不可避免地发生变化，从而也影响收缩率的变化。在材料测试中，应按照所需输出确定的成型周期进行成型，并检查塑料零件的尺寸。使用该模具的塑性收缩试验的一个例子如下。

注塑机：

夹紧力70t螺杆直径Φ35mm螺杆转速80rpm成型条件：更高的注射压力178MPa料筒温度230（225-230-220-210）℃240（235-240-230-220）℃250（245- 250-240-230） ℃260（225-260-250-240）℃注射速度57cm3 / s注射时间0.44〜0.52s停留时间6.0s冷却时间15.0s

五，模具尺寸及制造公差

模腔和型芯的加工尺寸除了通过D = M（1 S）公式计算基本尺寸外，还存在加工公差的问题。按照惯例，模具的加工公差为塑料零件公差的1/3。但是，由于塑料收缩率的范围和稳定性的差异，首先必须合理化由不同塑料形成的塑料零件的尺寸公差。即，应使收缩率大或收缩率差的塑料成型体的尺寸公差变大。否则，可能会有大量尺寸异常的废品。为此，各国已经针对塑料零件的尺寸公差制定了国家或行业标准。中国还制定了部长级专业标准。但是，它们中的大多数没有相应的模腔尺寸公差。在德国国家标准中，规定了塑料零件尺寸公差的DIN16901标准和相应的模具型腔尺寸公差的DIN16749标准。该标准在世界范围内具有重大影响，因此可在塑料模具行业中作为参考。

六，塑料零件的尺寸公差

为了合理地确定由不同收缩特性形成的塑料零件的尺寸公差，引入了形成收缩差ΔVS的概念。 △VS = VSR_VST（4）
其中：VS型收缩差VSR型熔体流动方向的收缩率VST型熔体在垂直于熔体流动方向的收缩率。
根据塑料的ΔVS值，将各种塑料的收缩特性分为四组。 ΔVS值小的组是高精度组，ΔVS值大的组是低精度组。根据基本尺寸开发了110、120、130、140、150和160公差组的精密技术。还规定，可以从110、120和130中选择具有稳定收缩特性的塑料成型零件的尺寸公差。对于具有中等稳定性的收缩特性的塑料成型零件的尺寸公差为120、130和140。如果110为塑料成型件的尺寸公差使用这种类型的零件，可以生产大量的超大塑料零件。收缩特性差的塑料成型件的尺寸公差选自130、140和150。收缩特性差的塑料成型件的尺寸公差选自140、150和160。使用此公差表时，还应注意以下几点。表格中的一般公差用于不表示公差的尺寸公差。直接标记偏差的公差是用于确定塑料零件尺寸公差的公差带。上下偏差可以由设计师自己确定。例如，如果公差带为0.8 mm，则可以选择以下各种上下偏差：0.0; -0.8; ±0.4; -0.2; -0.5等。每个公差组中都有A组和B组的公差值。其中A是由模具零件的组合形成的尺寸，这增加了由模具零件的不相容性引起的误差。该增加为0.2毫米。其中B是直接由模具零件确定的尺寸。精密技术是专门为高精度塑料零件使用而设置的一组公差值。在使用塑料零件公差之前，必须首先知道哪些公差组适用于所使用的塑料。

七，模具制造公差

德国国家标准针对模具的公差设定了标准DIN16749。表中有4个公差。无论材料的塑料部分如何，未指定尺寸公差的模具制造公差全部使用序列号1的公差。特定公差值由基本尺寸范围确定。不论材料如何，中等精度尺寸的模具制造公差为2号公差。不管材料如何，更高精度的塑料零件尺寸的模具制造公差为3号公差。精密技术对应的模具制造公差为3级公差。 4号
可以合理地确定各种塑料零件的合理公差和相应的模具制造公差，这不仅给模具制造带来方便，而且减少了浪费，提高了经济效益。