При проектировании пластиковой формы после определения конструкции формы можно детально спроектировать различные части формы, то есть определить размер каждого шаблона и детали, размер полости и сердечника и т. д. На этот раз будут задействованы основные параметры проектирования, такие как степень усадки материала. Поэтому только целенаправленно усвоив степень усадки отформованного пластика, можно определить размер каждой части полости. Даже если выбранная конструкция пресс-формы правильна, невозможно изготовить пластмассовые детали квалифицированного качества, если используемые параметры неподходящие.
Скорость пластической усадки и факторы, влияющие на нее.
Характеристики термопластов заключаются в том, что они расширяются при нагревании и сжимаются после охлаждения. Конечно, объем также уменьшится после повышения давления. В процессе литья под давлением расплавленный пластик сначала впрыскивается в полость формы. После завершения заполнения расплавленный материал остывает и затвердевает. Когда пластиковую деталь вынимают из формы, она дает усадку. Эту усадку называют формовочной усадкой. За период от извлечения пластиковой детали из формы до стабилизации размер все равно немного изменится. Одним из изменений является продолжающаяся усадка, называемая пост-усадкой. Еще одно изменение заключается в том, что некоторые гигроскопичные пластики расширяются из-за поглощения влаги. Например, когда содержание влаги в нейлоне 610 составляет 3%, увеличение размера составляет 2%; когда содержание влаги в нейлоне 66, армированном стекловолокном, составляет 40%, увеличение размера составляет 0,3%. Однако основным фактором является усадка формовки. В настоящее время метод определения степени усадки различных пластмасс (усадка при формовании + усадка после-) обычно соответствует положениям DIN16901 немецкого национального стандарта. То есть он рассчитывается по разнице между размером полости формы при 23 градусах ± 0,1 градуса и соответствующим размером пластиковой детали, измеренным при 23 градусах и относительной влажности 50 ± 5% после 24 часов формования.
Степень усадки S выражается следующей формулой: S={(D-M)/D}×100%(1)
Где: S-коэффициент усадки; D-размер формы; M-Размер пластиковой детали.
Если полость формы рассчитывается на основе известного размера пластиковой детали и степени усадки материала, то D=M/(1-S). Чтобы упростить расчет при проектировании пресс-формы, для расчета размера пресс-формы обычно используется следующая формула:
Д=М+МС(2)
Если требуется более точный расчет, используется следующая формула: D=M+MS+MS2(3)
Однако при определении степени усадки, поскольку на фактическую степень усадки влияет множество факторов, можно использовать лишь приблизительное значение. Следовательно, использование формулы (2) для расчета размера полости в принципе может удовлетворить предъявляемым требованиям. При изготовлении формы полость обрабатывается по нижнему отклонению, а стержень - по верхнему отклонению, чтобы при необходимости можно было произвести соответствующую обрезку.
Основная причина, по которой трудно точно определить степень усадки, заключается в том, что степень усадки различных пластиков представляет собой не фиксированную величину, а диапазон. Поскольку степень усадки одного и того же материала, производимого разными заводами, различна, даже степень усадки одного и того же материала, произведенного разными партиями одного и того же завода, различна. Mold Master WeChat: mojuren Таким образом, каждая фабрика может предоставить пользователям только диапазон степени усадки пластмасс, производимых фабрикой. Во-вторых, на фактическую степень усадки в процессе формования также влияют такие факторы, как форма пластиковой детали, структура формы и условия формования. Ниже приводится введение в влияние этих факторов.
Картина
Форма пластиковой детали
Для толщины стенки формованной детали скорость усадки обычно выше, поскольку время охлаждения толстостенной детали больше, как показано на рисунке 1. Для обычных пластиковых деталей, когда разница между размером L в направлении течения расплава и размером W, перпендикулярным направлению течения расплава, велика, разница в скорости усадки также велика. С точки зрения расстояния течения расплава потеря давления в части, расположенной далеко от литника, велика, поэтому скорость усадки там также больше, чем в части, расположенной рядом с шибером. Поскольку такие формы, как ребра, отверстия, выступы и резьбы, устойчивы к усадке, скорость усадки этих деталей невелика.
Структура пресс-формы
Форма ворот также влияет на скорость усадки. При использовании небольшого затвора скорость усадки пластиковой детали увеличивается, поскольку затвор затвердевает до окончания выдержки давления. Структура контура охлаждения в литьевой форме также является ключевым моментом в конструкции пресс-формы. Если контур охлаждения спроектирован неправильно, разница в усадке возникнет из-за неравномерной температуры пластиковой детали, в результате чего размер пластиковой детали выйдет за пределы допуска или деформируется. В тонкостенных деталях влияние распределения температуры формы на усадку более очевидно.
Изображение
Условия формования
Температура ствола: когда температура ствола (температура пластика) высока, передача давления улучшается, а сила усадки снижается. Однако при использовании небольшого литника усадка все равно будет большой, поскольку литник рано затвердевает. Для толстостенных пластиковых деталей-даже при высокой температуре цилиндра усадка все равно велика.
Подача: В условиях формования старайтесь уменьшить подачу, чтобы сохранить размер пластиковой детали стабильным. Однако недостаточная подача не сможет поддерживать давление, что также увеличит усадку.
Давление впрыска: Давление впрыска является фактором, который оказывает большее влияние на усадку, особенно давление удержания после наполнения. Обычно при высоком давлении усадка невелика из-за высокой плотности материала.
