模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 第二篇 注射成型模具設(shè)計 第六章第六章 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 2 本章能力目標(biāo)本章能力目標(biāo) 1.會設(shè)計凹模和型芯的結(jié)構(gòu)，合理選用、材料選擇、加工方法與 裝配 2.會計算成型零件工作部分尺寸 3.能夠正確運用公式或選擇各相關(guān)表中的數(shù)據(jù)確定型腔壁厚和底 板厚度 能夠合理設(shè)計結(jié)構(gòu)零件、選擇恰當(dāng)?shù)陌惭b形式、配合及材料 本章知識目標(biāo)本章知識目標(biāo) 1.掌握各種凹模和型芯的結(jié)構(gòu)特點、適用范圍裝配要求； 2.掌握成型零件尺寸的計算方法； 3.會分析型腔壁厚和底板厚度受力情況，會運用公式和查表選擇 數(shù)據(jù)確定型腔壁厚和底板厚度 4.掌握各

2、結(jié)構(gòu)零件作用、結(jié)構(gòu)、安裝形式、配合要求、材料的選 擇和設(shè)計原則 。 第六章第六章 成型零部件設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 目的與要求： 重點和難點： 1.掌握型芯的各種結(jié)構(gòu)、適用場合。 2.掌握各種結(jié)構(gòu)的裝配、鑲拼的具體要求。 重點重點：各種結(jié)構(gòu)類型、裝配、配合以及選用 難點難點：鑲拼組合形式 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 成型零部件決定了塑件幾何形狀和尺寸，通常包 括：凹模、型芯、鑲塊、成型桿和成型環(huán)等。 構(gòu)成塑料模具模腔的零件統(tǒng)稱成型零部件。成構(gòu)成塑料模具模腔的零件統(tǒng)稱成型零部件。成 型零件工作時，直接與塑料熔體接觸，承受熔體料

3、型零件工作時，直接與塑料熔體接觸，承受熔體料 流的高壓沖刷、脫模摩擦等。因此，成型零件不僅流的高壓沖刷、脫模摩擦等。因此，成型零件不僅 要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的要求有正確的幾何形狀，較高的尺寸精度和較低的 表面粗糙度，而且還要求有合理的結(jié)構(gòu)，較高強度、表面粗糙度，而且還要求有合理的結(jié)構(gòu)，較高強度、 剛度及較好的耐磨性剛度及較好的耐磨性 。 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 5 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1. 整體式凹模結(jié)構(gòu)整體式凹模結(jié)構(gòu) 模具強度好，牢固、不易變形，不會使塑件產(chǎn)生拼接線痕 跡。 加工工藝性差，加工困難熱處理不方便，整體式

4、凸 模還有消耗模具鋼多、浪費材料等缺點。 所以整體式凹、 凸模結(jié)構(gòu)常用于形狀簡單的單個型腔中、小型模具或工藝試 驗?zāi)＞?。但隨著數(shù)控加工技術(shù)和電加工技術(shù)的發(fā)展，整體式 凹模越來越多。 特點：特點： 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 1. 整體式凹模結(jié)構(gòu)整體式凹模結(jié)構(gòu) 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 7 2 組合式凹、凸模結(jié)構(gòu)組合式凹、凸模結(jié)構(gòu) ( 1 ）整體嵌入式 單個型腔和型芯采用單獨加工 （機械加工、冷擠壓、電加工等方 法）的方法加工。采用 H7 / m6 過渡配合壓人模板中。這種結(jié)構(gòu)加 工效率高，裝拆方便，容易保證形 狀和

5、尺寸精度。 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 分為整體嵌人式、局部分為整體嵌人式、局部 鑲嵌式和四壁拼合式等鑲嵌式和四壁拼合式等 形式。形式。 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 8 整體嵌入式凹模 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 整體嵌入式型腔整體嵌入式型腔 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 通孔臺肩式通孔臺肩式 若凹模鑲件是回轉(zhuǎn)體，而型腔是非回轉(zhuǎn)體，若凹模鑲件是回轉(zhuǎn)體，

