При проектирането на пластмасова форма, след като се определи структурата на матрицата, може да се извърши подробен дизайн на всяка част от матрицата, тоест размерът на всеки шаблон и части, размерът на кухината и сърцевината и т.н. определен. Това ще включва ключови параметри на дизайна, като свиване на материала. Следователно размерът на всяка част от кухината може да се определи само като се знае степента на свиване на образуваната пластмаса. Дори ако избраната структура на формата е правилна, но използваните параметри не са подходящи, е невъзможно да се произвеждат квалифицирани пластмасови части.
Характеристиката на термопластмасите е, че те се разширяват след нагряване и се свиват след охлаждане и, разбира се, обемът също ще се свие след херметизиране. В процеса на формоване под налягане разтопената пластмаса първо се инжектира в кухината на матрицата и след напълване разтопеният материал се охлажда и втвърдява и се свива, когато пластмасовата част се извади от формата, което се нарича свиване при формоване. През периода от време, когато пластмасовата част се извади от формата и се стабилизира, все още ще има леки промени в размера. Един вид промяна е да продължите да се свивате и това свиване се нарича пост-свиване.
Друг вариант е, че някои хигроскопични пластмаси се надуват поради абсорбиране на влага. Например, когато водното съдържание на найлон 610 е 3 процента, увеличението на размера е 2 процента; когато водното съдържание на найлон 66, подсилен със стъклени влакна, е 40 процента, увеличението на размера е 0,3 процента. Но основната роля играе образуващото се свиване.
Понастоящем методът за определяне на степента на свиване на различни пластмаси (формиращо свиване плюс свиване след свиване) обикновено препоръчва разпоредбите на DIN16901 в немския национален стандарт. Тоест, изчислява се разликата между размера на кухината на формата при 23 градуса ±0,1 градуса и съответния размер на пластмасовата част, измерен при 23 градуса и относителна влажност от 50 ± 5 процента след формоване в продължение на 24 часа.
Степента на свиване S се изразява със следната формула: S={(D－M)/D}×100 процента (1)
Сред тях: S- скорост на свиване; D- размер на формата; M- размер на пластмасовата част.
Ако кухината на формата се изчислява според известния размер на пластмасовата част и степента на свиване на материала, тя е D=M/(1-S). За да се опрости изчислението при проектирането на матрицата, обикновено се използва следната формула за намиране на размера на матрицата:
D=M плюс MS(2)
Ако е необходимо по-точно изчисление, трябва да се приложи следната формула: D=M плюс MS плюс MS2(3)
Въпреки това, когато се определя степента на свиване, тъй като действителната скорост на свиване се влияе от много фактори, могат да се използват само приблизителни стойности, така че изчисляването на размера на кухината по формула (2) основно отговаря на изискванията. При производството на матрицата кухината се обработва според долното отклонение, а сърцевината се обработва според горното отклонение, така че да може да бъде правилно подрязана, ако е необходимо.
Основната причина, поради която е трудно да се определи точно скоростта на свиване, е, че степента на свиване на различни пластмаси не е фиксирана стойност, а диапазон. Тъй като степента на свиване на един и същ материал, произведен от различни фабрики, е различна, дори степента на свиване на един и същ материал, произведен от различни партиди в една фабрика, също е различна.
Следователно всяка фабрика може да предостави на потребителите само диапазона на свиване на пластмасите, произведени от фабриката. Второ, действителната степен на свиване по време на процеса на формоване също се влияе от фактори като формата на пластмасовата част, структурата на формата и условията на формоване. Влиянието на тези фактори е представено по-долу.
Пластмасова форма
За дебелината на стената на оформената част, обикновено поради по-дългото време за охлаждане на дебелата стена, степента на свиване също е по-голяма. За общи пластмасови части, когато разликата между размера L в посоката на потока на стопения материал и размерът W, перпендикулярен на посоката на потока на стопения материал, е голяма, разликата в степента на свиване също е голяма. От гледна точка на разстоянието на потока на стопилката, загубата на налягане в частта, далеч от портата, е голяма, така че свиването на това място също е по-голямо от това близо до вратата. Форми като ребра, дупки, издатини и гравюри са устойчиви на свиване, така че тези области ще се свият по-малко.
