塑料模設(shè)計及制造基礎(chǔ)

知之者不如好之者，好之者不如樂知者?！鬃印墩撜Z》12/13/2022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)12/13/2022§3.3.3成型零件的尺寸計算一、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12/13/2022二、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)。成型零件的制造誤差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水平飛邊厚度的波動δf§3.3.3成型零件的尺寸計算12/13/2022二、影響塑件尺寸公差的因素1.成型零件的制造誤差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：※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§3.3.3成型零件的尺寸計算12/13/20222.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。二、影響塑件尺寸公差的因素§3.3.3成型零件的尺寸計算12/13/2022⑴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）二、影響塑件尺寸公差的因素§3.3.3成型零件的尺寸計算12/13/20223.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/6二、影響塑件尺寸公差的因素§3.3.3成型零件的尺寸計算12/13/2022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δj壓縮模飛邊厚度受成型工藝條件變化的影響，從而影響塑件的高度尺寸，而壓注模和注射模的飛邊較小。5.水平飛邊的波動δf二、影響塑件尺寸公差的因素§3.3.3成型零件的尺寸計算12/13/2022三、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+δf※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?！尚土慵某叽缬嬎愕姆椒ㄓ校浩骄捣ê蜆O限值法§3.3.3成型零件的尺寸計算12/13/2022※塑件件與與成成型型零零件件尺尺寸寸標(biāo)標(biāo)注注方方法法：：軸類類尺尺寸寸采采用用基軸軸制制，標(biāo)標(biāo)負(fù)差差孔類類尺尺寸寸采采用用基孔孔制制，標(biāo)標(biāo)正差差中心心距距尺尺寸寸公公差差帶帶對稱稱分分布布，標(biāo)標(biāo)正負(fù)負(fù)差差三、、成成型型零零件件尺尺寸寸計計算算方方法法§3.3.3成成型型零零件件的的尺尺寸寸計計算算12/8/2022四、、型型腔腔和和型型芯芯徑徑向向尺尺寸寸計計算算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)注注制制造造公公差差后后得得：：整理理得得：：§3.3.3成成型型零零件件的的尺尺寸寸計計算算12/8/20222.型芯芯徑徑向向尺尺寸寸計計算算四、、型型腔腔和和型型芯芯徑徑向向尺尺寸寸計計算算標(biāo)注注公公差差后后得得：：※式中中Δ前前的的系系數(shù)數(shù)可可取取在在1/2～3/4之之間間※有脫脫模模斜斜度度時時徑徑向向尺尺寸寸確確定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。只檢驗大端尺寸：LM=[Ls+LsScp–(3/4)Δ]+δz§3.3.3成成型型零零件件的的尺尺寸寸計計算算12/8/2022四、、型型腔腔和和型型芯芯徑徑向向尺尺寸寸計計算算2.型芯芯徑徑向向尺尺寸寸計計算算當(dāng)脫脫模模斜斜度度包括括在在塑塑件件公公差差范范圍圍內(nèi)內(nèi)時：：型腔腔小小端端尺尺寸寸：：LM=[Ls+LsScp–(3/4)ΔΔ]+δz型腔腔大大端端尺尺寸寸：：LM大大=[LM＋(1/4～1/2)ΔΔ]+δz型芯芯大大端端尺尺寸寸：：lM=[ls+lsScp+(3/4)ΔΔ]-δz型芯芯小小端端尺尺寸寸：：lM小小=[lM–(1/4～1/2)ΔΔ]-δz§3.3.3成成型型零零件件的的尺尺寸寸計計算算12/8/2022五、、型型腔腔深深度度和和型型芯芯高高度度計計算算3.