6、而型腔是非回轉(zhuǎn)體， 則需要用銷釘或鍵定位則需要用銷釘或鍵定位 。 整體嵌入式型腔整體嵌入式型腔 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 通孔無臺肩式通孔無臺肩式 裝拆工藝裝拆工藝 通孔通孔 盲孔式盲孔式 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 整體嵌入式型腔整體嵌入式型腔 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 12 2 組合式凹模結(jié)構(gòu)組合式凹模結(jié)構(gòu) ( 2 ）局部鑲嵌式 為了加工方便或由于型腔的某一部分容易損壞，需要經(jīng)常更換 采用 H7 / m6 過渡配合 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 2 組合式凹模結(jié)構(gòu)組合

7、式凹模結(jié)構(gòu) ( 3 ）底部鑲拼式凹模 采用 H7 / m6 過渡配合 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 2 組合式凹模結(jié)構(gòu)組合式凹模結(jié)構(gòu) ( 3 ）底部鑲拼式凹模 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 （4 4） 側(cè)壁鑲拼式側(cè)壁鑲拼式 2 組合式凹模結(jié)構(gòu)組合式凹模結(jié)構(gòu) 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 2 組合式凹模結(jié)構(gòu)組合式凹模結(jié)構(gòu) ( 5 ）四壁拼合式 連接處外壁留有 0.3 0.4 mm 的 間隙

8、， 大型和形狀復(fù)雜的凹模，把它 的四壁和底板分別加工，經(jīng)研 磨后壓人模套中 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.1 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 總結(jié)總結(jié)：采用組合式凹模：采用組合式凹模, 加工工藝性好，排氣效果好，加工工藝性好，排氣效果好， 節(jié)約模具材料，但裝配調(diào)整困難，有時塑件表面會節(jié)約模具材料，但裝配調(diào)整困難，有時塑件表面會 留有拼接的痕跡。留有拼接的痕跡。 組合式凹模主要用于形狀復(fù)雜的塑件成型。組合式凹模主要用于形狀復(fù)雜的塑件成型。 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 18 大型芯（主型芯，通常簡

9、稱型芯）；小型芯（型芯桿） 成型塑件內(nèi)表面的零件稱凸?；蛐托?。成型塑件內(nèi)表面的零件稱凸模或型芯。 主要有：主型芯、小型芯、螺紋型芯和螺紋主要有：主型芯、小型芯、螺紋型芯和螺紋 型環(huán)等。型環(huán)等。 對于結(jié)構(gòu)簡單的容器、殼、罩、蓋、帽對于結(jié)構(gòu)簡單的容器、殼、罩、蓋、帽 之類的塑件，成型其主體部分內(nèi)表面的零件之類的塑件，成型其主體部分內(nèi)表面的零件 稱主型芯或凸模，而將成型其它小孔的型芯稱主型芯或凸模，而將成型其它小孔的型芯 稱為小型芯或成型桿。稱為小型芯或成型桿。 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.2 型芯

10、的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 主型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計主型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 按結(jié)構(gòu)可以分為整體式和組合式按結(jié)構(gòu)可以分為整體式和組合式 整體式整體式 組合式組合式 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 鑲拼組合型芯 (溢料飛邊與脫模方向) 1 主型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計主型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 21 鑲拼組合型芯如圖 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 主型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計主型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 鑲拼組合型芯特點：與組合式基本相同（P143） 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 22 2 小型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計小型芯的結(jié)

11、構(gòu)設(shè)計 (小型芯的形式小型芯的形式p145) 大型芯（主型芯，通常簡稱型芯）；小型芯（型芯桿） 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 23 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 異形型芯結(jié)設(shè)計及固定方式 (P145) 為了制造方便,常將型芯設(shè)計成兩段,把型芯的連接固 定段制成圓形,并用臺肩和模板連接,或者用螺母連接. 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 多個互相靠近的小型芯, 用臺肩固定時,如果臺肩 發(fā)生干涉,可以

12、將臺肩相 碰的一面磨去,將型芯固 定板的臺階孔加工成大圓 臺階孔或長腰圓形臺階孔, 然后再嵌入型芯. 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 多個互相靠近型芯結(jié)設(shè)計及固定方式多個互相靠近型芯結(jié)設(shè)計及固定方式 (P145) 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 作用：作用：成型塑件內(nèi)、外螺紋成型塑件內(nèi)、外螺紋 （考慮收縮，表面粗糙度（考慮收縮，表面粗糙度 0.4 0.4 ，應(yīng)有脫模，應(yīng)有脫模 斜度斜度 ） 固定帶螺紋的孔和螺桿的嵌件固定帶螺紋的孔和螺桿的嵌件 （不考慮收縮，只需按普通螺紋設(shè)計，（不考慮收縮，只需按普通螺紋設(shè)計， R Ra a0.630.631.25 1.25

