Al diseñar un molde de plástico, después de determinar la estructura del molde, se pueden diseñar en detalle las distintas partes del molde, es decir, se determinará el tamaño de cada plantilla y parte, el tamaño de la cavidad y el núcleo, etc. En este momento, estarán involucrados los principales parámetros de diseño, como la tasa de contracción del material. Por lo tanto, sólo dominando específicamente la tasa de contracción del plástico moldeado se puede determinar el tamaño de cada parte de la cavidad. Incluso si la estructura del molde seleccionada es correcta, es imposible producir piezas de plástico de calidad calificada si los parámetros utilizados no son apropiados.
Tasa de contracción del plástico y sus factores que influyen.
Las características de los termoplásticos son que se expanden después del calentamiento y se encogen después del enfriamiento. Por supuesto, el volumen también se reducirá después de la presurización. En el proceso de moldeo por inyección, primero se inyecta el plástico fundido en la cavidad del molde. Una vez completado el relleno, el material fundido se enfría y solidifica. Cuando la pieza de plástico se saca del molde, se encoge. Esta contracción se llama contracción por moldeo. Durante el período desde la retirada de la pieza de plástico del molde hasta la estabilización, el tamaño seguirá cambiando ligeramente. Un cambio es la contracción continua, que se denomina contracción post-. Otro cambio es que algunos plásticos higroscópicos se expanden debido a la absorción de humedad. Por ejemplo, cuando el contenido de humedad del nailon 610 es del 3%, el aumento de tamaño es del 2%; cuando el contenido de humedad del nailon 66 reforzado con fibra de vidrio es del 40%, el aumento de tamaño es del 0,3%. Sin embargo, el factor principal es la contracción del moldeo. En la actualidad, el método para determinar la tasa de contracción de varios plásticos (contracción por moldeo + contracción posterior) generalmente recomienda las disposiciones de DIN16901 en la norma nacional alemana. Es decir, se calcula por la diferencia entre el tamaño de la cavidad del molde a 23 grados ±0,1 grados y el tamaño de la pieza de plástico correspondiente medido a 23 grados y 50 ±5% de humedad relativa después de 24 horas de moldeo.
La tasa de contracción S se expresa mediante la siguiente fórmula: S={(D-M)/D}×100%(1)
Donde: S-tasa de contracción; D-tamaño del molde; M-tamaño de pieza de plástico.
Si la cavidad del molde se calcula en función del tamaño conocido de la pieza de plástico y la tasa de contracción del material, entonces D=M/(1-S). Para simplificar el cálculo en el diseño de moldes, generalmente se utiliza la siguiente fórmula para calcular el tamaño del molde:
D=M+MS(2)
Si se requiere un cálculo más preciso, se utiliza la siguiente fórmula: D=M+MS+MS2(3)
Sin embargo, al determinar la tasa de contracción, dado que la tasa de contracción real se ve afectada por muchos factores, sólo se puede utilizar un valor aproximado. Por lo tanto, utilizar la fórmula (2) para calcular el tamaño de la cavidad básicamente puede cumplir los requisitos. Al fabricar el molde, la cavidad se procesa según la desviación inferior y el núcleo se procesa según la desviación superior, de modo que se pueda realizar el recorte adecuado cuando sea necesario.
La razón principal por la que es difícil determinar con precisión la tasa de contracción es que la tasa de contracción de varios plásticos no es un valor fijo, sino un rango. Debido a que la tasa de contracción del mismo material producido por diferentes fábricas es diferente, incluso la tasa de contracción del mismo material producido por diferentes lotes de la misma fábrica es diferente. Mold Master WeChat: mojuren Por lo tanto, cada fábrica solo puede proporcionar a los usuarios el rango de tasa de contracción de los plásticos producidos por la fábrica. En segundo lugar, la tasa de contracción real durante el proceso de conformación también se ve afectada por factores como la forma de la pieza de plástico, la estructura del molde y las condiciones de conformación. A continuación se presenta una introducción a la influencia de estos factores.
