Lors de la conception d'un moule en plastique, une fois la structure du moule déterminée, la conception détaillée de chaque partie du moule peut être réalisée, c'est-à-dire que la taille de chaque gabarit et pièces, la taille de la cavité et du noyau, etc. sont déterminé. Cela impliquera des paramètres de conception clés tels que le retrait du matériau. Par conséquent, la taille de chaque partie de la cavité ne peut être déterminée qu'en connaissant le taux de retrait du plastique formé. Même si la structure de moule sélectionnée est correcte, mais que les paramètres utilisés ne sont pas appropriés, il est impossible de produire des pièces en plastique qualifiées.
La caractéristique des thermoplastiques est qu'ils se dilatent après chauffage et se rétractent après refroidissement, et bien sûr le volume se rétracte également après pressurisation. Dans le processus de moulage par injection, le plastique fondu est d'abord injecté dans la cavité du moule, et après le remplissage, le matériau fondu refroidit et se solidifie, et se rétracte lorsque la pièce en plastique est retirée du moule, ce qui est appelé retrait au moulage. Pendant la période de temps où la pièce en plastique est sortie du moule et stabilisée, il y aura encore de légers changements de taille. Un type de changement consiste à continuer à rétrécir, et ce rétrécissement est appelé post-rétrécissement.
Une autre variante est que certains plastiques hygroscopiques gonflent en raison de l'absorption d'humidité. Par exemple, lorsque la teneur en eau du nylon 610 est de 3 %, l'augmentation de la taille est de 2 % ; lorsque la teneur en eau du nylon 66 renforcé de fibres de verre est de 40 %, l'augmentation de taille est de 0,3 %. Mais c'est le retrait de formage qui joue un rôle majeur.
À l'heure actuelle, la méthode de détermination du taux de retrait de divers plastiques (retrait de formage plus post-retrait) recommande généralement les dispositions de la norme DIN16901 dans la norme nationale allemande. Autrement dit, la différence entre la taille de la cavité du moule à 23 degrés ± 0,1 degré et la taille de la pièce en plastique correspondante mesurée à 23 degrés et une humidité relative de 50 ± 5 % après formage pendant 24 heures est calculée.
Le taux de retrait S est exprimé par la formule suivante : S={(D－M)/D}×100 % (1)
Parmi eux : S- taux de retrait ; D-taille du moule ; M- taille de la pièce en plastique.
Si la cavité du moule est calculée en fonction de la taille connue de la pièce en plastique et du taux de retrait du matériau, elle est D=M/(1-S). Afin de simplifier le calcul dans la conception du moule, la formule suivante est généralement utilisée pour trouver la taille du moule :
D=M plus MS(2)
Si un calcul plus précis est nécessaire, la formule suivante doit être appliquée : D=M plus MS plus MS2(3)
Cependant, lors de la détermination du taux de retrait, étant donné que le taux de retrait réel est affecté par de nombreux facteurs, seules des valeurs approximatives peuvent être utilisées, de sorte que le calcul de la taille de la cavité par la formule (2) répond essentiellement aux exigences. Lors de la fabrication du moule, la cavité est traitée selon l'écart inférieur et le noyau est traité selon l'écart supérieur, de sorte qu'il puisse être correctement ajusté si nécessaire.
La principale raison pour laquelle il est difficile de déterminer avec précision le taux de retrait est que le taux de retrait de divers plastiques n'est pas une valeur fixe, mais une plage. Étant donné que le taux de retrait du même matériau produit par différentes usines est différent, même le taux de retrait du même matériau produit par différents lots dans une usine est également différent.
Par conséquent, chaque usine ne peut fournir aux utilisateurs que la plage de retrait des plastiques produits par l'usine. Deuxièmement, le taux de retrait réel pendant le processus de formage est également affecté par des facteurs tels que la forme de la pièce en plastique, la structure du moule et les conditions de formage. L'influence de ces facteurs est présentée ci-dessous.
Forme plastique
Pour l'épaisseur de paroi de la pièce formée, généralement en raison du temps de refroidissement plus long de la paroi épaisse, le taux de retrait est également plus important. Pour les pièces en plastique générales, lorsque la différence entre la dimension L dans la direction d'écoulement du matériau fondu et la dimension W perpendiculaire à la direction d'écoulement du matériau fondu est grande, la différence de taux de retrait est également grande. Du point de vue de la distance d'écoulement de la masse fondue, la perte de pression au niveau de la partie éloignée de la porte est importante, de sorte que le retrait à cet endroit est également plus important que celui près de la porte. Les formes telles que les nervures, les trous, les bossages et les gravures sont résistantes au rétrécissement, de sorte que ces zones rétréciront moins.