13、） 脫卸方式：脫卸方式： 強制脫模強制脫模 模外手動脫模模外手動脫模 模內(nèi)自動脫模模內(nèi)自動脫模 m m 3、螺紋型芯螺紋型芯和型環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計和型環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 27 固定螺母嵌件的型芯固定螺母嵌件的型芯 配合H7/h8 螺紋型芯螺紋型芯 直接成型塑料螺紋的型芯直接成型塑料螺紋的型芯 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3、螺紋型芯螺紋型芯和型環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計和型環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計 (手動脫模手動脫模) 螺紋型芯安裝形式 (P146) 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 28 A b c d

14、e f g h 開模后卸型芯開模后卸型芯 i 開模前手工卸型芯開模前手工卸型芯 帶彈性連接的螺紋型芯安裝形式 (P147) 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3、螺紋型芯螺紋型芯和型環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計和型環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計 (手動脫模手動脫模) 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 29 直接成型塑料外螺紋的型環(huán)直接成型塑料外螺紋的型環(huán) (P147) 固定帶外螺紋的嵌件固定帶外螺紋的嵌件 螺紋型環(huán)螺紋型環(huán) 整體式整體式 瓣合式瓣合式 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3、螺紋螺紋型環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計型環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 30 直接成型塑

15、料外螺紋的型環(huán)直接成型塑料外螺紋的型環(huán) 固定帶外螺紋的鑲塊固定帶外螺紋的鑲塊 螺紋型環(huán)螺紋型環(huán) 嵌件嵌件 注意注意: 區(qū)分嵌件和鑲塊區(qū)分嵌件和鑲塊 6.成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1.2 型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3、螺紋螺紋型環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計型環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.2成型零部件的工作尺寸計算 目的與要求： 1.會運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。 重點和難點： 掌握公式運用及選用表中參數(shù) 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 32 成型零件工作尺寸是指直接用來構(gòu)成 塑件型面的尺寸，例如：型腔和型芯的徑

16、 向尺寸、深度和高度尺寸、孔間距離尺寸、 孔或凸臺至某成型表面的距離尺寸、螺紋 成型零件的徑向尺寸和螺距尺寸等。 6.2成型零部件的工作尺寸計算 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 （2）、模具成型零件的制造誤差）、模具成型零件的制造誤差 （3）、模具成型零件的磨損）、模具成型零件的磨損 （4）、模具安裝配合誤差）、模具安裝配合誤差 6.2成型零部件的工作尺寸計算 6.2.1 計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素 （1）、塑制收縮率波動）、塑制收縮率波動 1、影響要素、影響要素 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 導(dǎo)致塑件尺寸的變化值（塑料收縮率波動誤差）導(dǎo)致塑件尺寸的

17、變化值（塑料收縮率波動誤差）, ,包包 括設(shè)計模具選取的計算收縮率與實際收縮率的差異，以及成括設(shè)計模具選取的計算收縮率與實際收縮率的差異，以及成 型塑件時由于工藝條件波動、材料批號發(fā)生變化而造成塑件型塑件時由于工藝條件波動、材料批號發(fā)生變化而造成塑件 收縮率值的波動，前者造成塑件尺寸系統(tǒng)誤差，后者造成塑收縮率值的波動，前者造成塑件尺寸系統(tǒng)誤差，后者造成塑 件尺寸的偶然誤差。件尺寸的偶然誤差。 塑料收縮率塑料收縮率 波動誤差波動誤差 塑件的基塑件的基 本尺寸本尺寸 塑料收縮率波動所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的塑料收縮率波動所引起的誤差應(yīng)小于塑件公差的1/31/3 6.2成型零部件的工作尺寸計算 6

18、.2.1 計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素 （1）、塑件收縮率波動）、塑件收縮率波動 s ss LSS)( minmax 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 （2）、模具成型零件的制造誤差）、模具成型零件的制造誤差 6.2成型零部件的工作尺寸計算 6.2.1 計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素 模具成型零件的制造誤差模具成型零件的制造誤差 成型尺寸的精度應(yīng)當(dāng)高于制品相對各尺寸的精度，一成型尺寸的精度應(yīng)當(dāng)高于制品相對各尺寸的精度，一 般成型零件工作尺寸制造公差值取塑件公差值的般成型零件工作尺寸制造公差值取塑件公差值的1/31/41

