在設(shè)計(jì)塑料模具時(shí)，確定模具結(jié)構(gòu)后，可以詳細(xì)設(shè)計(jì)模具的各個(gè)部分，即確定每個(gè)模板和零件的尺寸，型腔和型芯的尺寸。這將涉及主要的設(shè)計(jì)參數(shù)，例如材料收縮率。因此，僅通過具體掌握成型塑料的收縮率就可以確定腔體各部分的大小。即使選擇的模具結(jié)構(gòu)正確，如果使用的參數(shù)不正確，也無法生產(chǎn)出合格的塑料零件。

一，塑料收縮率及其影響因素

熱塑性塑料的特征在于，它們?cè)诩訜岷髸?huì)膨脹，在冷卻后會(huì)收縮，當(dāng)然，加壓后其體積也會(huì)收縮。在注塑成型過程中，首先將熔融塑料注入模具型腔中，完成填充后，將熔體冷卻并固化，從模具中取出塑料部件時(shí)會(huì)發(fā)生收縮，這種收縮稱為成型收縮。將塑料零件從模具中取出一段時(shí)間后，尺寸仍會(huì)略有變化。一種變化是繼續(xù)縮小。這種收縮稱為回縮。另一個(gè)變化是某些吸濕性塑料由于吸收水分而膨脹。
例如，當(dāng)尼龍610的水含量為3％時(shí)，尺寸增加為2％；當(dāng)尼龍610的水含量為3％時(shí)，尺寸增加為2％。玻璃纖維增??強(qiáng)尼龍66的含水率為40％時(shí)，尺寸增加為0.3％。但是主要作用是形成收縮。當(dāng)前，在德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DIN16901中通常推薦用于確定各種塑料的收縮率（成形收縮率）的方法。也就是說，相應(yīng)的型腔尺寸差異在23℃±0.1℃之間，并且是在23℃的溫度和50±5％的相對(duì)濕度下模制24小時(shí)后測(cè)量的結(jié)果。
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-塑料零件尺寸。
如果根據(jù)已知的塑料零件尺寸和材料收縮率計(jì)算模腔，則D = M /（1-S）。為了簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì)中的計(jì)算，通常通過以下公式獲得模具尺寸：D = M MS（2）
如果需要更精確的計(jì)算，則應(yīng)用以下公式：D = M MS MS2（3）
然而，在確定收縮率時(shí)，由于實(shí)際收縮率受許多因素影響，因此只能使用近似值。因此，用公式（2）計(jì)算腔體尺寸基本可以滿足要求。在制造模具時(shí)，根據(jù)較低的偏差加工型腔，并根據(jù)偏差對(duì)型芯進(jìn)行加工，以便在必要時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?br /> 難以準(zhǔn)確確定收縮率的主要原因是，各種塑料的收縮率不是固定值而是一定范圍。由于不同工廠生產(chǎn)的相同材料的收縮率不同，因此即使同一批次的工廠生產(chǎn)的相同材料的收縮率也不同。因此，每個(gè)工廠只能為用戶提供一系列工廠生產(chǎn)的塑料收縮率。其次，成型過程中的實(shí)際收縮率還受到塑料零件形狀，模具結(jié)構(gòu)和成型條件等因素的影響。以下是對(duì)這些因素影響的介紹。

二，塑料件形狀對(duì)收縮率的影響

對(duì)于成型零件的壁厚，由于厚壁的冷卻時(shí)間長(zhǎng)，因此收縮率也較大，如圖1所示。對(duì)于一般的塑料零件，當(dāng)熔體的流動(dòng)方向L尺寸與垂直于流動(dòng)方向的尺寸W之間存在差異時(shí)熔體流動(dòng)量大，收縮率差也大。從熔體的流動(dòng)距離來看，離開澆口部分的壓力損失較大，因此此時(shí)的收縮率也大于靠近澆口部分的收縮率。由于加強(qiáng)肋，孔，凸起和雕刻的形狀具有抗收縮性，因此這些部分的收縮率小。

三，模具結(jié)構(gòu)對(duì)收縮率的影響

澆口形式也對(duì)收縮率有影響。當(dāng)使用小澆口時(shí)，由于澆口在保持壓力之前已固化，因此塑料零件的收縮率會(huì)增加。注塑模具中的冷卻回路結(jié)構(gòu)也是模具設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵。如果冷卻回路設(shè)計(jì)不當(dāng)，則會(huì)因塑料零件溫度不均勻而導(dǎo)致收縮，從而導(dǎo)致塑料零件尺寸過大或變形。在薄壁零件中，模具溫度分布對(duì)收縮的影響更為明顯。

