Quando si progetta uno stampo in plastica, dopo aver determinato la struttura dello stampo, è possibile eseguire la progettazione dettagliata di ciascuna parte dello stampo, ovvero la dimensione di ciascuna sagoma e parte, la dimensione della cavità e del nucleo, ecc. determinato. Ciò comporterà parametri di progettazione chiave come il ritiro del materiale. Pertanto, la dimensione di ciascuna parte della cavità può essere determinata solo conoscendo il tasso di restringimento della plastica formata. Anche se la struttura dello stampo selezionata è corretta, ma i parametri utilizzati non sono appropriati, è impossibile produrre parti in plastica qualificate.
La caratteristica dei termoplastici è che si espandono dopo il riscaldamento e si restringono dopo il raffreddamento, e naturalmente anche il volume si restringe dopo la pressurizzazione. Nel processo di stampaggio a iniezione, la plastica fusa viene prima iniettata nella cavità dello stampo e, dopo il riempimento, il materiale fuso si raffredda e si solidifica e si restringe quando la parte in plastica viene estratta dallo stampo, che si chiama restringimento dello stampaggio. Durante il periodo di tempo in cui la parte in plastica viene estratta dallo stampo e stabilizzata, si verificheranno comunque lievi variazioni dimensionali. Un tipo di cambiamento consiste nel continuare a restringersi, e questo restringimento è chiamato post-restringimento.
Un'altra variazione è che alcune plastiche igroscopiche si gonfiano a causa dell'assorbimento di umidità. Ad esempio, quando il contenuto di acqua del nylon 610 è del 3 percento , l'aumento delle dimensioni è del 2 percento ; quando il contenuto d'acqua del nylon 66 rinforzato con fibra di vetro è del 40%, l'aumento dimensionale è dello 0,3%. Ma è il ritiro di formatura che gioca un ruolo importante.
Attualmente, il metodo per determinare il tasso di restringimento di varie materie plastiche (ritiro in formazione più post-ritiro) generalmente raccomanda le disposizioni della norma DIN16901 nella norma nazionale tedesca. Cioè, viene calcolata la differenza tra la dimensione della cavità dello stampo a 23 gradi ± 0,1 gradi e la corrispondente dimensione della parte in plastica misurata a 23 gradi e un'umidità relativa del 50 ± 5 percento dopo la formatura per 24 ore.
Il tasso di restringimento S è espresso dalla seguente formula: S={(D－M)/D}×100 percento (1)
Tra questi: S- tasso di restringimento; D-dimensioni dello stampo; M- dimensione della parte in plastica.
Se la cavità dello stampo viene calcolata in base alle dimensioni note della parte in plastica e al tasso di restringimento del materiale, è D=M/(1-S). Per semplificare il calcolo nella progettazione dello stampo, viene generalmente utilizzata la seguente formula per trovare la dimensione dello stampo:
D=M più MS(2)
Se è necessario un calcolo più preciso, dovrebbe essere applicata la seguente formula: D=M più MS più MS2(3)
Tuttavia, quando si determina il tasso di restringimento, poiché il tasso di restringimento effettivo è influenzato da molti fattori, è possibile utilizzare solo valori approssimativi, quindi il calcolo della dimensione della cavità mediante la formula (2) soddisfa sostanzialmente i requisiti. Durante la produzione dello stampo, la cavità viene lavorata secondo la deviazione inferiore e l'anima viene lavorata secondo la deviazione superiore, in modo che possa essere opportunamente rifilata se necessario.
Il motivo principale per cui è difficile determinare con precisione il tasso di restringimento è che il tasso di restringimento di varie materie plastiche non è un valore fisso, ma un intervallo. Poiché il tasso di restringimento dello stesso materiale prodotto da fabbriche diverse è diverso, anche il tasso di restringimento dello stesso materiale prodotto da lotti diversi in una fabbrica è diverso.
Pertanto, ogni fabbrica può fornire agli utenti solo l'intervallo di restringimento delle materie plastiche prodotte dalla fabbrica. In secondo luogo, l'effettivo tasso di restringimento durante il processo di formatura è influenzato anche da fattori quali la forma della parte in plastica, la struttura dello stampo e le condizioni di formatura. L'influenza di questi fattori è presentata di seguito.
Forma plastica
Per lo spessore della parete della parte formata, generalmente a causa del tempo di raffreddamento più lungo della parete spessa, anche il tasso di restringimento è maggiore. Per le parti in plastica generiche, quando la differenza tra la dimensione L nella direzione del flusso del materiale fuso e la dimensione W perpendicolare alla direzione del flusso del materiale fuso è grande, anche la differenza nella velocità di restringimento è grande. Dal punto di vista della distanza di flusso del fuso, la perdita di pressione nella parte lontana dal punto di iniezione è grande, quindi anche il ritiro in questo punto è maggiore di quello vicino al punto di iniezione. Forme come nervature, fori, sporgenze e incisioni sono resistenti al restringimento, quindi queste aree si restringeranno meno.