19、/31/4或取或取 IT7IT8IT7IT8級作為制造公差。級作為制造公差。 z 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 （3）、模具成型零件的磨損）、模具成型零件的磨損 6.2成型零部件的工作尺寸計算 6.2.1 計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素 模具成型零件的磨損模具成型零件的磨損 型腔尺寸變大，型芯尺寸減小型腔尺寸變大，型芯尺寸減小 造成磨損的原因：造成磨損的原因： 熔體流動沖刷熔體流動沖刷 腐蝕性氣體的銹蝕腐蝕性氣體的銹蝕 脫模時的磨擦脫模時的磨擦 ( (主要主要) ) 由上述原因造成表面粗糙度增加而需重新打磨拋光由上述原因造成表面粗糙度增加而需重新打磨拋光

20、 只考慮與脫模方向平行的表面的磨損，而忽略垂直方向表面的只考慮與脫模方向平行的表面的磨損，而忽略垂直方向表面的 磨損磨損 磨損量的大小與成型塑件的材料、成型零件的耐磨性、生產(chǎn)綱磨損量的大小與成型塑件的材料、成型零件的耐磨性、生產(chǎn)綱 領(lǐng)有關(guān)領(lǐng)有關(guān) 一般的：中、小型塑件取塑件公差的一般的：中、小型塑件取塑件公差的1/6, 1/6, 大型塑件取小于大型塑件取小于1/61/6塑件公差塑件公差 c 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 （4）、模具安裝配合誤差）、模具安裝配合誤差 6.2成型零部件的工作尺寸計算 6.2.1 計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素 模具安裝配合的誤

21、差模具安裝配合的誤差 成型過程中無動作要求的成型零件，一般采成型過程中無動作要求的成型零件，一般采 用過渡配合安裝。用過渡配合安裝。 有動作有動作要求要求的零件，如型芯，要求間隙配合的零件，如型芯，要求間隙配合 安裝，則對制品尺寸帶來誤差，動模與定模合模安裝，則對制品尺寸帶來誤差，動模與定模合模 時，會產(chǎn)生合模位置誤差。時，會產(chǎn)生合模位置誤差。 i 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 綜上所述，制品可能產(chǎn)生的最大誤差綜上所述，制品可能產(chǎn)生的最大誤差為上述各種誤差為上述各種誤差 的綜合，即的綜合，即 =s+c+z+j+a=s+c+z+j+a zz成型零件制造誤差成型零件制造誤差 cc型腔使用過程中的

22、總磨損量型腔使用過程中的總磨損量 ss塑料收縮率波動引起的塑件尺寸誤差塑料收縮率波動引起的塑件尺寸誤差 jj因配合間隙變化引起的塑件尺寸誤差因配合間隙變化引起的塑件尺寸誤差 aa模具裝配誤差模具裝配誤差 ( (因安裝固定成型零件而引起的塑件尺寸誤差。因安裝固定成型零件而引起的塑件尺寸誤差。) ) 為保證塑件精度必須使上述各因素所造成的各種誤差為保證塑件精度必須使上述各因素所造成的各種誤差 累積后的誤差值累積后的誤差值應(yīng)小于或等于塑件的尺寸公差應(yīng)小于或等于塑件的尺寸公差，即，即 6.2成型零部件的工作尺寸計算 6.2.1 計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素 模具

23、設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 注意：注意： 不是塑件的任何尺寸都同時與以上幾個因素不是塑件的任何尺寸都同時與以上幾個因素 有關(guān)有關(guān) 所有誤差同時偏向最大或同時偏向最小的可能所有誤差同時偏向最大或同時偏向最小的可能 性非常小性非常小 大型塑件，收縮率波動對塑件尺寸公差影響較大型塑件，收縮率波動對塑件尺寸公差影響較 大，靠提高模具制造精度來提高塑件精度是困難大，靠提高模具制造精度來提高塑件精度是困難 的和不經(jīng)濟的。應(yīng)穩(wěn)定成型工藝條件、選擇收縮的和不經(jīng)濟的。應(yīng)穩(wěn)定成型工藝條件、選擇收縮 率波動小的塑料來保證塑件精度。率波動小的塑料來保證塑件精度。 小型塑件，模具制造誤差和磨損是影響塑件尺小型塑件，模具