分型面和澆口

• 分型面，澆口形狀和模具尺寸等因素直接影響流向，密度分布，保壓和收縮作用，成型時(shí)間。
• 使用直接澆口或大截面澆口可以減少收縮，但各向異性大，沿流向的收縮小，沿垂直流向的收縮大；相反，當(dāng)澆口厚度較小時(shí)，澆口部分會(huì)過早凝結(jié)并硬化，收縮后無法及時(shí)補(bǔ)充模腔中的塑料，收縮率較大。
• 點(diǎn)門是快速密封的。在允許工件狀態(tài)的情況下，可以設(shè)置多點(diǎn)澆口，有效延長(zhǎng)保壓時(shí)間，增加模腔壓力，降低收縮率。

四，形成條件

機(jī)筒溫度：

料筒溫度（塑性溫度）高時(shí)，壓力傳遞變好，收縮力降低。然而，當(dāng)使用小的澆口時(shí)，由于澆口的早期固化，收縮率仍然很大。對(duì)于厚壁塑料零件，即使機(jī)筒溫度很高，收縮率仍然很大。
饋送：
在成型條件下，進(jìn)給量要最小化以保持塑料零件的尺寸穩(wěn)定。然而，如果進(jìn)料不足，則不能維持壓力，并且收縮率也增加。

注射壓力：

注射壓力是對(duì)收縮率有很大影響的因素，尤其是填充后的保壓性。通常，當(dāng)壓力高時(shí)，材料的密度大并且收縮率小。
注射成型中的壓力包括注射壓力，保持壓力和型腔壓力。這些因素對(duì)塑料零件的收縮行為有重大影響。
增加注射壓力可以減少產(chǎn)品的收縮。這是因?yàn)閴毫υ黾?，注射速度增加，并且填充過程加速。一方面，通過塑料熔體的剪切熱來提高熔體溫度，并且降低流動(dòng)阻力；另一方面，也可以在熔融溫度仍然高且流動(dòng)阻力小的狀態(tài)下較早進(jìn)入保壓供給階段。特別是對(duì)于薄壁塑料零件和小澆口塑料零件，由于冷卻速度快，應(yīng)盡可能縮短填充過程。
較高的保壓壓力和型腔壓力會(huì)使產(chǎn)品在型腔中致密和收縮，特別是在保壓階段的壓力對(duì)產(chǎn)品的收縮率影響更大。這可以通過以下事實(shí)來解釋：熔融樹脂在成型壓力下被壓縮。壓力越高，發(fā)生的壓縮量越大，釋放壓力后的彈性恢復(fù)就越大，塑料部件的尺寸與型腔尺寸越接近，因此收縮量越小。
然而，即使對(duì)于相同的產(chǎn)品，腔體中樹脂的壓力在每個(gè)部分也不是均勻的。注射壓力在難以作用的部分和容易作用的部分是不同的。另外，多腔模具的每個(gè)腔的壓力應(yīng)均勻設(shè)計(jì)，否則每個(gè)腔的產(chǎn)品收縮率會(huì)不一致。

射出速度：

注射速度對(duì)收縮率影響很小。但是，當(dāng)薄壁塑料零件或澆口非常小，并且使用增強(qiáng)材料時(shí)，注射速度會(huì)提高，收縮率也很小。

模具溫度：

將熱塑性熔體注入型腔后，它會(huì)釋放大量熱量并固化。不同的塑料品種需要將型腔保持在適當(dāng)?shù)臏囟?。在此溫度下，更有利于塑料零件的成型，塑料零件的成型效率更高，?nèi)應(yīng)力和翹曲變形較小。
模具溫度是控制產(chǎn)品冷卻成型的主要因素。模具溫度對(duì)成型收縮的影響主要體現(xiàn)在澆口凍結(jié)后產(chǎn)品脫模之前的過程中。但是，在澆口凍結(jié)之前，模具溫度的升高有增加熱收縮率的趨勢(shì)，但是較高的模具溫度也會(huì)導(dǎo)致澆口凍結(jié)時(shí)間的延長(zhǎng)，從而導(dǎo)致注射壓力和保持壓力的增加，同時(shí)進(jìn)料效果和負(fù)收縮量都增大。增加。
因此，總收縮率是兩種反向收縮率組合的結(jié)果，并且值不一定隨模具溫度的升高而增加。
如果澆口凍結(jié)，則注射壓力和保持壓力的影響將消失。隨著模具溫度的升高，冷卻準(zhǔn)備時(shí)間也會(huì)延長(zhǎng)，因此脫模后產(chǎn)品的收縮率通常會(huì)增加。