Structure du moule
La forme de la porte a également un effet sur le rétrécissement. Lorsqu'une petite porte est utilisée, le retrait de la pièce en plastique augmente car la porte se solidifie avant la fin de la pression de maintien. La structure du circuit de refroidissement dans le moule d'injection est également un point clé dans la conception du moule. Si le circuit de refroidissement n'est pas conçu correctement, la différence de retrait se produira en raison de la température inégale des pièces en plastique, et le résultat sera que la taille de la pièce en plastique est hors tolérance ou déformée. Dans les pièces à parois minces, l'influence de la distribution de la température du moule sur le retrait est plus évidente.
Dimensions du moule et tolérances de fabrication
Outre le calcul des dimensions de base à l'aide de la formule D=M(1 plus S), les dimensions d'usinage de la cavité et du noyau du moule présentent également un problème de tolérance d'usinage. Par convention, la tolérance d'usinage du moule est de 1/3 de la tolérance de la pièce plastique. Cependant, étant donné que la plage de retrait et la stabilité des plastiques sont différentes, il est d'abord nécessaire de déterminer rationnellement les tolérances dimensionnelles des pièces en plastique formées par différents plastiques. C'est-à-dire que la tolérance dimensionnelle des pièces moulées en plastique doit être plus grande si la plage de retrait est grande ou si la stabilité au retrait est mauvaise. Sinon, il peut y avoir un grand nombre de déchets avec des tailles hors tolérance.
Pour cette raison, divers pays ont spécialement formulé des normes nationales ou des normes industrielles pour les tolérances dimensionnelles des pièces en plastique. La Chine a également formulé des normes professionnelles au niveau ministériel. Mais la plupart d'entre eux n'ont pas les tolérances dimensionnelles correspondantes de la cavité du moule. Dans la norme nationale allemande, la norme DIN16901 pour la tolérance dimensionnelle des pièces en plastique et la norme DIN16749 correspondante pour la tolérance dimensionnelle de la cavité du moule sont spécialement formulées. Cette norme a une grande influence dans le monde, elle peut donc être utilisée comme référence pour l'industrie des moules en plastique.
Tolérance dimensionnelle et écart admissible des pièces en plastique
Afin de déterminer raisonnablement les tolérances dimensionnelles des pièces en plastique formées de matériaux ayant des caractéristiques de retrait différentes, la norme introduit le concept de différence de retrait de formage △VS. le
△VS＝VSR_VST(4)
Dans la formule : Différence de retrait formant VS Retrait formant VSR dans le sens de l'écoulement à l'état fondu Retrait formant VST dans la direction perpendiculaire à l'écoulement à l'état fondu.
Selon la valeur plastique △ VS, les caractéristiques de retrait de divers plastiques sont divisées en 4 groupes. Le groupe avec la plus petite valeur △VS est le groupe de haute précision, et par analogie, le groupe avec la plus grande valeur △VS est le groupe de faible précision. Et selon la taille de base, la technologie de précision, les groupes de tolérance 110, 120, 130, 140, 150 et 160 sont compilés. Il est également stipulé que les tolérances dimensionnelles des pièces en plastique présentant les propriétés de retrait les plus stables peuvent être sélectionnées parmi les groupes 110, 120 et 130.
120, 130 et 140 sont utilisés pour les tolérances dimensionnelles des pièces moulées en plastique avec des propriétés de retrait modérées et stables. Si 110 ensembles de tolérances dimensionnelles sont utilisés pour former des pièces en plastique de ce type de plastique, un grand nombre de pièces en plastique hors tolérances peuvent être produites. Les groupes 130, 140 et 150 sont sélectionnés pour les tolérances dimensionnelles des pièces en plastique présentant de mauvaises propriétés de retrait.
La tolérance dimensionnelle des pièces moulées en plastique avec les pires propriétés de retrait est choisie parmi les groupes 140, 150 et 160. Lors de l'utilisation de ce tableau de tolérances, faites également attention aux points suivants. Les tolérances générales du tableau concernent les tolérances dimensionnelles pour lesquelles aucune tolérance n'est spécifiée.
La tolérance qui marque directement l'écart est la zone de tolérance utilisée pour marquer la tolérance de la pièce en plastique. Les déviations supérieure et inférieure peuvent être déterminées par le concepteur. Par exemple, si la zone de tolérance est de {{0}},8 mm, les écarts supérieurs et inférieurs suivants peuvent être sélectionnés. 0.0 ;-0.8 ; ±0,4 ;-0.2 ;-0.5 etc. Il existe deux ensembles de valeurs de tolérance A et B dans chaque groupe de tolérance. Parmi eux, A est la taille formée par la combinaison de pièces de moule, ce qui augmente l'erreur causée par le décalage des pièces de moule.
Cette augmentation est de 0,2 mm. Où B est la taille directement déterminée par les pièces du moule. La technologie de précision est un ensemble de valeurs de tolérance spécialement établies pour les pièces en plastique avec des exigences de précision élevées. Avant d'utiliser les tolérances des pièces en plastique, vous devez d'abord connaître les groupes de tolérance applicables aux plastiques utilisés.
