misumi模具设计资料标准
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misumi模具设计资料标准
第1章 定模尺⼨的决定⽅法之1
例:α＝0.005
其次，选择需要决定的成型产品的尺⼨。(尺⼨公差为±公差时)
例:22±0.05
然后，利⽤【公式1】来计算定模的尺⼨。L0＝(1+α)×L ……【公式1】
L0 ：定模尺⼨(mm)
L ：成型产品尺⼨(mm)
α ：成型收缩率
例:L0=(1＋α)×L=(1＋0.005)×22
=1.005×22
=22.11
定模尺⼨理论上的⽬标值为22.11mm。
再次，考虑机械加⼯⼯艺及试模后对模具修整等因素，可再对计算尺⼨22.11mm略作调整。使⽤现今的机械设备机加⼯，当然可以加⼯宽度为22.11mm的模具零件，但是加⼯尺⼨要求精确到0.01mm时，加⼯成本会增⾼。因此，尽可能将0.01mm的尾数圆整为偶数。
将22.11修正为22.10或22.12作为精加⼯后尺⼨。
如必须精密加⼯时，就取加⼯尺⼨为22.11也⽆妨。
最后，分别对定模和动模的计算尺⼨再作⼀次调整。
对于定模，可以略微加⼯⼩些，便于以后对模具进⾏修整。
此时，将22.10修正为22.08或将22.12修正为22.08。
对于动模，略微加⼯⼤些。
此时，将22.10修正为22.12或将22.12修正为22.14。如根据经验能判断出模具不需进⾏修整时，则不需作上述调整。1
第2章 定模尺⼨的决定⽅法之2
应⽤范例1：成型产品的尺⼨公差为单边正公差时(⾮±公差时)
以成型产品尺⼨为22来举例说明。
失败范例:L0 =(1＋α)×L=(1＋0.005)×22
=1.005×22
=22.11
按照上述计算结果制成定模时，成型产品尺⼨误差波动的概率，认为是正、负⽅向分布相同，因此，收缩⽐预算值⼤时，⼀部分产品的尺⼨值就可能超出负公差。
因此，针对此类单边公差，可按公差范围的中间值来计算收缩。
合格范例:L0 =(1＋α)×L=(1＋0.005)×(22＋(0.2/2))
=1.005×22.1
=22.21
应⽤范例2: 成型产品的尺⼨公差为单边负公差时(⾮±公差时)
以成型产品尺⼨为22来举例说明。
失败范例:L0 =(1＋α)×L=(1＋0.005)×22
=1.005×22
=22.11
按照上述计算结果制成定模时，也如前例那样，收缩⽐预算值⼩时，⼀部分产品的尺⼨值就可能超出正公差。
因此，在这种情况下，也必须以公差范围的中间值来计算收缩。
合格范例:L0 =(1＋α)×L=(1＋0.005)×(22－(0.2/2))=1.005×21.9
=22.01
综上所述，须根据成型产品的具体尺⼨公差，来决定合适的定模尺⼨。2
第3章 钢材的纵向弹性模量
「纵向弹性模量」表⽰模具零件所使⽤钢材的强度和弹性等物理性质。
纵向弹性模量通常也称为「杨⽒模量」。
纵向弹性模量是指钢材拉伸时所产⽣的「变形」与「拉伸应⼒」的⽐例系数。
这些关系以公式表⽰如下:
σ＝EXε
单位
纵向弹性模量：E kgf/cm2或Pa
应变：ε％
拉伸应⼒：σkgf/cm2或Pa
ε：epsilon
σ：sigma
即「应⼒和应变成正⽐」。
对于不同的⾦属材料，纵向弹性模量具有其特定的物理参数值。⼀般情况下，材料的纵向弹性模量的数值越⼤，拉伸应⼒及刚性越⼤。
【表1】列出了有代表性的⾦属材料的纵向弹性模量数值。
纵向弹性模量E(kgf/cm2)(MPa)
低碳钢210×10420.59×104S50C210×10420.59×104
预硬模具钢203×10419.9×104
(SCM440系列)
SDK11210×10420.59×104
黄铜 63×104 6.17×104