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Forma de pieza de plástico
Para el espesor de pared de la pieza formada, la tasa de contracción es generalmente mayor porque el tiempo de enfriamiento de la pared gruesa es más largo, como se muestra en la Figura 1. Para piezas de plástico en general, cuando la diferencia entre la dimensión L en la dirección del flujo de fusión y la dimensión W perpendicular a la dirección del flujo de fusión es grande, la diferencia en la tasa de contracción también es grande. Desde la perspectiva de la distancia del flujo de fusión, la pérdida de presión de la parte alejada de la compuerta es grande, por lo que la tasa de contracción allí también es mayor que la de la parte cercana a la compuerta. Debido a que formas como nervaduras, agujeros, protuberancias y tallas tienen resistencia a la contracción, la tasa de contracción de estas piezas es pequeña.
Estructura del molde
La forma de la puerta también afecta la tasa de contracción. Cuando se utiliza una compuerta pequeña, la tasa de contracción de la pieza de plástico aumenta porque la compuerta se solidifica antes de que finalice la presión. La estructura del circuito de refrigeración en el molde de inyección también es clave en el diseño del molde. Si el circuito de refrigeración no está diseñado correctamente, la diferencia de contracción se producirá debido a la temperatura desigual de la pieza de plástico, lo que provocará que el tamaño de la pieza de plástico esté fuera de tolerancia o se deforme. En piezas de paredes delgadas-, la influencia de la distribución de la temperatura del molde en la contracción es más obvia.
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Condiciones de moldeo
Temperatura del barril: cuando la temperatura del barril (temperatura del plástico) es alta, la transmisión de presión es mejor y se reduce la fuerza de contracción. Sin embargo, cuando se utiliza una compuerta pequeña, la contracción sigue siendo grande porque la compuerta se solidifica temprano. Para piezas de plástico-de paredes gruesas, incluso si la temperatura del cilindro es alta, la contracción sigue siendo grande.
Alimentación: En las condiciones de moldeo, intente reducir la alimentación para mantener estable el tamaño de la pieza de plástico. Sin embargo, una alimentación insuficiente no podrá mantener la presión, lo que también aumentará la contracción.
Presión de inyección: La presión de inyección es un factor que tiene un mayor impacto en la contracción, especialmente la presión de mantenimiento después del llenado. En general, cuando la presión es alta, la contracción es pequeña debido a la alta densidad del material.
Velocidad de inyección: La velocidad de inyección tiene poco efecto sobre la contracción. Sin embargo, para piezas de plástico-de paredes delgadas o compuertas muy pequeñas, y cuando se utilizan materiales reforzados, la contracción es pequeña cuando se aumenta la velocidad de inyección.
Temperatura del molde: Generalmente, la contracción es mayor cuanto mayor es la temperatura del molde. Sin embargo, para piezas de plástico-de paredes delgadas, cuanto mayor sea la temperatura del molde, menor será la resistencia al flujo de la masa fundida y menor será la tasa de contracción.
Ciclo de moldeo: no existe una relación directa entre el ciclo de moldeo y la tasa de contracción. Sin embargo, cabe señalar que cuando se acelera el ciclo de moldeo, la temperatura del molde, la temperatura de fusión, etc. cambiarán inevitablemente, lo que también afectará el cambio de la tasa de contracción. Al probar materiales, el moldeo debe realizarse de acuerdo con el ciclo de moldeo determinado por la producción requerida y se debe inspeccionar el tamaño de las piezas de plástico. El siguiente es un ejemplo del uso de este molde para probar la tasa de contracción del plástico. Máquina de inyección: fuerza de sujeción 70t diámetro del tornillo Φ35mm velocidad del tornillo 80rpm condiciones de moldeo: presión máxima de inyección 178MPa temperatura del barril 230 (225-230-220-210) grados 240 (235-240-230-220) grados 250 (245-250-240-230) grados 260 (225-260-250-240) grados velocidad de inyección 57 cm3/s tiempo de inyección 0,44-0,52 s tiempo de retención 6,0 s tiempo de enfriamiento 15,0 s
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Tamaño del molde y tolerancia de fabricación.