24、制造誤差和磨損是影響塑件尺 寸精度的主要因素，故應(yīng)考慮提高模具制造精度、寸精度的主要因素，故應(yīng)考慮提高模具制造精度、 減小磨損以控制塑件精度。減小磨損以控制塑件精度。 6.2成型零部件的工作尺寸計算 6.2.1 計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 40 M L )1 ( SLS 2、模具成型零件基本計算公式、模具成型零件基本計算公式 6.2成型零部件的工作尺寸計算 6.2.1 計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素 3、平均收縮率、平均收縮率 S=(Smax+Smin)/2*100% 計算時塑料的收

25、縮率都為平均收縮率計算時塑料的收縮率都為平均收縮率,從附表從附表B中可中可 以查到塑料的最大收縮率以查到塑料的最大收縮率Smax和和最小收縮率最小收縮率Smin。 (P355) 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 4、表注規(guī)定：、表注規(guī)定： 塑件及模具成型零件工作部分尺寸標(biāo)注必須符合(磨損原則） “凸負(fù)凹正，中心對正”原則。 凡孔都是按基孔制，公差的下限為零，公差等于上偏差； 凡軸都是按基軸制，公差的上限為零，公差等于下偏差。 *P150 圖6.16 標(biāo)注規(guī)定 在計算模具成型零件工作部分尺寸之前必須將塑件尺寸公差 轉(zhuǎn)化為行業(yè)規(guī)定標(biāo)注形式。即在計算凹模、型芯的尺寸時，塑件 的尺寸公差和成型零件的尺寸

26、公差均單向分布。中心距尺寸公差 對稱分布。如果塑件公差不符合上述要求，則需進行換算調(diào)整。 6.2成型零部件的工作尺寸計算 6.2.1 計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素計算成型零部件工作尺寸要考慮的要素 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 凸負(fù)凹正凸負(fù)凹正 中心對正中心對正 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.2成型零部件的工作尺寸計算 6.2.2 型腔和型芯徑向尺寸計算型腔和型芯徑向尺寸計算 1、型腔徑向尺寸的計算型腔徑向尺寸的計算 如前所述: 塑件外形的基本尺寸Ls是最大尺寸，其公差為負(fù)偏差，如果 塑件上原有公差的標(biāo)注與此不符，應(yīng)按此規(guī)定轉(zhuǎn)換為單向負(fù)偏 差，因此，塑件的平均徑向尺寸為Ls2。

27、模具型腔的基本尺寸Lm是最小尺寸，公差為正偏差，型腔的 平均尺寸則為Lm+z/2。 型腔的平均磨損量為c2，考慮到平均收縮率，則可列出如 下等式： 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.2成型零部件的工作尺寸計算 6.2.2 型腔和型芯徑向尺寸計算型腔和型芯徑向尺寸計算 略去比其他各項小得多的S和2，則得到模具型腔的徑向尺 寸為 1、型腔徑向尺寸的計算型腔徑向尺寸的計算 式中Z和c是與有關(guān)的量，因此，公式后半部分可用x 表示，標(biāo)注制造公差后得： 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.2成型零部件的工作尺寸計算 6.2.2 型腔和型芯徑向尺寸計算型腔和型芯徑向尺寸計算 1、型腔徑向尺寸的計算型腔徑向

28、尺寸的計算 式中: 前的系數(shù)x在塑料件尺寸較大、精度級別較低時，z和c可 忽略不計，則x=0.5； 當(dāng)塑件尺寸較小、精度級別較高時，c可取6、z可取 3，此時，x=0.75，則式(65)為 式中 Lm模具型腔徑向基本尺寸； Ls塑件外表面的徑向基本尺寸； S塑料平均收縮率； 塑件外表面徑向基本尺寸的公差。 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.2成型零部件的工作尺寸計算 6.2.2 型腔和型芯徑向尺寸計算型腔和型芯徑向尺寸計算 2、型芯徑向尺寸的計算型芯徑向尺寸的計算 塑件孔的徑向基本尺寸ls是最小尺寸，其公差為正偏差， 型芯的基本尺寸lm是最大尺寸，制造公差為負(fù)偏差，經(jīng)過與 上面型腔徑向尺寸相