Структура на мухъл
Формата на врата също има ефект върху свиването. Когато се използва малка врата, свиването на пластмасовата част се увеличава, тъй като вратата се втвърдява преди края на задържащото налягане. Структурата на охладителната верига в шприцформата също е ключов момент в дизайна на матрицата. Ако охладителната верига не е проектирана правилно, разликата в свиването ще възникне поради неравномерната температура на пластмасовите части и резултатът ще бъде, че размерът на пластмасовата част е извън толеранс или деформиран. В тънкостенните части влиянието на разпределението на температурата на формата върху свиването е по-очевидно.
Размери на формата и производствени толеранси
В допълнение към изчисляването на основните размери чрез формулата D=M(1 плюс S), размерите на машинната обработка на кухината на формата и сърцевината също имат проблем с толеранса на обработка. По конвенция толерансът на обработка на матрицата е 1/3 от толеранса на пластмасовата част. Въпреки това, тъй като диапазонът на свиване и стабилността на пластмасите са различни, първо е необходимо рационално да се определят допустимите отклонения на размерите на пластмасовите части, образувани от различни пластмаси. Това означава, че толерансът на размерите на пластмасовите формовани части трябва да бъде по-голям, ако диапазонът на свиване е голям или стабилността на свиване е лоша. В противен случай може да има голям брой отпадъчни продукти с размери извън допустимите граници.
Поради тази причина различни страни са формулирали специално национални стандарти или индустриални стандарти за допустимите отклонения на размерите на пластмасовите части. Китай също е формулирал професионални стандарти на министерско ниво. Но повечето от тях нямат съответните допустими отклонения на размерите на кухината на формата. В германския национален стандарт стандартът DIN16901 за толеранс на размерите на пластмасови части и съответният стандарт DIN16749 за толеранс на размерите на кухината на формата са специално формулирани. Този стандарт има голямо влияние в света, така че може да се използва като отправна точка за производството на пластмасови форми.
Толерантност на размерите и допустимо отклонение на пластмасовите части
За да се определят разумно допустимите отклонения на размерите на пластмасови части, образувани от материали с различни характеристики на свиване, стандартът въвежда концепцията за формиране на разлика в свиването △VS. на
△VS＝VSR_VST(4)
Във формулата: VS-образуваща разлика в свиването VSR-образуваща свиваемост по посока на потока на стопилката VST-образуваща свиваемост в посока, перпендикулярна на потока на стопилката.
Според стойността на пластмасата △ VS характеристиките на свиване на различните пластмаси се разделят на 4 групи. Групата с най-малка стойност △VS е групата с висока точност и по аналогия групата с най-голяма стойност △VS е групата с ниска точност. И според основния размер, прецизна технология, се съставят 110, 120, 130, 140, 150 и 160 групи толерантност. Също така е предвидено, че допустимите отклонения на размерите на пластмасови части с най-стабилни свойства на свиване могат да бъдат избрани от 110, 120 и 130 групи.
120, 130 и 140 се използват за допустими отклонения на размерите на пластмасови формовани части с умерени и стабилни свойства на свиване. Ако се използват 110 комплекта допустими отклонения на размерите за формоване на пластмасови части от този тип пластмаса, могат да бъдат произведени голям брой пластмасови части извън допустимите отклонения. 130, 140 и 150 групи са избрани за допустимите отклонения на размерите на пластмасови части с лоши свойства на свиване.
Толерансът на размерите на пластмасовите формовани части с най-лоши свойства на свиване се избира от 140, 150 и 160 групи. Когато използвате тази таблица с допустими отклонения, обърнете внимание и на следните точки. Общите допустими отклонения в таблицата са за допустимите отклонения на размерите, където не са посочени допустими отклонения.
Толерансът, който директно маркира отклонението, е зоната на толеранс, използвана за маркиране на толеранса на пластмасовата част. Горните и долните отклонения могат да бъдат определени от проектанта. Например, ако зоната на толеранс е {{0}}.8 mm, могат да бъдат избрани следните горни и долни отклонения. 0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5 и т.н. Има два набора от стойности на толеранс A и B във всяка група на толерантност. Сред тях A е размерът, образуван от комбинацията от части на матрицата, което увеличава грешката, причинена от несъответствието на частите на матрицата.
Това увеличение е 0,2 mm. Където B е размерът, пряко определен от частите на формата. Прецизната технология е набор от толерантни стойности, специално установени за пластмасови части с високи изисквания за точност. Преди да използвате допустимите отклонения на пластмасовите части, първо трябва да знаете кои групи допустими отклонения са приложими за използваните пластмаси.