Скорость впрыска: Скорость впрыска мало влияет на усадку. Однако для тонкостенных пластиковых деталей или очень маленьких затворов, а также при использовании армированных материалов усадка невелика при увеличении скорости впрыска.
Температура формы: как правило, усадка тем больше, чем выше температура формы. Однако для тонкостенных пластиковых деталей, чем выше температура формы, тем меньше сопротивление текучести расплава и тем меньше скорость усадки.
Цикл формования: прямой зависимости между циклом формования и степенью усадки нет. Однако следует отметить, что при ускорении цикла формования неизбежно будут меняться температура формы, температура расплава и т. д., что также повлияет на изменение скорости усадки. При испытании материалов формование следует проводить в соответствии с циклом формования, определяемым требуемой производительностью, и контролировать размеры пластмассовых деталей. Ниже приведен пример использования этой формы для проверки скорости усадки пластика. Литьевая машина: усилие зажима 70 т, диаметр шнека Φ35 мм, скорость шнека 80 об/мин, условия формования: максимальное давление впрыска 178 МПа, температура цилиндра 230 (225-230-220-210) градусов 240 (235-240-230-220) градусов 250 (245-250-240-230) градусов 260 (225-260-250-240) градусов Скорость впрыска 57 см3/с Время впрыска 0,44-0,52 с Время выдержки 6,0 с Время охлаждения 15,0 с
Картина
Размер пресс-формы и производственные допуски
Помимо расчета базового размера по формуле D=M(1+S), размер обработки полости формы и стержня также имеет проблему допуска обработки. Согласно общепринятому мнению, допуск на обработку формы составляет 1/3 допуска пластиковой детали. Однако из-за различий в диапазоне усадки и стабильности пластмасс сначала необходимо рационально определить допуски на размеры пластиковых деталей, изготовленных из разных пластиков. То есть допуск на размер пластиковых деталей, изготовленных из пластиков с большим диапазоном усадки или плохой устойчивостью к усадке, должен быть больше. В противном случае может появиться большое количество отходов с чрезмерными размерами. По этой причине страны разработали специально разработанные национальные стандарты или отраслевые стандарты по размерным допускам пластиковых деталей. Китай также сформулировал профессиональные стандарты министров. Однако большинство из них не имеют соответствующих допусков на размеры полостей пресс-форм. Национальный стандарт Германии конкретно формулирует стандарт DIN16901 для допусков размеров пластиковых деталей и соответствующий стандарт DIN16749 для допусков размеров полостей пресс-форм. Этот стандарт имеет большое влияние в мире и может использоваться в качестве эталона для индустрии изготовления пластиковых форм. Журнал Mold People WeChat, первый в отрасли!
О допусках на размеры и допустимых отклонениях пластиковых деталей
Для обоснованного определения допусков на размеры пластмассовых деталей, изготовленных из материалов с разными характеристиками усадки, в стандарте вводится понятие разницы формовочной усадки △VS.
△VS＝VSR_VST(4)
Где: VS－Разница усадки при формовании. VSR－Степень усадки при формовании в направлении течения расплава. VST－Степень усадки при формовании в направлении, перпендикулярном течению расплава.
В зависимости от значения △VS пластика характеристики усадки различных пластиков делятся на 4 группы. Группа с наименьшим значением △VS — это группа высокой-точности, и т. д., группа с наибольшим значением △VS — это группа низкой-точности. По основным размерам, прецизионной технологии составляют 110, 120, 130, 140, 150 и 160 группы допусков. Также предусмотрено, что допуски на размеры пластмассовых деталей, изготовленных из пластмасс с наиболее стабильными усадочными характеристиками, можно выбирать из групп 110, 120 и 130.
Допуски размеров пластмассовых деталей, изготовленных из пластмасс с умеренно стабильными характеристиками усадки, выбираются из групп 120, 130 и 140. Если допуски размеров пластмассовых деталей, изготовленных из этого вида пластмасс, выбираются из группы 110, то может быть изготовлено большое количество пластмассовых деталей с размерами, выходящим за--допуски. Допуски на размеры пластмассовых деталей, изготовленных из пластмасс с плохими усадочными характеристиками, составляют 130, 140 и 150 групп.
Допуски размеров пластмассовых деталей, изготовленных из пластмасс с наихудшими усадочными характеристиками, составляют 140, 150 и 160 группы. При использовании этой таблицы допусков также следует обратить внимание на следующие моменты. Общие допуски в таблице используются для размерных допусков, не указывающих допуски.
Допуски с прямыми отклонениями служат для обозначения полей допусков на размеры пластмассовых деталей. Верхнее и нижнее отклонение может определить проектировщик. Например, если диапазон допуска составляет 0,8 мм, можно выбрать следующие верхние и нижние отклонения: . 0.0;-0,8;±0,4;-0,2;-0,5 и т. д. В каждой группе допусков имеются две группы значений допуска: A и B. Среди них А — размер, образованный сочетанием частей формы, что увеличивает погрешность, вызванную недостаточной герметичностью соединения частей формы.
Эта добавленная стоимость составляет 0,2 мм. Среди них B — размер, непосредственно определяемый деталями формы. Прецизионная технология – это совокупность значений допусков, специально установленных для пластмассовых деталей с повышенными требованиями к точности. Прежде чем использовать допуски пластиковых деталей, необходимо сначала узнать, какие группы допусков применимы к используемым пластикам.