29、類似的推導(dǎo)，可得： 式中 lm模具型芯徑向基本尺寸； ls塑件內(nèi)表面的徑向基本尺寸； 塑件內(nèi)表面徑向基本尺寸的公差； z模具制造公差。 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.2成型零部件的工作尺寸計算 6.2.3 型腔深度和型芯高度尺寸的計算型腔深度和型芯高度尺寸的計算 1、型腔深度計算公式型腔深度計算公式 計算型腔深度和型芯高度尺寸時，由于型腔的底面或型 芯的端面磨損很小，所以可以不考慮磨損量，由此推導(dǎo) 出型腔深度公式為 式中 Hm模具型腔深度基本尺寸； Hs塑件凸起部分高度基本尺寸； 修正系數(shù)，x=2312， 當(dāng)塑件尺寸較大、精度要求低時取小值；反之取大值。 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計

30、6.2成型零部件的工作尺寸計算 6.2.3 型腔深度和型芯高度尺寸的計算型腔深度和型芯高度尺寸的計算 2、型芯高度計算公式型芯高度計算公式 式中 hm模具型芯高度基本尺寸； hs塑件孔或凹槽深度尺寸。 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.2成型零部件的工作尺寸計算 6.2.4 中心距尺寸的計算中心距尺寸的計算 式中式中Cs塑件基本尺寸；塑件基本尺寸； S 收縮率；收縮率； 塑件的尺寸公差；塑件的尺寸公差； 模具制造公差，模具制造公差， = /3 /4 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 50 型腔和型芯徑向尺寸的計算 型腔徑向尺寸的計算 型芯徑向尺寸的計算 型腔深度 型芯高度 中心距尺寸 z 0

31、（6-6） （6-10） （6-9） （6-8） （6-7） 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 51 型腔和型芯徑向尺寸的計算 zz xLSL sM 00 )1()( z xHSH s z M 00 )1()( 00 )1()( zz xlSl sM 00 )1()( zz xhSh sM zszM CSC 2 1 )1( 2 1 )( 尺寸類型尺寸類型計算公式計算公式校核的條件校核的條件 型型 腔腔 磨磨 損損 最最 大大 徑向尺寸（直徑向尺寸（直 徑、長、寬）徑、長、寬） （SmaxSmin）Ls+z+c 深度深度（SmaxSmin）Hs+z 型型 芯芯 磨磨 損損 最最 小小 徑向尺寸（直

32、徑向尺寸（直 徑、長、寬）徑、長、寬） （SmaxSmin）ls+z+c 高度高度（SmaxSmin）hs+z 中心距中心距（SmaxSmin）Cs x x 修正系數(shù)，取為1/23/4，尺寸大、精度低去取取小值，中小型塑件一般取34； 修正系數(shù)，取1/22/3，尺寸較大、精度較低時取小值，反之取大值； 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 1.螺紋型芯成型尺寸計算螺紋型芯成型尺寸計算 屬于型芯類尺寸 2.螺紋型環(huán)成型尺寸計算螺紋型環(huán)成型尺寸計算 屬于型腔類尺寸 3.螺紋型環(huán)和螺紋型芯的螺距工作尺寸螺紋型環(huán)和螺紋型芯的螺距工作尺寸 屬于中心類尺寸 6.2.5 螺紋型環(huán)和螺紋型芯工作尺寸的計算螺紋型環(huán)和

33、螺紋型芯工作尺寸的計算 6.2成型零部件的工作尺寸計算 由于螺紋中徑是決定螺紋配合性質(zhì)的重要參數(shù),它決定著螺紋的 可旋入性和連接的可靠性,所以計算模具螺紋大、中、小徑尺寸 時，均以螺紋中徑公差中為依據(jù)。制造公差都采用了中徑制 造公差。 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 53 6.2.5 螺紋型環(huán)和螺紋型芯工作尺寸的計算螺紋型環(huán)和螺紋型芯工作尺寸的計算 （6-13） （6-12） （6-11） 6.2成型零部件的工作尺寸計算 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.2.5 螺紋型環(huán)和螺紋型芯工作尺寸的計算螺紋型環(huán)和螺紋型芯工作尺寸的計算 6.2成型零部件的工作尺寸計算 （6-16） （6-15） （6

