塑料模具尺寸如何确定【技巧】

模具尺寸的确定方法

模具型腔和型芯的加工尺寸除了通过D=M(1+S)公式计算基本尺寸之外，还有一个加工公差的问题。按照惯例，模具的加工公差为塑件公差的1/3。但由于塑料收缩率范围和稳定性各有差异，首先必须合理化确定不同塑料所成形塑件的尺寸公差。即由收缩率范围较大或收缩率稳定较差塑料成形塑件的尺寸公差应取得大一些。否则就可能出现大量尺寸超差的废品。 为此，各国对塑料件的尺寸公差专门制订了国家标准或行业标准。中国也曾制订了部级专业标准。但大都无相应的模具型腔的尺寸公差。德国国家标准中专门制订了塑件尺寸公差的DIN16901标准及相应的模具型腔尺寸公差的DIN16749标准。此标准在世界上具有较大的影响，因而可供塑料模具行业参考。

关于塑件的尺寸公差和允许偏差

为了合理地确定不同收缩特性材料所成形塑件的尺寸公差，让标准引入了成形收缩差△VS这一概念。 △VS＝VSR_VST(4) 式中： VS－成形收缩差　VSR－熔料流动方向的成形收缩率　VST－与熔料流动垂直方向的成形收缩率。 根据塑料△VS值，将各种塑料的收缩特性分为4个组。△VS值最小的组是高精度组，以此类推，△VS值最大的组为低精度组。 并按照基本尺寸编制了精密技术、110、120、130、140、150和160公差组。并规定，用收缩特性最稳定的塑料成形塑件的尺寸公差可选用110、120和130组。用收缩特性中等稳定的塑料成形塑件的尺寸公差选用120、130和140。如果用这类塑料成形塑件的尺寸公差选用110组时，即可能出大量尺寸超差塑件。用收缩特性较差的塑料成形塑件的尺寸公差选用130、140和150组。用收缩特性最差的塑料成形塑件的尺寸公差选用140、150和160组。 在使用此公差表时，还需注意以下各点。 表中的一般公差用于不注明公差的尺寸公差。直接标注偏差的公差是用于对塑件尺寸标注公差的公差带。其上、下偏差可设计人员自行确定。例如公差带为0.8mm，则可以选用以下各种上、下偏差构成。0.0;-0.8;±0.4;-0.2;-0.5等。 每一公差组中均有A、B两组公差值。其中A是由模具零件组合形成的尺寸，增加了模具零件对合处不密合所形成的错差。此增加值为0.2mm。其中B是直接由模具零件所决定的尺寸。 精密技术是专门设立的一组公差值，供具有高精度要求塑件使用。 在此用塑件公差之前，首先必须知道所使用的塑料适用哪几个公差组。

模具的制造公差

德国国家标准针对塑件公差制订了相应模具制造公差的标准DIN16749。该表中共设4种公差。不论何种材料的塑件，其中不注明尺寸公差尺寸的模具制造公差均使用序号1的公差。具体公差值由基本尺寸范围确定。 不论何种材料塑件中等精度尺寸的模具制造公差为序号2的公差。不论何种材料塑件较高精度尺寸的模具制造公差为序号3的公差。精密技术相应的模具制造公差为序号4的公差。 可以合理地确定各种材料塑件的合理公差和相应的模具制造公差，这不仅给模具制造带来方便，还可以减少废品，提高经济效期益。
 

注塑制品的外型精度应满足严格的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。要进行精密注塑必须有许多相关的条件，而最本质的是塑料材料、注塑模具、注塑工艺和注塑设备这几项基本因素。

