塑料模具中常用所涉及的塑料性能技術(shù)解說(1)

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時間：2014-04-16 09:22:57點(diǎn)擊率：

　　塑料都以合成樹脂為基本原料，并加入填料、增塑劑、染料、穩(wěn)定劑等各種輔助料而組成。因此，不同品種牌號的塑料，由于選用樹脂及輔助料的性能、成分、配比及塑料生產(chǎn)工藝不同，則其使用及工藝特性也各不相同。為此模具設(shè)計(jì)時必須了解所用塑料的工藝特性。

　　(一)收縮率

　　塑件自注塑模具中取出冷卻到室溫后，發(fā)生尺寸收縮這種性能稱為收縮性。由于收縮不僅是樹脂本身的熱脹冷縮，而且還與各成形因素有關(guān)，所以成形后塑件的收縮應(yīng)稱為成形收縮。

　　1.成形收縮的形式成形收縮主要表現(xiàn)在下列幾方面：

　　(1)塑件的線尺寸收縮由于熱脹冷縮，塑件脫模時的彈性恢復(fù)、塑性變形等原因?qū)е滤芗撃＠鋮s到室溫后其尺寸縮小，為此型腔設(shè)計(jì)時必須考慮予以補(bǔ)償。

　　(2)收縮方向性成形時分子按方向排列，使塑件呈現(xiàn)各向異性，沿料流方向(即平行方向)則收縮大、強(qiáng)度高，與料流直角方向(即垂直方向)則收縮小、強(qiáng)度低。另外，成形時由于塑件各部位密度及填料分布不勻，故使收縮也不勻。產(chǎn)生收縮差使塑件易發(fā)生翹曲、變形、裂紋，尤其在擠塑及注射成形時則方向性更為明顯。因此，注塑模具設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮收縮方向性按塑件形狀、流料方向選取收縮率為宜。

　　(3)后收縮塑件成形時，由于受成形壓力、剪切應(yīng)力、各向異性、密度不勻、填料分布不勻、模溫不勻、硬化不勻、塑性變形等因素的影響，引起一系列應(yīng)力的作用，在粘流態(tài)時不能全部消失，故塑件在應(yīng)力狀態(tài)下成形時存在殘余應(yīng)力。當(dāng)脫模后由于應(yīng)力趨向平衡及貯存條件的影響，使殘余應(yīng)力發(fā)生變化而使塑件發(fā)生再收縮稱為后收縮。一般塑件在脫模后10小時內(nèi)變化大，24小時后基本定型，但穩(wěn)定要經(jīng)30～60天。通常熱塑性塑料的后收縮比熱固性大，擠塑及注射成形的比壓塑成形的大。

　　(4)后處理收縮有時塑件按性能及工藝要求，成形后需進(jìn)行熱處理，處理后也會導(dǎo)致塑件尺寸發(fā)生變化。故注塑模具設(shè)計(jì)時對高精度塑件則應(yīng)考慮后收縮及后處理收縮的誤差并予以補(bǔ)償。

　　2.收縮率計(jì)算塑件成形收縮可用收縮率來表示，如公式(1-1)及公式(1-2)所示。

　　Q實(shí)=(a-b)/b×100(1-1)

　　Q計(jì)=(c-b)/b×100(1-2)

　　式中：Q實(shí)—實(shí)際收縮率(%);

　　Q計(jì)—計(jì)算收縮率(%);

　　a—塑件在成形溫度時單向尺寸(毫米);

　　b—塑件在室溫下單向尺寸(毫米);

　　c—模具在室溫下單向尺寸(毫米)。

　　實(shí)際收縮率為表示塑件實(shí)際所發(fā)生的收縮，因其值與計(jì)算收縮相差很小，所以塑膠模具設(shè)計(jì)時以Q計(jì)為設(shè)計(jì)參數(shù)來計(jì)算型腔及型芯尺寸。

　　3.影響收縮率變化的因素在實(shí)際成形時不僅不同品種塑料其收縮率各不相同，而且不同批的同品種塑料或同一塑件的不同部位其收縮值也經(jīng)常不同，影響收縮率變化的主要因素有如下幾個方面。

　　1)塑料品種各種塑料都有其各自的收縮范圍，同種類塑料由于填料、分子量及配比等不同，則其收縮率及各向異性也不同。

　　(2)塑件特性塑件的形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件，嵌件數(shù)量及布局對收縮率大小也有很大影響。

　　(3)塑膠模具結(jié)構(gòu)模具的分型面及加壓方向，澆注系統(tǒng)的形式，布局及尺寸對收縮率及方向性影響也較大，尤其在擠塑及注射成形時更為明顯。

　　(4)成形工藝擠塑、注射成形工藝一般收縮率較大，方向性明顯。預(yù)熱情況、成形溫度、成形壓力、保持時間、填裝料形式及硬化均勻性對收縮率及方向性都有影響。

　　如上所述塑膠模具設(shè)計(jì)時應(yīng)根據(jù)各種塑料的說明書中所提供的收縮率范圍，并按塑件形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件情況、分型面及加壓成形方向、塑膠模具結(jié)構(gòu)及進(jìn)料口形式尺寸和位置、成形工藝等諸因素綜合地來考慮選取收縮率值。對擠塑或注射成形時，則常需按塑件各部位的形狀、尺寸、壁厚等特點(diǎn)選取不同的收縮率。

　　另外，成形收縮還受到各成形因素的影響，但主要決定于塑料品種、塑件形狀及尺寸。所以成形時調(diào)整各項(xiàng)成形條件也能夠適當(dāng)?shù)馗淖兯芗氖湛s情況。常用塑料計(jì)算收縮率詳見表1-1。塑膠模具設(shè)計(jì)時選取收縮率的規(guī)則詳見第三章所述。

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