第七章 注射模成型零部件設(shè)計2

目的與要求：1.會運(yùn)用公式計算成型零件工作部分的尺寸，會選用表中的數(shù)據(jù)確定型腔的壁厚和底板厚度；2.會分析模具零件的受力情況。重點(diǎn)和難點(diǎn)：掌握公式運(yùn)用及選用表中參數(shù)1、成型零件的工作尺寸成型零件工作尺寸包括：※型芯和型腔的徑向尺寸

※型芯和型腔的深度尺寸

※中心距尺寸四、成型零部件的尺寸計算2、影響塑件尺寸公差的因素塑件的尺寸和精度主要取決于成型零件的尺寸和精度；而成型零件的尺寸和公差必須以塑件的尺寸和精度及塑料的收縮率為依據(jù)。成型零件的制造公差δz成型零件的磨損δc塑件成型收縮的波動δs模具安裝配合誤差δj四、成型零部件的尺寸計算1.成型零件的制造公差δz模具制造公差占塑件總公差的三分之一左右：δz=Δ/32.成型零件的磨損δc中小型塑件模具：δc=Δ/6大型塑件模具：δc<Δ/6成型零件磨損的原因：2、影響塑件尺寸公差的因素四、成型零部件的尺寸計算※塑件脫模時的摩擦(型腔變大、型芯變小、中心距尺寸不變)※料流的沖刷※腐蝕性氣體的銹蝕※模具的打磨拋光2.成型零件的磨損δc磨損量的大小取決于塑料品種、模具材料及熱處理。小批量生產(chǎn)時，δc取小值，甚至可以不考慮。玻璃纖維塑料磨損大，δc應(yīng)取大值。模具材料耐磨，表面強(qiáng)化好，δc應(yīng)取小值。垂直于脫模方向的模具表面不考慮磨損。平行于脫模方向的模具表面要考慮磨損。小型塑件的模具磨損對塑件影響較大。2、影響塑件尺寸公差的因素四、成型零部件的尺寸計算⑴成型收縮率S：室溫下塑件尺寸b與模具尺寸c的相對差值。

S=（c-b）/c模具型腔在室溫下的尺寸：c=b+S×b3.塑件的成型收縮δs⑵影響塑件收縮的因素（產(chǎn)生偶然誤差）※塑料品種※塑件特點(diǎn)※模具結(jié)構(gòu)※成型方法及工藝條件（料筒溫度、注射壓力、注射速度、模具溫度）2、影響塑件尺寸公差的因素四、成型零部件的尺寸計算3.塑件的成型收縮δs⑶成型收縮偏差δs產(chǎn)生的原因：系統(tǒng)誤差：計算收縮率與實(shí)際收縮的差異偶然誤差：成型時工藝的波動、材料批號的改變等

δs=(Smax-Smin)×b對于一副已制造好的模具，δs是引起塑件尺寸變化的主要因素一般要求：成型收縮引起的塑件尺寸誤差δs＜Δ/62、影響塑件尺寸公差的因素四、成型零部件的尺寸計算模具活動成型零件和配合間隙的變化會引起塑件尺寸的變化4.模具的安裝配合誤差δj2、影響塑件尺寸公差的因素四、成型零部件的尺寸計算3、成型零件尺寸計算方法※塑件可能產(chǎn)生的最大誤差δ為各種誤差的總和：

δ=δz+δc+δs+δj※塑件的公差Δ應(yīng)大于或等于各種因素引起的積累誤差之和δ，即Δ≥δ※模具制造公差δz

，模具的磨損δc

和成型收縮的波動δs

是影響塑件公差的主要因素。※成型零件的尺寸計算的方法有：平均值法和極限值法四、成型零部件的尺寸計算※塑件與成型零件尺寸標(biāo)注方法：軸類尺寸采用基軸制，標(biāo)負(fù)差孔類尺寸采用基孔制，標(biāo)正差中心距尺寸公差帶對稱分布，標(biāo)正負(fù)差3、成型零件尺寸計算方法四、成型零部件的尺寸計算4、型腔和型芯徑向尺寸計算1.型腔徑向尺寸計算已知：塑件尺寸模具磨損量δc=Δ/6平均收縮率Scp模具制造公差δz=Δ/3

按平均值計算方法可得：標(biāo)注制造公差后得：整理得：四、成型零部件的尺寸計算2.型芯徑向尺寸計算標(biāo)注公差后得：※式中Δ前的系數(shù)可取在1/2～3/4之間※有脫模斜度時徑向尺寸確定塑件上的孔以小端為準(zhǔn)，斜度取向大端；