Además de calcular el tamaño básico mediante la fórmula D=M(1+S), el tamaño de procesamiento de la cavidad del molde y el núcleo también tiene un problema de tolerancia de procesamiento. Por convención, la tolerancia de procesamiento del molde es 1/3 de la tolerancia de la pieza de plástico. Sin embargo, debido a las diferencias en el rango de contracción y la estabilidad de los plásticos, primero se debe determinar racionalmente la tolerancia dimensional de las piezas de plástico formadas por diferentes plásticos. Es decir, la tolerancia dimensional de las piezas de plástico formadas por plásticos con un intervalo de contracción mayor o una estabilidad de contracción deficiente debería ser mayor. De lo contrario, pueden aparecer una gran cantidad de productos de desecho de dimensiones excesivas. Por esta razón, los países han formulado estándares nacionales o estándares industriales especialmente para la tolerancia dimensional de las piezas de plástico. China también ha formulado normas profesionales ministeriales. Sin embargo, la mayoría de ellos no tienen las tolerancias dimensionales correspondientes para las cavidades del molde. La norma nacional alemana formula específicamente la norma DIN16901 para la tolerancia dimensional de piezas de plástico y la norma DIN16749 correspondiente para la tolerancia dimensional de las cavidades del molde. Esta norma tiene una gran influencia en el mundo y puede utilizarse como referencia para la industria de moldes de plástico. Revista Mould People WeChat, ¡la primera en la industria!
Acerca de la tolerancia dimensional y la desviación permitida de piezas de plástico
Para determinar razonablemente la tolerancia dimensional de piezas de plástico formadas por materiales con diferentes características de contracción, la norma introduce el concepto de diferencia de contracción de moldeo △VS.
△VS＝VSR_VST(4)
Donde: VS－Diferencia de contracción del moldeo VSR－Tasa de contracción del moldeo en la dirección del flujo de fusión VST－Tasa de contracción del moldeo en la dirección perpendicular al flujo de fusión.
Según el valor △VS del plástico, las características de contracción de varios plásticos se dividen en 4 grupos. El grupo con el valor △VS más pequeño es el grupo de alta-precisión, y así sucesivamente, el grupo con el valor △VS más grande es el grupo de baja-precisión. Según las dimensiones básicas, tecnología de precisión, se compilan grupos de tolerancia 110, 120, 130, 140, 150 y 160. También se estipula que las tolerancias dimensionales de piezas de plástico formadas por plásticos con las características de contracción más estables se pueden seleccionar de los grupos 110, 120 y 130.
Las tolerancias dimensionales de las piezas de plástico formadas por plásticos con características de contracción moderadamente estables se seleccionan de los grupos 120, 130 y 140. Si las tolerancias dimensionales de las piezas de plástico formadas por este tipo de plástico se seleccionan del grupo 110, se puede producir un gran número de piezas de plástico con dimensiones fuera-de-tolerancia. Las tolerancias dimensionales de las piezas plásticas formadas por plásticos con malas características de contracción son 130, 140 y 150 grupos.
Las tolerancias dimensionales de las piezas plásticas formadas por plásticos con las peores características de contracción son 140, 150 y 160 grupos. Al utilizar esta tabla de tolerancias, también se debe prestar atención a los siguientes puntos. Las tolerancias generales de la tabla se utilizan para tolerancias dimensionales que no indican tolerancias.
Las tolerancias con desviaciones directas se utilizan para marcar las bandas de tolerancia para las dimensiones de las piezas de plástico. El diseñador puede determinar las desviaciones superior e inferior. Por ejemplo, si la banda de tolerancia es de 0,8 mm, se pueden seleccionar las siguientes desviaciones superior e inferior:. 0.0;-0,8;±0,4;-0,2;-0,5, etc. Hay dos grupos de valores de tolerancia, A y B, en cada grupo de tolerancia. Entre ellos, A es el tamaño formado por la combinación de piezas del molde, lo que aumenta el error causado por la falta de estanqueidad en la unión de las piezas del molde.
Este valor añadido es de 0,2 mm. Entre ellos, B es el tamaño determinado directamente por las piezas del molde. La tecnología de precisión es un conjunto de valores de tolerancia especialmente establecidos para piezas de plástico con requisitos de alta precisión. Antes de utilizar tolerancias de piezas de plástico, primero debe saber qué grupos de tolerancia son aplicables a los plásticos utilizados.