成型周期：

成型周期和收縮率之間沒有直接關(guān)系。但是，應(yīng)該注意的是，當(dāng)加快成型周期時(shí)，模具溫度，熔融溫度也不可避免地發(fā)生變化，從而也影響收縮率的變化。在材料測(cè)試中，應(yīng)按照所需輸出確定的成型周期進(jìn)行成型，并檢查塑料零件的尺寸。使用該模具的塑性收縮試驗(yàn)的一個(gè)例子如下。

注塑機(jī)：

夾緊力70t螺桿直徑Φ35mm螺桿轉(zhuǎn)速80rpm成型條件：更高的注射壓力178MPa料筒溫度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注射時(shí)間0.44?0.52s停留時(shí)間6.0s冷卻時(shí)間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過D = M（1 S）公式計(jì)算基本尺寸外，還存在加工公差的問題。按照慣例，模具的加工公差為塑料零件公差的1/3。但是，由于塑料收縮率的范圍和穩(wěn)定性的差異，首先必須合理化由不同塑料形成的塑料零件的尺寸公差。即，應(yīng)使收縮率大或收縮率差的塑料成型體的尺寸公差變大。否則，可能會(huì)有大量尺寸異常的廢品。為此，各國(guó)已經(jīng)針對(duì)塑料零件的尺寸公差制定了國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。中國(guó)還制定了部長(zhǎng)級(jí)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但是，它們中的大多數(shù)沒有相應(yīng)的模腔尺寸公差。在德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，規(guī)定了塑料零件尺寸公差的DIN16901標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的模具型腔尺寸公差的DIN16749標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)在世界范圍內(nèi)具有重大影響，因此可在塑料模具行業(yè)中作為參考。

六，塑料零件的尺寸公差

為了合理地確定由不同收縮特性形成的塑料零件的尺寸公差，引入了形成收縮差ΔVS的概念。 △VS = VSR_VST（4）
其中：VS型收縮差VSR型熔體流動(dòng)方向的收縮率VST型熔體在垂直于熔體流動(dòng)方向的收縮率。
根據(jù)塑料的ΔVS值，將各種塑料的收縮特性分為四組。 ΔVS值小的組是高精度組，ΔVS值大的組是低精度組。根據(jù)基本尺寸開發(fā)了110、120、130、140、150和160公差組的精密技術(shù)。還規(guī)定，可以從110、120和130中選擇具有穩(wěn)定收縮特性的塑料成型零件的尺寸公差。對(duì)于具有中等穩(wěn)定性的收縮特性的塑料成型零件的尺寸公差為120、130和140。如果110為塑料成型件的尺寸公差使用這種類型的零件，可以生產(chǎn)大量的超大塑料零件。收縮特性差的塑料成型件的尺寸公差選自130、140和150。收縮特性差的塑料成型件的尺寸公差選自140、150和160。使用此公差表時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。表格中的一般公差用于不表示公差的尺寸公差。直接標(biāo)記偏差的公差是用于確定塑料零件尺寸公差的公差帶。上下偏差可以由設(shè)計(jì)師自己確定。例如，如果公差帶為0.8 mm，則可以選擇以下各種上下偏差：0.0; -0.8; ±0.4; -0.2; -0.5等。每個(gè)公差組中都有A組和B組的公差值。其中A是由模具零件的組合形成的尺寸，這增加了由模具零件的不相容性引起的誤差。該增加為0.2毫米。其中B是直接由模具零件確定的尺寸。精密技術(shù)是專門為高精度塑料零件使用而設(shè)置的一組公差值。在使用塑料零件公差之前，必須首先知道哪些公差組適用于所使用的塑料。

七，模具制造公差

德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)模具的公差設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)DIN16749。表中有4個(gè)公差。無論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號(hào)1的公差。特定公差值由基本尺寸范圍確定。不論材料如何，中等精度尺寸的模具制造公差為2號(hào)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為3號(hào)公差。精密技術(shù)對(duì)應(yīng)的模具制造公差為3級(jí)公差。 4號(hào)
可以合理地確定各種塑料零件的合理公差和相應(yīng)的模具制造公差，這不僅給模具制造帶來方便，而且減少了浪費(fèi)，提高了經(jīng)濟(jì)效益。