型腔腔深深度度尺尺寸寸計計算算（（平平均均值值法法））已知知：：塑塑件件尺尺寸寸Hs-Δ平均均收收縮縮率率Scp模具具制制造造公公差差δz=ΔΔ/3按平平均均值值計計算算方方法法可可得得：：標(biāo)注注公公差差后后得得：：整理理得得：：§3.3.3成成型型零零件件的的尺尺寸寸計計算算12/8/2022標(biāo)注公差差后得：：4.型芯高度度尺寸計計算五、型腔腔深度和和型芯高高度計算算Δ前的系系數(shù)也可可取為1/2型芯和型型腔尺寸寸計算的的注意事事項：※徑向尺寸寸計算考考慮了δz、δc、δs；而高度度尺寸只只考慮了了δz、δs?！湛s率很很小的塑塑件或精精度不太太高的小小型塑件件可不考考慮成型型收縮對對零件尺尺寸的影影響?！浜隙纬叱叽缫獓?yán)嚴(yán)格計算算，不重重要的尺尺寸可簡簡化計算算?！雀叩牡某叽绫１Ａ舻诙恍?shù)數(shù)，第三三位四舍舍五入。?！?.3.3成成型零零件的尺尺寸計算算12/8/2022其中：中心距制制造公差差δz=(1/3～1/6)Δ或查查教材表表3-5孔間距距公差六、中心心距與孔孔邊距的的計算5.中心距尺尺寸計算算（平均均值法））此時凹模模存在單單邊磨損損，最大大磨損量量為δc/2。塑件尺寸寸Ls±Δ/2模模具磨磨損量δc=Δ/6平均收縮縮率Scp模具制造造公差δz=Δ/36.凹模上的的孔邊距距計算（（平均值值法）§3.3.3成成型零零件的尺尺寸計算算12/8/20227.型芯上的孔邊邊距計算六、中心距與與孔邊距的計計算§3.3.3成型零件件的尺寸計算算12/8/20228.螺紋成型件的的尺寸計算六、中心距與與孔邊距的計計算⑵公制普通螺螺紋型芯工作作尺寸計算螺紋型芯中徑徑尺寸d2M-δz=(D2s+D2sScp+b)-δz螺紋型芯大徑徑尺寸dM-δz=(Ds+DsScp+b)-δz螺紋型芯小徑徑尺寸d1M-δz=(D1s+D1sScp+b)-δz⑴公制普通螺螺紋型環(huán)工作作尺寸計算螺紋型環(huán)中徑徑尺寸D2M+δz=(d2s+d2sScp–b)+δz螺紋型環(huán)大徑徑尺寸DM+δz=(ds+dsScp–b)+δz螺紋型環(huán)小徑徑尺寸D1M+δz=(d1s+d1sScp–b)+δz§3.3.3成型零件件的尺寸計算算12/8/2022⑶螺距工工作尺寸寸計算8.螺紋成型型件的尺尺寸計算算六、中心心距與孔孔邊距的的計算螺紋型芯芯螺距：：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§3.3.3成成型零零件的尺尺寸計算算12/8/2022七、實例例（Example））查表得塑塑料收縮縮率為：：Smax=0.01Smin=0.006故：Scp=0.008分析塑件件的最高高精度為為MT3模具制造造精度取?。篒T9(比塑件件精度高高三個等等級)§3.3.3成成型零零件的尺尺寸計算算12/8/2022七、實例例（Example））1.型腔尺寸寸計算⑴外形直直徑：D=40-0.34查表得δz＝0.062DM=[D+DScp-(3/4)ΔΔ]+δz=[40+40×0.008-(3/4)×0.34]+0.062⑵凸臺寬寬度：B=10-0.20查表得δz＝0.043BM=[10+10×0.008-(3/4)×0.20]+0.043⑶凸臺半半徑：R1=5-0.10查表得δz＝0.03R1M=[5+5×0.008-(3/4)××0.10]+0.03⑷外形高高度：H1=24-0.28查表得δz＝0.052H1M=[24+24×0.008-(2/3)×0.28]+0.052§3.3.3成成型零零件的尺尺寸計算算12/8/2022七、實例例（Example））2.