塑料模具尺寸的計(jì)算
一、 塑料的收縮性
塑料制作從模具中取出冷卻到室溫后,尺寸縮減,即為收縮性。塑料的收縮性與許多因素有關(guān),分述如下:
1、 塑料收縮性地大小,因塑料種類的不同。大體上來說,熱固性塑性收縮性小。在熱塑性塑料中,非結(jié)晶性的塑性收縮小,如ABS、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)等。添加增強(qiáng)劑的塑料收縮小,如用玻璃纖維增強(qiáng)的熱塑性塑料。
2、 塑料收縮性的大小,與加工工藝條件有關(guān)。有如下幾種情況:
(1) 注塑溫度高收縮小,注塑溫度低收縮小。
(2) 脫??焓湛s大,脫模慢收收縮小。
(3) 保壓時(shí)間長(zhǎng)收縮小,保壓時(shí)間短收縮大。
(4) 模具溫度低收縮小,模具溫度高收縮大。
(5) 注塑速率高收縮小,反之收縮大。
(6) 塑件冷卻時(shí)間長(zhǎng)收縮小,反之收縮大。
(7) 塑件的收縮在受限制處收縮小,在自由處收縮大。
(8) 塑料件設(shè)計(jì)要求各部的壁厚盡量相同的,因?yàn)楸诤裉幨湛s大,壁薄處收縮小,易產(chǎn)生收縮不均。
(9) 塑料件形狀復(fù)雜縮小,形狀簡(jiǎn)單的收縮大。
(10) 進(jìn)料口大收縮小,反之收縮大。
(11) 添加增強(qiáng)劑的塑料比沒有添加增強(qiáng)劑的塑料收縮小。
二、收縮率的計(jì)算
常溫下模腔的尺寸和塑料制件收縮后的尺寸差與常溫下制件的實(shí)際尺寸之百分比,稱為收縮率。
Q=(D-D1)/D1*100%
Q——收縮率(%)
D——常溫下模腔的實(shí)際尺寸
D1——常溫下制件的實(shí)際尺寸
在計(jì)算型腔與型芯的尺寸時(shí),首先要確定所選用的塑料收縮率,同時(shí)要綜合考慮成型方法及工藝條件、模具結(jié)構(gòu)、制件的結(jié)構(gòu)等等,如上述的收縮因素。這里特別指出,對(duì)收縮率的準(zhǔn)確選取至關(guān)重要,對(duì)有經(jīng)驗(yàn)的人來說可能一次即可選準(zhǔn)收縮率。因?yàn)槊恳环N塑料所給收縮率不是一個(gè)固定值,而是一個(gè)收縮率范圍。例如聚乙烯(PE)收縮率在1.5~4%之間,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)中小塑料件可取2.5~3%。
三、 塑料制件在設(shè)計(jì)和制作時(shí)的尺寸計(jì)算
一般的計(jì)算,可按如下公式進(jìn)行即可滿足需要。
1、 型腔尺寸的計(jì)算(考慮到使用磨損后尺寸變大公差 取負(fù)值)
在計(jì)算型腔尺寸時(shí),選取塑料收縮率時(shí)往往不易選的很準(zhǔn)確,尺寸要選小一些,留有這么大的余地,否則做大了模具將報(bào)廢。
A=(A1+A1Q-0.75Z)+K
A——型腔尺寸(大端)
A1——制件相應(yīng)的上限尺寸
Q——收縮率
Z——制件公差
K——成型零件
2、型芯尺寸的計(jì)算(考慮到使用磨損后尺寸變小,公差 取正值)
在計(jì)算型芯尺寸時(shí),尺寸要選的大一些,留有縮小的余地,以便修正。
B=(B1+B1Q+0.75Z)-K
B——型芯尺寸(小端)
B1——制件相應(yīng)的下限尺寸
3、 型腔深度尺寸的計(jì)算
在計(jì)算型腔深度尺寸時(shí),尺寸要選的小一些,留有加深的余地 ,以便調(diào)整模具的深度。、
C=(C1+C1Q-0.5Z)+K
C——型腔深度的實(shí)際尺寸
C1——制件相應(yīng)的上限尺寸
4、 型芯高度的計(jì)算
在計(jì)算型芯高度時(shí),尺寸要選的大一些,留有縮短的余地,以便調(diào)整型芯的長(zhǎng)度。
D=(D1+D1Q+0.75Z)-K
D——型芯高度的實(shí)際尺寸
D1——制件相應(yīng)的下限尺寸
5、 孔距的計(jì)算(磨損以后尺寸不發(fā)生變化)
孔與孔的中心距是正負(fù)片差的,模具上的超差比較難以修正,因此要慎重計(jì)算。
L=(L1+L1Q-0.5Z+/-K
L——孔距的尺寸
L1——制件相應(yīng)的上限尺寸
6、 斜度。
為順利把制件從模具中取出,型腔要有斜度;要把型芯從孔中脫 出,同樣也要有斜度。在自由尺寸時(shí),可按塑料制件設(shè)計(jì)工藝要求決定斜度。如果有公差要求,那么斜度就應(yīng)包括在范圍之內(nèi)。
為了給修模具時(shí)留有余地,型腔尺寸應(yīng)以大端為尺寸基準(zhǔn),向小的方向取斜度;型芯尺寸應(yīng)以小羰尺寸為基準(zhǔn),向大的方向去斜度。
四、精密模具的尺寸計(jì)算
精密注塑成型制品的精密的因素是多變的,如精密注塑成型制品的設(shè)計(jì)、精密流動(dòng)塑模具地設(shè)計(jì)、精密模具的制作工藝、注塑機(jī)的選擇、注塑工藝條件、操作環(huán)境、測(cè)量技術(shù)等等。在諸多的因素中,尺寸的計(jì)算是關(guān)鍵的。怎么樣取得精確的尺寸呢?可以在以下三方面取得。
1、 測(cè)定塑料準(zhǔn)確的收縮率,一般是用標(biāo)準(zhǔn)的模具采用適應(yīng)該塑料的成型工藝條件,打出式樣而測(cè)得的(式樣為直徑100~0.3mm,厚4~0.2mm的圓片或每邊長(zhǎng)為25mm*25mm*0.5mm的立方體)。對(duì)于模具的精密尺寸,可通過試驗(yàn)打小樣,依據(jù)小樣選擇準(zhǔn)確的收縮率來計(jì)算尺寸。
2、 在設(shè)計(jì)制作模具時(shí),對(duì)精密尺寸的部位留有修正余量,通過試模修正達(dá)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鑲塊制模。先在鑲塊上制模,通過試驗(yàn)調(diào)整到符合圖紙要求;然后以鑲塊為標(biāo)準(zhǔn)將其他鑲塊做好掛裝入模板即可。