34、-14） 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 55 注意: 當(dāng)計算結(jié)果螺距為小數(shù)，加工這種特殊的螺距很困難。 下面情況可以不考慮收縮不考慮收縮 : 1、用收縮率相同或相近的塑件外螺紋與塑件內(nèi)螺紋相配合時 2、當(dāng)塑料螺紋與金屬螺紋配合時，如果螺紋配合長度 L 時 3、 在小于 78 牙的情況下（中徑間隙來補償塑件螺距的累積誤差） 考慮收縮考慮收縮 : 當(dāng)螺紋配合牙數(shù)較多，螺紋螺距收縮累計誤差很大時，必須計算螺距的收 縮率。加工帶有不規(guī)則小數(shù)的特殊螺距的螺紋型環(huán)或型芯，可以采用在車 床上配置特殊齒數(shù)的變速掛輪等方法來進行。 ( 6 . 17 ) S 中 432. 0 6.2.5 螺紋型環(huán)和螺紋型芯工作

35、尺寸的計算螺紋型環(huán)和螺紋型芯工作尺寸的計算 6.2成型零部件的工作尺寸計算 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.3 成型零部件的強度與剛度計算 目的與要求： 1.會運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。 重點和難點： 掌握公式運用及選用表中參數(shù) 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.3 成型零部件的強度與剛度計算 6 . 3 . 1 成型零部件強度、剛度計算需要考慮的要素成型零部件強度、剛度計算需要考慮的要素 模具的強度及剛度概念模具的強度及剛度概念 : 在模塑制品的過程中，型腔受內(nèi)部高壓熔體作用，如果型在模塑制品的過程中

36、，型腔受內(nèi)部高壓熔體作用，如果型 腔側(cè)壁和底板（支承板）厚度不足，則會發(fā)生開裂，或者打不腔側(cè)壁和底板（支承板）厚度不足，則會發(fā)生開裂，或者打不 開模具，或者打開模具卻難以取出塑件，塑件成型精度差等現(xiàn)開模具，或者打開模具卻難以取出塑件，塑件成型精度差等現(xiàn) 象。開裂為模具的強度不足，后者為模具的剛性差，產(chǎn)生的彈象。開裂為模具的強度不足，后者為模具的剛性差，產(chǎn)生的彈 性變形量過大所致。性變形量過大所致。 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 58 6.3 成型零部件的強度與剛度計算 6 . 3 . 1 成型零部件強度、剛度計算需要考慮的要素成型零部件強度、剛度計算需要考慮的要素 1 強度強度 工作應(yīng)力工作

37、應(yīng)力 材料所允許強度材料所允許強度 2 剛度剛度 成型零件周邊的變形量成型零件周邊的變形量 保證塑件質(zhì)量所允許的變形量保證塑件質(zhì)量所允許的變形量 保證不溢料（表保證不溢料（表6.3） 保證塑件的尺寸精度（表保證塑件的尺寸精度（表6.4） 保證塑件順利脫模保證塑件順利脫模 tS min 剛度考慮的要素剛度考慮的要素: 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 考慮的要素考慮的要素: （1）防止溢料）防止溢料 : 當(dāng)高壓熔體注入型腔時，型腔的配合面會產(chǎn)生間隙，間隙當(dāng)高壓熔體注入型腔時，型腔的配合面會產(chǎn)生間隙，間隙 過大會出現(xiàn)溢料過大會出現(xiàn)溢料 。如圖如圖6.18，因此，將允許的最大間隙，因此，將允許的最大間

38、隙 值值 作為型腔的剛度條件。最大不溢料作為型腔的剛度條件。最大不溢料 間隙見表間隙見表6.4。 6.3 成型零部件的強度與剛度計算 6 . 3 . 1 成型零部件強度、剛度計算需要考慮的要素成型零部件強度、剛度計算需要考慮的要素 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 （2）保證塑件精度）保證塑件精度 : 尺寸精度高時，要求型腔應(yīng)具有很好的剛性，保證塑料熔尺寸精度高時，要求型腔應(yīng)具有很好的剛性，保證塑料熔 體注入型腔時不產(chǎn)生過大的彈性變形。因此，型腔的允許體注入型腔時不產(chǎn)生過大的彈性變形。因此，型腔的允許 變形量變形量 可由塑件尺寸和公差值來確定，塑件尺寸精度可由塑件尺寸和公差值來確定，塑件尺寸精度