Struttura dello stampo
Anche la forma del cancello ha un effetto sul restringimento. Quando si usa una saracinesca piccola, il restringimento della parte in plastica aumenta perché la saracinesca si solidifica prima della fine della pressione di mantenimento. Anche la struttura del circuito di raffreddamento nello stampo a iniezione è un punto chiave nella progettazione dello stampo. Se il circuito di raffreddamento non è progettato correttamente, la differenza di restringimento si verificherà a causa della temperatura non uniforme delle parti in plastica e il risultato sarà che la dimensione della parte in plastica è fuori tolleranza o deformata. Nelle parti a parete sottile, l'influenza della distribuzione della temperatura dello stampo sul ritiro è più evidente.
Dimensioni dello stampo e tolleranze di produzione
Oltre al calcolo delle dimensioni di base tramite la formula D=M(1 plus S), anche le dimensioni di lavorazione della cavità e dell'anima dello stampo presentano un problema di tolleranza di lavorazione. Per convenzione la tolleranza di lavorazione dello stampo è 1/3 della tolleranza della parte in plastica. Tuttavia, poiché l'intervallo di ritiro e la stabilità delle materie plastiche sono diversi, è prima necessario determinare razionalmente le tolleranze dimensionali delle parti in plastica formate da materie plastiche diverse. Vale a dire, la tolleranza dimensionale delle parti stampate in plastica dovrebbe essere maggiore se l'intervallo di ritiro è ampio o la stabilità al ritiro è scarsa. In caso contrario, potrebbe esserci un gran numero di prodotti di scarto con dimensioni fuori tolleranza.
Per questo motivo, vari paesi hanno formulato standard nazionali o standard di settore appositamente formulati per le tolleranze dimensionali delle parti in plastica. La Cina ha anche formulato standard professionali a livello ministeriale. Ma la maggior parte di essi non ha le corrispondenti tolleranze dimensionali della cavità dello stampo. Nello standard nazionale tedesco, lo standard DIN16901 per la tolleranza dimensionale delle parti in plastica e il corrispondente standard DIN16749 per la tolleranza dimensionale della cavità dello stampo sono appositamente formulati. Questo standard ha una grande influenza nel mondo, quindi può essere utilizzato come riferimento per l'industria degli stampi in plastica.
Tolleranza dimensionale e deviazione ammissibile delle parti in plastica
Al fine di determinare ragionevolmente le tolleranze dimensionali di parti plastiche formate da materiali con differenti caratteristiche di ritiro, la norma introduce il concetto di differenza di ritiro di formatura △VS. IL
△VS＝VSR_VST(4)
Nella formula: Differenza di contrazione formante VS Ritiro che forma VSR nella direzione del flusso di fusione Ritiro che forma VST nella direzione perpendicolare al flusso di fusione.
In base al valore △ VS della plastica, le caratteristiche di restringimento di varie materie plastiche sono suddivise in 4 gruppi. Il gruppo con il valore △VS più piccolo è il gruppo ad alta precisione e, per analogia, il gruppo con il valore △VS più grande è il gruppo a bassa precisione. E in base alle dimensioni di base, alla tecnologia di precisione, vengono compilati i gruppi di tolleranza 110, 120, 130, 140, 150 e 160. È inoltre stabilito che le tolleranze dimensionali delle parti in plastica con le proprietà di ritiro più stabili possano essere selezionate da 110, 120 e 130 gruppi.
120, 130 e 140 sono utilizzati per tolleranze dimensionali di parti stampate in plastica con proprietà di restringimento moderate e stabili. Se vengono utilizzate 110 serie di tolleranze dimensionali per formare parti in plastica di questo tipo di plastica, è possibile produrre un gran numero di parti in plastica fuori tolleranza. I gruppi 130, 140 e 150 sono selezionati per le tolleranze dimensionali delle parti in plastica con scarse proprietà di restringimento.
La tolleranza dimensionale delle parti stampate in plastica con le peggiori proprietà di restringimento è selezionata tra i gruppi 140, 150 e 160. Quando si utilizza questa tabella di tolleranza, prestare attenzione anche ai seguenti punti. Le tolleranze generali nella tabella si riferiscono alle tolleranze dimensionali in cui non sono specificate tolleranze.
La tolleranza che contrassegna direttamente la deviazione è la zona di tolleranza utilizzata per contrassegnare la tolleranza della parte in plastica. Le deviazioni superiore e inferiore possono essere determinate dal progettista. Ad esempio, se la zona di tolleranza è {{0}}.8 mm, è possibile selezionare le seguenti deviazioni superiore e inferiore. 0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5 ecc. Esistono due serie di valori di tolleranza A e B in ciascun gruppo di tolleranza. Tra questi, A è la dimensione formata dalla combinazione di parti dello stampo, che aumenta l'errore causato dalla mancata corrispondenza delle parti dello stampo.
Questo aumento è di 0,2 mm. Dove B è la dimensione determinata direttamente dalle parti dello stampo. La tecnologia di precisione è un insieme di valori di tolleranza appositamente stabiliti per le parti in plastica con requisiti di alta precisione. Prima di utilizzare le tolleranze delle parti in plastica, è necessario innanzitutto sapere quali gruppi di tolleranza sono applicabili alle materie plastiche utilizzate.
