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塑胶件注塑成型时,公差用哪个标准比较好?

1年前浏览1117
在设计塑胶件工程图时,不少工程师都会面临如何设定相关尺寸公差的困惑。          
       
例如,一个值为100mm的长度尺寸,公差是设定为+/-0.1mm、+/-0.2mm+/-0.3mm、+/-0.4mm还是+/-0.5mm?        

公差设定的太精密,供应商说很难做到,成本又高。

而公差设定的太宽松,又担心组装后会影响产品的外观、功能和可靠性等。

总之,公差设定的太精密和太宽松都会有问题,还会被认为不专业、不懂注塑,会被鄙视。

有没有一个标准可以供工程师参考?使用时只需查查表格就可以了?

本文将分析4个塑胶件注塑成型的公差标准,并给出我的推荐建议。


       


       

       
 1           
       
影响塑胶件公差的因素        

       
       

在讨论标准之前,需要先从注塑成型工艺的角度来讨论哪些因素影响了塑胶件的公差。影响塑胶件公差的因素很多,包括塑料特性、产品设计、模具设计和注塑工艺等四大方面。

塑料特性

产品设计

模具设计

注塑工艺

收缩率(各向同性和各向异性)

产品结构

模具精度

注塑机器性能

尺寸稳定性

壁厚

模具穴数

注塑压力/速度

粘度

拔模斜度

流道系统

保持压力/速度

是否添加

增强纤维

对称性

顶出系统

熔化温度

和模具温度


表面处理

冷却系统

夹紧力


尺寸大小

模具设计/布局

重复生产能力


在上面的所有因素中,有两个因素最为关键:

  • 塑胶材料的收缩率;收缩率小的塑胶材料,容易获得较高的尺寸精度;收缩率大的塑胶材料,尺寸精度相对较低;

  • 尺寸在模具中是否受到模具活动的影响;如果尺寸均在同一个模具型腔中,该尺寸不受模具运动的影响,那么可以获得较高的尺寸精度;如果尺寸在两个型腔上(或者与斜销滑块上),这会额外存在两个型腔(或者与斜销滑块)的组装误差,同时还会受相互之间活动的影响,尺寸精度相对较低。

    尺寸不受模具活动的影响

    尺寸受模具活动的影响


       


       

       
 2           
       
4个塑胶件公差标准        

       

这4个塑胶件公差标准是:

  • 国家标准:GB/T 14486-2008

  • 汽车行业标准:QC-T-29017-1991汽车模制塑料零件未注公差尺寸的极限偏差

  • 大众用标准:DIN16901-1982

  • 上汽标准:MGR ES.22.PL.103 塑料件工程图纸公差


       

2.1 国家标准:GB/T 14486-2008

A为不受模具运动部分影响的尺寸公差值,B为受模具运动部分影响的尺寸公差值

MT1级为精密级,只有采用严密的工艺控制措施和高精度的模具、设备、原料时才有可能选用。


在选取公差等级时,是依据塑胶材料的收缩率:

收缩0~1%的常用材料有:ABS,PC,PC/ABS,PA+玻纤填充物,PP+填料

收缩1~2%的常用材料有:PA,尺寸≤150mm的POM

收缩2~3%的常用材料有:PP,尺寸>150mm的POM,PE

收缩>3%的常用材料有:软PVC


2.2 汽车行业标准:QC-T-29017-1991汽车模制塑料零件未注公差尺寸的极限偏差


a为不受模具活动部分影响的尺寸公差值,b为受模具活动部分影响的尺寸公差值



2.3 大众用标准:DIN16901-1982

A为受模具活动部分影响的尺寸公差值,B为不受模具活动部分影响的尺寸公差值


110、120、130、140、150是指本标准中尺寸公差等级。


2.4 上汽标准:MGR ES.22.PL.103 塑料件工程图纸公差



第一组塑胶材料为:ABS、玻纤填充ABS、PA6填充、PA66填充、PA11填充、PA12填充、PC、玻纤填充PC、PC/ABS

第二组塑胶材料为:PA6、PA66、PA11、PA12、玻纤填充PP、PS、硬质PVC

第三组塑胶材料为:PE、PP、PS、软质PVC


       


       

       
 3        
       
塑胶件公差标准推荐        

       
       

通过对上述4个标准的对比(紫色 区域的数据)可以发现:

  • 上汽标准要求最高;

  • 汽车行业标准与大众标准的公差要求基本一致,次之;

  • 国标要求最低;例如ABS塑料100mm尺寸公差为+/-0.26mm,当前的注塑加工工艺能力大于此,不推荐使用国标。


作为具有多年塑胶件设计经验的老司机,我认为上汽标准是最符合最接近当前注塑工艺的制造水平状况,推荐使用。上汽标准如果能对尺寸是否受模具活动影响进行区分,那就非常完美了。

顺便推荐一个英文网站,可以根据塑胶材料类型、尺寸精度等级、尺寸大小、以及是否受模具运动影响等因素,自动获取公差大小。

https://www.jazzmold.com/tolerance-level/


写到这里,可能会有工程师会问:刚才说的只是尺寸公差,还有形位公差怎么办?例如平面度和同心度等。

鉴于文章篇幅有限,以及我目前掌握的资料为英文,就不再展开。



       


       
最后的话        

       
公差设定,最能反映工程师的专业程度。        
无论任何制造工艺,我们不能随意的设定公差。        
公差设定的基本原则之一公差设定必须符合工艺的制程能力。        
上汽的标准,就很好的反映了注塑成型工艺的制程能力。        

       

----END---        

来源:降本设计

汽车材料控制模具
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首次发布时间:2023-11-14
最近编辑:1年前
钟元
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