模具型芯以小端為準(zhǔn)，斜度取向大端。只檢驗(yàn)小端尺寸：lM=[ls+lsScp+(3/4)Δ]-δz當(dāng)脫模斜度不包括在塑件公差范圍內(nèi)時：塑件上外形以大端為準(zhǔn)，斜度取向小端；模具型腔以大端為準(zhǔn)，斜度取向小端。只檢驗(yàn)大端尺寸：LM=[Ls+LsScp–(3/4)Δ]+δz4、型腔和型芯徑向尺寸計算四、成型零部件的尺寸計算2.型芯徑向尺寸計算當(dāng)脫模斜度包括在塑件公差范圍內(nèi)時：型腔小端尺寸：LM=[Ls+LsScp–(3/4)Δ]+δz

型腔大端尺寸：LM大=[LM＋(1/4～1/2)Δ]+δz

型芯大端尺寸：lM=[ls+lsScp+(3/4)Δ]-δz

型芯小端尺寸：lM小=[lM–(1/4～1/2)Δ]-δz4、型腔和型芯徑向尺寸計算四、成型零部件的尺寸計算5、型腔深度和型芯高度計算1.型腔深度尺寸計算（平均值法）已知：塑件尺寸Hs-Δ

平均收縮率Scp

模具制造公差δz=Δ/3按平均值計算方法可得：標(biāo)注公差后得：整理得：四、成型零部件的尺寸計算標(biāo)注公差后得：2.型芯高度尺寸計算Δ前的系數(shù)也可取為1/2型芯和型腔尺寸計算的注意事項(xiàng)：※徑向尺寸計算考慮了δz、δc、δs；而高度尺寸只考慮了δz、δs?！湛s率很小的塑件或精度不太高的小型塑件可不考慮成型收縮對零件尺寸的影響?！浜隙纬叽缫獓?yán)格計算，不重要的尺寸可簡化計算?！雀叩某叽绫Ａ舻诙恍?shù)，第三位四舍五入。5、型腔深度和型芯高度計算四、成型零部件的尺寸計算其中：中心距制造公差δz=(1/3～1/6)Δ或查表孔間距公差6、中心距與孔邊距的計算1.中心距尺寸計算（平均值法）此時凹模存在單邊磨損，最大磨損量為δc/2。

塑件尺寸Ls±Δ/2模具磨損量δc=Δ/6平均收縮率Scp

模具制造公差δz=Δ/32.凹模上的孔邊距計算（平均值法）四、成型零部件的尺寸計算3.型芯上的孔邊距計算6、中心距與孔邊距的計算四、成型零部件的尺寸計算4.螺紋成型件的尺寸計算⑵公制普通螺紋型芯工作尺寸計算螺紋型芯中徑尺寸d2M-δz=(D2s+D2sScp+b)-δz

螺紋型芯大徑尺寸dM-δz=(Ds+DsScp+b)-δz螺紋型芯小徑尺寸d1M-δz=(D1s+D1sScp+b)-δz⑴公制普通螺紋型環(huán)工作尺寸計算螺紋型環(huán)中徑尺寸D2M+δz=(d2s+d2sScp–b)+δz

螺紋型環(huán)大徑尺寸DM+δz=(ds+dsScp–b)+δz螺紋型環(huán)小徑尺寸D1M+δz=(d1s+d1sScp–b)+δz6、中心距與孔邊距的計算四、成型零部件的尺寸計算⑶螺距工作尺寸計算4.螺紋成型件的尺寸計算螺紋型芯螺距：式中：PM——螺紋型芯螺距

Ps——塑件內(nèi)螺紋螺距基本尺寸

——塑件內(nèi)螺紋螺距基本尺寸6、中心距與孔邊距的計算四、成型零部件的尺寸計算

型腔尺寸型芯尺寸徑向尺寸高度及深度尺寸中心距尺寸孔邊距或型芯中心到邊距尺寸成型零件尺寸計算公式零件圖如下圖所示材料：ABS試確定凹模徑向尺寸與深度、型芯直徑和高度、孔心距、小型芯直徑。成型零件尺寸計算實(shí)例步驟如下：

