目前，對(duì)于生產(chǎn)普通形狀塑料制品的模具型腔尺寸的計(jì)算方法已比較規(guī)范，但對(duì)于一些具有特殊形狀或結(jié)構(gòu)單元如凸形、凹形和扇形制品來說，其相應(yīng)的模具型腔尺寸的計(jì)算方法還存在一些不同的理解和認(rèn)識(shí)。一般計(jì)算模具型腔尺寸時(shí)必須考慮制品的收縮特性。為此，筆者設(shè)計(jì)制作了一副1模4腔的模具（包括正方形、凸形、凹形和扇形等4種形狀），通過注射成型實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)探討扇形制品的收縮特性。
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= 1、扇形制品注射成型預(yù)期收縮分析
yFqC-t-i Ckp=d 對(duì)塑料，制品的收縮趨勢(shì)，一般有2種認(rèn)識(shí)：沿其幾何中心收縮或沿其外圍輪廓向內(nèi)收縮�；诖耍刃沃破返氖湛s可能有3種情況。
+f+yh0Dj FW,D\51pTP （1）收縮后扇形角度未變，徑向尺寸均減小，如圖1所示。
（2）收縮后扇形角度變小，外徑尺寸變小，內(nèi)徑尺寸加大，如圖2所示。
（3）收縮后扇形角度變大，徑向尺寸均減小，如圖3所示。
究竟扇形制品如何收縮則必須通過實(shí)驗(yàn)來加以確定。
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EFy. 2、實(shí)驗(yàn)部分
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Iz 2.1 原料與設(shè)備
?0X.Ith^. t=#)3C`Q} 由于實(shí)驗(yàn)要定量地分析特定形狀制品的收縮規(guī)律，故選用收縮率較大的聚丙烯（PP），這樣所得制品的收縮率較大，測(cè)量、分析比較方便。實(shí)驗(yàn)設(shè)備為鎖模力1.2x10
6N的注塑機(jī)。
n 66 _#X :z7!X.* 2.2 模具
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r/1+. NGu]|p 將正方形、凸形、凹形和扇形制品設(shè)計(jì)在一副模具之中，型腔及流道系統(tǒng)在動(dòng)模板中的分布如圖4所示。
各型腔孔皆為通孔，將各種形狀的型腔鑲塊嵌人其中構(gòu)成模具型腔，型腔深度（制品厚度）為3mm。采用扇形澆口，這樣塑料熔體可在較大范圍內(nèi)注人，帶入型腔的空氣較少，熔體通過澆口后的橫向流動(dòng)均勻，制品內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力較小，所得制品尺寸穩(wěn)定。
mLO6`]p{H I(SE)%!%S 2.3 實(shí)驗(yàn)安排及數(shù)據(jù)采集
C'#:}]@E 3IIlAzne; 將原料從注塑機(jī)加料口注入進(jìn)行注塑充模，將料溫、注射速率、注塑壓力、保壓壓力和保壓時(shí)間這5個(gè)注塑工藝參數(shù)按單因素變化方法來設(shè)置，即每一大組實(shí)驗(yàn)中有4個(gè)工藝參數(shù)值固定不變，只有1個(gè)工藝參數(shù)變化。本實(shí)驗(yàn)由此分為5大組，即料溫變化組、注射速率變化組、注塑壓力變化組、保壓壓力變化組和保壓時(shí)間變化組。每大組都遵循一個(gè)工藝參數(shù)等差遞增，其它4個(gè)工藝參數(shù)為定值的變化規(guī)律，分為10組不同的注塑工藝狀況。實(shí)驗(yàn)注塑件如圖5所示。
l(W3|W#P 3、結(jié)果與討論
t~Ax #H dmne+ufB 3.1 測(cè)量結(jié)果
o\N}?Z,Kk B=7L+6 PP注塑件在成型后的數(shù)天至數(shù)周中還會(huì)繼續(xù)收縮和結(jié)晶，大部分的收縮在成型后24 h內(nèi)發(fā)生。為得到穩(wěn)定可靠的結(jié)果，所有注塑件均是在注射成型的一個(gè)月后測(cè)量的。采用GJ800 D三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x對(duì)扇形的內(nèi)外徑及扇形角度進(jìn)行測(cè)量。以上每個(gè)變化組中的每一種不同的注塑工藝狀況下都選擇3個(gè)注塑件進(jìn)行測(cè)量，然后取平均值�，F(xiàn)以料溫變化組和注塑壓力變化組的數(shù)據(jù)為例來討論扇形制品的收縮特性。
c-F& 4V \kx9V|A' 表1、表2和表3分別是扇形制品扇形角度、內(nèi)徑和外徑的收縮情況。
3.2 結(jié)果分析
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1{)x ]Az >W*Y 由表1可以得到扇形制品的平均扇形角度為90.058°，其對(duì)的型腔角度為90°，呈放大趨勢(shì)，角度平均增長(zhǎng)率為0.06％。
t$J -6dW K""04Ew*pV 由表2可以得到扇形制品的平均內(nèi)徑為29.432mm，其對(duì)應(yīng)的型腔尺寸為30 mm，呈縮小趨勢(shì)，平均線性收縮率為1.89%。
由表3可以得到扇形制品平均外徑為49.380mm，其對(duì)應(yīng)的型腔尺寸為50 mm，呈縮小趨勢(shì)，平均線性收縮率為1.24%。
另外，扇形制品的徑向厚度為19. 948 mm，其對(duì)應(yīng)的型腔尺寸為20 mm，呈縮小趨勢(shì)，平均線性收縮率為0.26%。
"rtmDNpL ]3G2mY;`"% 扇形制品收縮前后角度變化與弧長(zhǎng)的收縮率有關(guān)，若扇形內(nèi)弧長(zhǎng)的收縮率與外弧長(zhǎng)收縮率相同時(shí)，扇形制品收縮前后的角度將不會(huì)改變；若扇形內(nèi)弧長(zhǎng)的收縮率小于外弧長(zhǎng)的收縮率時(shí)，扇形制品收縮后的角度將變��；若扇形內(nèi)弧長(zhǎng)的收縮率大于外弧長(zhǎng)的收縮率時(shí)，扇形制品收縮后的角度將增大。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明扇形內(nèi)徑收縮率（1.89%）要比扇形外徑收縮率（1.24%）大，又由于扇形徑向尺寸與弧長(zhǎng)成正比，因此扇形內(nèi)弧長(zhǎng)的收縮率要比扇形外弧長(zhǎng)的收縮率大。由此可知，扇形制品收縮后的角度應(yīng)該是增大的，這也與扇形制品角度變化實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。
:Pv { E cl:YN]BK 4、結(jié)語
l; 4F,iI .?qS8:yA 對(duì)于其它特殊形狀的制品，也可用同樣的方法來研究其收縮特性。只有掌握了收縮特性才能計(jì)算：出合理的型腔尺寸，從而生產(chǎn)出合格的制品。
