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塑料模具型腔与型芯尺寸的计算

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塑料模具型腔与型芯尺寸的计算
一、  塑料的收缩性

        塑料制作从模具中取出冷却到室温后，尺寸缩减，即为收缩性。塑料的收缩性与许多因素有关，分述如下：

        1、  塑料收缩性地大小，因塑料种类的不同。大体上来说，热固性塑性收缩性小。在热塑性塑料中，非结晶性的塑性收缩小，如ABS、聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）等。添加增强剂的塑料收缩小，如用玻璃纤维增强的热塑性塑料。

        2、  塑料收缩性的大小，与加工工艺条件有关。有如下几种情况：

     （1）       注塑温度高收缩小，注塑温度低收缩小。

     （2）       脱模快收缩大，脱模慢收收缩小。

     （3）       保压时间长收缩小，保压时间短收缩大。

     （4）       模具温度低收缩小，模具温度高收缩大。

     （5）       注塑速率高收缩小，反之收缩大。

     （6）       塑件冷却时间长收缩小，反之收缩大。

     （7）       塑件的收缩在受限制处收缩小，在自由处收缩大。

     （8）       塑料件设计要求各部的壁厚尽量相同的，因为壁厚处收缩大，壁薄处收缩小，易产生收缩不均。

    （9）       塑料件形状复杂缩小，形状简单的收缩大。

    （10）   进料口大收缩小，反之收缩大。

    （11）   添加增强剂的塑料比没有添加增强剂的塑料收缩小。

二、收缩率的计算

        常温下模腔的尺寸和塑料制件收缩后的尺寸差与常温下制件的实际尺寸之百分比，称为收缩率。

        Q=(D-D1)/D1*100%

        Q——收缩率（%）

        D——常温下模腔的实际尺寸

        D1——常温下制件的实际尺寸

        在计算型腔与型芯的尺寸时，首先要确定所选用的塑料收缩率，同时要综合考虑成型方法及工艺条件、模具结构、制件的结构等等，如上述的收缩因素。这里特别指出，对收缩率的准确选取至关重要，对有经验的人来说可能一次即可选准收缩率。因为每一种塑料所给收缩率不是一个固定值，而是一个收缩率范围。例如聚乙烯(PE)收缩率在1.5~4%之间，根据经验中小塑料件可取2.5~3%。

三、 塑料制件在设计和制作时的尺寸计算

         一般的计算，可按如下公式进行即可满足需要。

        1、  型腔尺寸的计算（考虑到使用磨损后尺寸变大公差  取负值）

        在计算型腔尺寸时，选取塑料收缩率时往往不易选的很准确，尺寸要选小一些，留有这么大的余地，否则做大了模具将报废。

       A=(A1A1Q-0.75Z)+K

      A——型腔尺寸（大端）

      A1——制件相应的上限尺寸

      Q——收缩率

      Z——制件公差

      K——成型零件

       2、型芯尺寸的计算（考虑到使用磨损后尺寸变小，公差   取正值）

在计算型芯尺寸时，尺寸要选的大一些，留有缩小的余地，以便修正。

       B=(B1+B1Q+0.75Z)-K

       B——型芯尺寸（小端）

       B1——制件相应的下限尺寸

       3、  型腔深度尺寸的计算

        在计算型腔深度尺寸时，尺寸要选的小一些，留有加深的余地 以便调整模具的深度。、

        C=(C1+C1Q-0.5Z)+K

        C——型腔深度的实际尺寸

        C1——制件相应的上限尺寸

        4、  型芯高度的计算

         在计算型芯高度时，尺寸要选的大一些，留有缩短的余地，以便调整型芯的长度。

         D=(D1+D1Q+0.75Z)-K

         D——型芯高度的实际尺寸

        D1——制件相应的下限尺寸

        5、  孔距的计算（磨损以后尺寸不发生变化）

        孔与孔的中心距是正负片差的，模具上的超差比较难以修正，因此要慎重计算。

        L=(L1+L1Q-0.5Z+/-K

        L——孔距的尺寸

       L1——制件相应的上限尺寸

        6、  斜度。

       为顺利把制件从模具中取出，型腔要有斜度；要把型芯从孔中脱 出，同样也要有斜度。在自由尺寸时，可按塑料制件设计工艺要求决定斜度。如果有公差要求，那么斜度就应包括在范围之内。

      为了给修模具时留有余地，型腔尺寸应以大端为尺寸基准，向小的方向取斜度；型芯尺寸应以小羰尺寸为基准，向大的方向去斜度。

四、精密模具的尺寸计算

       精密注塑成型制品的精密的因素是多变的，如精密注塑成型制品的设计、精密流动塑模具地设计、精密模具的制作工艺、注塑机的选择、注塑工艺条件、操作环境、测量技术等等。在诸多的因素中，尺寸的计算是关键的。怎么样取得精确的尺寸呢？可以在以下三方面取得。

        1、  测定塑料准确的收缩率，一般是用标准的模具采用适应该塑料的成型工艺条件，打出式样而测得的（式样为直径100~0.3mm,厚4~0.2mm的圆片或每边长为25mm*25mm*0.5mm的立方体）。对于模具的精密尺寸，可通过试验打小样，依据小样选择准确的收缩率来计算尺寸。

        2、  在设计制作模具时，对精密尺寸的部位留有修正余量，通过试模修正达到尺寸精密。

        3、  精密模具大多是小型模具且是一模具多腔，因而型腔的制作可以采用镶块制模。先在镶块上制模，通过试验调整到符合图纸要求；然后以镶块为标准将其他镶块做好挂装入模板即可。
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