（1）模具设计方面的控制

①首先要对模具结构，材料，硬度，精度等著多方面用户的技术要求进行充分了解，包括成形塑材的收缩率是否正确，产品3D尺寸造型是否完整，合理进行处理分析。

②在不妨碍注塑件产品功能及图案造形的前提下，尽可能简化模具的加工方法。

③对注塑产品的缩孔、流痕、拨模斜度、熔接线及裂纹等外观有影响的各个地方作充分考虑。

④分型面的选择是否适当，对模具加工、成形外观和成形件去毛刺都要作仔细的选择。

⑤推顶方式是否适当，采用推杆、卸料板、推顶套管等方式还是其它方式，推杆和卸料板的位置是否恰当。

⑥侧面抽芯机构的采用是否合适，动作灵活可靠，应无卡滞现象。

⑦温度控制用何种方法容易对塑件产品更合适，对控温油、控温水、冷却液等用哪种结构循环糸统，冷却液孔的大小，数量，位置等是否恰当。

⑧浇口形式，料道和进料口的大小，浇口位置及大小是否恰当。

⑨注射成形机械的注射量，注射压力和锁模力是否充分，喷嘴 R，浇口套孔径等是否匹配合适。

⑩各类模块与模芯热处理变形影响及标准件的选用是否合适。

等等这些方面进行综合分析准备，从产品件初始阶段就应受到严格控制。

（2）通常生产方面的控制

塑件成形后发生几何尺寸的波动是普遍存在的问题，并且是经常会发生的现象：

01/料温、模温的控制，不同牌号的塑料必需不同的温度要求，塑材流动性差的和二种以上混合料的使用都会有不一样的情况发生，应该把塑材控制在最佳流动值范围内，这些通常容易做到，但模温的控制就比较复杂一些，不同的成形件几何形状、尺寸，壁厚比例的不同对冷却糸统有一定的要求，模具温度在很大程度上控制着冷却时间；

因此尽量使模具保持在可允许的低温状态，以利于缩短注射周期，提高生产效率，模具温度发生变化，那么收缩率也会有变化，模温保持稳定，尺寸精度也就稳定，从而防止成形件的变形、光泽不良、冷却斑等缺陷，使塑料的物理性能处于最佳状态，当然这还有一个调试的过程，特别是多腔模成形件更复杂一些。所以模温在生产过程中不可以随意改动，模温的设定应当在材料的推荐温度范围内。

02 压力与排气的调整控制：

注射压力的恰当，锁模力的匹配应在调试模具时得到确定，在模具型腔和型芯所形成空隙中的空气以及塑料所产生的气体必须要从排气槽排出模具之外，如排气不畅会出现充填不足，产生熔接痕或烧伤；

这三种成形缺陷有时会间或地在同一部位出现，当成形件薄壁部分的周围有厚壁存在时，模具温度过低时就会出现收缩痕，模具温度过高则又会出现烧伤现象，通常在烧伤部位又会同时出现熔接痕，排气槽往往会被忽视，一般都处于偏小状态，因此通常情况下只要不产生毛边；排气凸肩的深度尽量深些，凸肩后部开设尺寸较大的通气槽，以便通过凸肩后的气体能迅速排出模具外，如有特别需要的时候在顶杆上开排气槽，道理是一样的，一是不出现飞边，二是出气快能很好起到效果就行。

排气凸肩的深度尽量深些，凸肩后部开设尺寸较大的通气槽，以便通过凸肩后的气体能迅速排出模具外，如有特别需要的时候在顶杆上开排气槽，道理是一样的，一是不出现飞边，二是出气快能很好起到效果就行。

03 注塑成形件尺寸的补充整形控制

有些塑件因外形和尺寸的不同，脱模后随温度与失压的变化，会发生不同情况的变形翘曲等，这时可作些辅助工装夹具进行调整，在成形件出模后及时迅速采取补救措施，待其自然冷却定形后就能取得较好的校正、调整效果。如果在整个注塑工艺上保证严格管理，那么注塑成形件的尺寸就会得到非常理想的控制。

（3）工艺制造方面的控制

虽然在设计阶段进行了全面充分考虑和安排，但在实际生产中还会出现不少问题和困难，我们要尽可能在生产中符合设计的原意图，找出实际加工中更加有效、更加经济合理的工艺手段。

1>选择经济适应的机床设备，作2D和3D的加工方案。

2>也可考虑适当的工装夹具进行生产中的辅助准备工作，刀具的合理运用，防止产品件出现变形，防止产品件收缩率的波动，防止产品件脱模变形，提高模具制造的精度，减小误差，防止模具精度发生变化等等，一系列生产工艺要求和解决措施。

3>这里提一下有关英国塑料协会（BPF）的成形件尺寸误差产生原因及其所占比例的分配情况：

A：模具制造误差约1/3 ，B由模具磨损产生的误差1/6C 由成形件收缩率不均衡所产生的误差约1/3， D 预定收缩率与实际收缩率不一致所产生的误差约1/6

总的误差=A+B+C+D，因此可见模具制造公差应是成形件尺寸公差的1/3以下，否则模具难以保证成形件的几何尺寸。