(1)定模塑收縮率

(2)明確制品尺寸公差等級，并將尺寸換算為規(guī)定的形式

(3)成型尺寸計算⑴確定塑件的收縮率查附錄C，ABS的收縮率為0.4%～0.7%，取平均收縮率Scp=0.6。1.分析塑件尺寸公差⑵確定塑件尺寸公差，對塑件尺寸進(jìn)行合理標(biāo)注。30±0.14、Φ45+0.36、18+0.2均為MT3級，對ABS而言屬一般精度；Φ50±0.32、Φ８±0.14、21±0.22屬M(fèi)T5級。故模塑容易達(dá)到塑件的尺寸精度要求，?。害膠=Δ/3。由表查得制品未注公差尺寸的允許偏差為雙向偏差形式，故按照尺寸形式的規(guī)定，做如下轉(zhuǎn)換：內(nèi)部小孔Φ8±0.14→Φ7.86+0.28塑件外徑Φ50±0.32→Φ50.32-0.64塑件高度21±0.22→21.22-0.442.成型零件的尺寸計算⑶型腔尺寸計算（Φ50.32-0.6421.22-0.44）

LM=[50.32+50.32×0.006-(3/4)×0.64]+0.64/3=50+0.21HM=[21.22+21.22×0.006-(2/3)×0.44]+0.44/3=21+0.15⑷大型芯尺寸計算(45+0.3618+0.2)lM=[45+45×0.006+(3/4)×0.36]-0.36/3=45.5-0.12hM=[18+18×0.006+(2/3)×0.2]-0.2/3=18.2-0.07⑸小型芯尺寸計算(Φ7.86+0.28hM)lM=[7.86+7.86×0.006+(3/4)×0.28]-0.28/3=8-0.09

hM=（21-18.2）-0.2/3

=2.8-0.07⑹中心距尺寸計算(30±0.14)CM=(30+30×0.006)=30.2±0.01(孔間距公差查表得)3.工作尺寸的標(biāo)注

型腔壁厚與底板厚度的確定一、模具強(qiáng)度及剛度概念若型腔剛度不足也會發(fā)生過大的彈性變形，因此導(dǎo)致溢料、影響塑件尺寸和精度、脫模困難。模塑成型過程中，型腔受到塑料熔體的壓力會產(chǎn)生一定的內(nèi)應(yīng)力及變形。若型腔或底板壁厚不夠，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過材料的許用應(yīng)力時，型腔會因強(qiáng)度不夠而破裂。二、壁厚的受力分析1.模塑過程中模具承受的力設(shè)備施加的鎖模力熔融塑料作用于型腔內(nèi)壁的壓力2.型腔受內(nèi)壓力作用發(fā)生膨脹變形影響塑件的尺寸精度配合面處產(chǎn)生溢料飛邊小型腔的許用變形量小，壓力作用會導(dǎo)致其破壞

型腔壁厚與底板厚度的確定二、壁厚的受力分析3.型腔側(cè)壁的最大允許變形量δ大型腔以剛度為主計算，小型腔以強(qiáng)度為主計算圓形凹模直徑：D﹤67～86mm時以強(qiáng)度計算為主矩形凹模長邊：L﹤108～136mm時以強(qiáng)度計算為主從中小型塑件的尺寸精度考慮：δ≤Δ/5從不產(chǎn)生溢料飛邊考慮：型腔配合處的最大間隙Zmax﹤塑料的溢料值保證塑件的順利脫模：δ≤S·t（收縮量）型腔力學(xué)計算的特征和性質(zhì)：

型腔壁厚與底板厚度的確定型腔壁厚與底板厚度的確定二、壁厚的受力分析當(dāng)分界值不明確時按兩種方法計算型腔壁厚值，取其大者。三、壁厚尺寸的計算(自學(xué))圓形凹模壁厚矩形凹模壁厚支承板厚度型腔壁厚與底板厚度的確定1.圓形凹模壁厚計算凹模內(nèi)壁直徑2r整體凹模壁厚S=R-r鑲拼式凹模凹模內(nèi)壁直徑2r整體凹模壁厚S=R-r鑲拼式凹模凹模壁厚S1模套壁厚S2凹模壁厚S1模套壁厚S2～4020818>90～100501440>40～5025922>100～120551545>50～60301025>120～140601648>60～70351128>140～160651752>70～80401232>160～180701955>80～90451335>180～200752158三、壁厚尺寸的計算(自學(xué))

型腔壁厚與底板厚度的確定2.矩形凹模壁厚計算矩形凹模內(nèi)側(cè)短邊長b整體凹模壁厚S鑲拼式凹模凹模壁厚S1模套壁厚S2～4025922>40～5025～309～