39、 確定的剛度條件可以由表確定的剛度條件可以由表6.5的經(jīng)驗公式計算出來。的經(jīng)驗公式計算出來。 6.3 成型零部件的強度與剛度計算 6 . 3 . 1 成型零部件強度、剛度計算需要考慮的要素成型零部件強度、剛度計算需要考慮的要素 i i級精度下塑件尺寸公差。級精度下塑件尺寸公差。 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 （3）有利于脫模）有利于脫模 : 型腔剛度不足，在熔體高壓作用下型腔會產(chǎn)生過大的型腔剛度不足，在熔體高壓作用下型腔會產(chǎn)生過大的 彈性變形，當(dāng)變形量超過塑件的收縮率時，塑件周邊彈性變形，當(dāng)變形量超過塑件的收縮率時，塑件周邊 被包而難脫模。因此，型腔的允許變形量被包而難脫模。因此，型腔的允許

40、變形量 應(yīng)小于塑件應(yīng)小于塑件 壁厚的收縮值。即：壁厚的收縮值。即： 6.3 成型零部件的強度與剛度計算 6 . 3 . 1 成型零部件強度、剛度計算需要考慮的要素成型零部件強度、剛度計算需要考慮的要素 tS 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.3 成型零部件的強度與剛度計算 6 . 3 . 1 成型零部件強度、剛度計算需要考慮的要素成型零部件強度、剛度計算需要考慮的要素 型腔尺寸以強度和剛度計算的分界值強度和剛度計算的分界值,取決于型腔的形狀、結(jié)構(gòu)、 模具材料的許用應(yīng)力、型腔允許變形量、熔體最大壓力。 在一定條件下，以強度計算所需的壁厚和以剛度計算所需的壁 厚相等時的型腔內(nèi)尺寸即為強度計算和剛

41、度計算的分界值強度計算和剛度計算的分界值。 不知道分界值的情況下，應(yīng)分別按強度條件和剛度條件計算出 壁厚，取其大者為型腔的厚度。 注意點：注意點： 對于不規(guī)則的型腔應(yīng)該轉(zhuǎn)化下列規(guī)則的型腔進行近似計算。對于不規(guī)則的型腔應(yīng)該轉(zhuǎn)化下列規(guī)則的型腔進行近似計算。 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 63 1 1、組合式矩形型腔側(cè)壁和底板厚度的計算、組合式矩形型腔側(cè)壁和底板厚度的計算 （p156） ( 1 ）組合式矩形型腔側(cè)壁厚度的計算）組合式矩形型腔側(cè)壁厚度的計算 1 ）按剛度條件計算）按剛度條件計算 2 ）按強度條件計算）按強度條件計算 ( 6 . 20 )3 4 1 32EH lpH S 2 2 1 H

42、 lpH S （6 22 ） ( 2 ）組合式矩形型腔底板厚度的計算）組合式矩形型腔底板厚度的計算 1 ）按剛度條件計算）按剛度條件計算 2 ）按強度條件計算）按強度條件計算 ( 6 . 23 ) （6 24 ） 3 4 32 5 Eb pbL h 4 3 2 B pbL h 保證不溢料保證不溢料 6.3 成型零部件的強度與剛度計算 6 . 3 . 2 矩形型腔側(cè)壁和底板厚度的計算矩形型腔側(cè)壁和底板厚度的計算 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 64 1 1、組合式型腔側(cè)壁和底板厚度的計算、組合式型腔側(cè)壁和底板厚度的計算 式中 S 矩形型腔側(cè)壁厚度（mm）； p 型腔內(nèi)熔體的壓力（MPa）； H1

43、 承受熔體壓力的側(cè)壁高度（mm）； l 型腔型腔側(cè)壁長邊長（mm）； E 鋼的彈性模量，取2.06105 MPa； H 型腔側(cè)壁總高度（mm）； 允許變形量（mm）； 許用應(yīng)力（Mpa)。 6.3 成型零部件的強度與剛度計算 6 . 3 . 2 矩形型腔側(cè)壁和底板厚度的計算矩形型腔側(cè)壁和底板厚度的計算 模具設(shè)計第七章成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 65 2 2、整體式矩形型腔側(cè)壁和底板厚度的計算、整體式矩形型腔側(cè)壁和底板厚度的計算 ( 1 ）整體式矩形型腔側(cè)壁厚度的計算）整體式矩形型腔側(cè)壁厚度的計算 1 ）按剛度條件計算）按剛度條件計算 2 ）按強度條件計算）按強度條件計算 ( 6 . 25 ) ( 6 . 26) 3 4 1 E cpH S )1 (3 41. 0/ 2 )1 ( 41. 0/ 2 1 1 2 1 WapH SlH Wapl SlH 時，當(dāng) 時，當(dāng) ( 6 . 27