型芯尺寸寸計算⑴內(nèi)孔直直徑：d1=34+0.34查表得δz＝0.062d1M=[d1+d1Scp+(3/4)ΔΔ]-δz=[34+34×0.008+0.75××0.34]-0.062=34.5-0.062⑵內(nèi)孔直直徑：d2=3.5+0.16查表得δz＝0.03d2M=[3.5+3.5××0.008+0.75×0.16]-0.03=3.65-0.03⑶擴(kuò)孔直徑：：d3=6.5+0.2查表得δz＝0.036d3M=[6.5+6.5×0.008+0.75××0.20]-0.036=6.7-0.036⑷內(nèi)孔深度：：h1=19+0.28查表得δz＝0.052h1M=[19+19×0.008+0.67×0.28]-0.052=19.34-0.052⑸擴(kuò)孔深度：：h2=3.5+0.16查表得δz＝0.03h2M=[3.5+3.5×0.008+0.67××0.16]-0.062=3.65-0.03§3.3.3成型零件件的尺寸計算算12/8/2022七、實例（Example）3.中心距尺寸計計算⑴孔距：C1=16±0.2查表表得δz＝0.043C1M=[C1+C1×Scp]±δz/2=[16+16×0.008]±±0.021⑵凸臺高度：：C2=4±0.1查表得得δz＝0.03C2M=[4+4××0.008]±0.015⑶起伏凸邊高高度：C3=3±0.1查表得得δz＝0.03C3M=[3+3××0.008]±0.015⑷非配合圓角角：R2=2查查表得δz＝0.025R2M=[2+2××0.008]±±0.012⑸起起伏伏凸凸邊邊位位置置角角：：αα=45°(自自由由公公差差)取取δz＝ΔΔ/4=30′αM=45°±15′§3.3.3成成型型零零件件的的尺尺寸寸計計算算12/8/2022七、、實實例例（（Example））4.校核核如孔孔距距C1:（Smax－Smin）×Ls+δz≤Δ（0.01－－0.006））××16+0.043=0.107<0.4§3.3.3成成型型零零件件的的尺尺寸寸計計算算12/8/2022§3.3.4型型腔腔壁壁厚厚與與底底板板厚厚度度的的確確定定一、、模模具具強(qiáng)強(qiáng)度度及及剛剛度度概概念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。12/8/2022二、、壁壁厚厚的的受受力力分分析析1.模塑塑過過程程中中模模具具承承受受的的力力設(shè)備施加的鎖模力熔融塑料作用于型腔內(nèi)壁的壓力2.型腔腔受受內(nèi)內(nèi)壓壓力力作作用用發(fā)發(fā)生生膨膨脹脹變變形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§3.3.4型型腔腔壁壁厚厚與與底底板板厚厚度度的的確確定定12/8/2022二、、壁壁厚厚的的受受力力分分析析3.型腔腔側(cè)側(cè)壁壁的的最最大大允允許許變變形形量量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（表3-8）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)：§3.3.4型型腔腔壁厚厚與底底板厚厚度的的確定定12/8/2022§3.3.4型型腔腔壁厚厚與底底板厚厚度的的確定定二、壁壁厚的的受力力分析析當(dāng)分界界值不不明確確時按按兩種種方法法計算算型腔腔壁厚厚值，，取其其大者者。12/8/2022三、壁壁厚尺尺寸的的計算算(自自學(xué))圓形凹凹模壁壁厚矩形凹凹模壁壁厚支承板板厚度度§3.3.4型型腔腔壁厚厚與底底板厚厚度的的確定定12/8/20221.圓形凹凹模壁壁厚計計算凹模內(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、壁壁厚尺尺寸的的計算算(自自學(xué))§3.3.4型型腔腔壁厚厚與底底板厚厚度的的確定定12/8/20222.矩形凹凹模壁壁厚計計算矩形凹模內(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>40～5025～309～1022～25>50～6030～3510～1125～28>60～7035～4211～1228～35>70～8042～4812～1335～40>80～9048～5513～1440～45>90～10055～6014～1545～50>100～12060～7215～1750～60>120～14072～8517～1960～70>140～16085～9519～2170～78※表中中壁厚厚是邊邊長比比L/b=1.8時時的參參考尺尺寸，，當(dāng)L