铜105×10410.29×104
铝68×104 6.67×104
特超硬铝73×1047.16×1043
第4章 定模外形尺⼨的决定步骤
定模(固定侧型芯)的外形尺⼨是如何决定的呢？
很多场合，是通过参考以往类似模具的尺⼨等，凭经验和感觉来决定的。若了解正确的尺⼨决定步骤，就能避免模具因树脂压⼒⽽导致损坏，以及避免将模具作得过⼤⽽带来的不必要的浪费。
现将正确尺⼨的决定步骤说明如下:
步骤1：最⼩壁厚的计算
定模是通过在钢块上加⼯出凹陷的形状来制作的。铣削加⼯⽽成的成型产品反转形状的定模内壁与材料外形之间的壁厚h若达不到⼀定的厚度，会因树脂的充填压⼒导致裂开或产⽣⼤的变形。
可利⽤材料⼒学的计算公式，进⾏理论计算后求得该厚度的推荐值。
计算公式因下列两种情况⽽不同，应选择合适的计算公式。(1)定模的外形形状(⽴⽅体或圆柱等)
(2)定模的构造(整体式或镶件式)
4
h＝ 12×p×l ×a
384×E×b×σmax
在考虑成型条件、钢材品种等因素后，决定代⼊计算公式的数值。
分最好、最坏多种情况假定计算的前提条件，然后⽐较其计算结果。这是计算⽅⾯的专业技巧。
通过计算所求得壁厚h，再考虑余量，来决定理论上的最⼩壁厚。
步骤2：定模
如果直接⽤计算所求得的h来决定定模的外形，把定模固定到模板上时，有时不能确保螺纹孔的加⼯或台肩的尺⼨(见图2)。
此时，在确保螺纹孔和台肩得到合理安排的尺⼨，最终定模尺⼨还应尽可能选择偶数、常⽤数。(例：50mm、80mm)4
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6第5章 定模侧壁厚强度计算(分体式底⾯长⽅形定模时)
前⼀章对定模(固定侧型芯)外形尺⼨的决定⽅法作了说明。本章开始将对定模侧壁厚度的强度实际计算进⾏说明。
本章所举的例题是关于「底⾯分体式的长⽅形定模」侧壁厚度的计算。例题的定模形状如【图1】所⽰。
【图1】中的侧壁厚度h可由下式求得。
这⾥：h: 定模侧壁厚度(mm)p: 定模内压强(kgf/cm 2)l : 定模内侧长度(mm)
a: 定模内压强p承受部位侧壁的⾼度(mm)b: 定模⾼度(mm)
E: 纵向弹性模量(杨⽒模量)(kgf/cm 2)σmax: 最⼤容许挠度(mm)
对于上述各个变量的数值，请按( )内的单位进⾏换算。p为定模内压强，取200～600kgf/cm 2范围内的值。p随树脂种类和成型条件⽽变动。例如，ABS树脂为400kgf/cm 2左右；PC树脂为600kgf/cm 2左右。
l 为定模铣削长度。a 为定模铣削深度。b 为定模⾼度。E 为定模钢材纵向弹性模量。数值参见本刊以前刊登的数值。
h＝ 12×p×l ×a 384×E×b×σmax
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【表1】列出了有代表性的⾦属材料的纵向弹性模量数值。
纵向弹性模量E(kgf/cm2)(MPa)
低碳钢210×10420.59×104S50C210×10420.59×104
预硬模具钢203×10419.9×104
(SCM440系列)
SDK11210×10420.59×104
黄铜 63×104 6.17×104
铜105×10410.29×104
铝68×104 6.67×104
特超硬铝73×1047.16×104
σmax是所允许的侧壁的最⼤挠度。数值取0.01～0.02mm左右为宜。在顾及成型条件、钢材种类等因素后，再决定代⼊计算式的数值。
下章，将对此例题进⾏实际计算。7
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第6章 定模侧壁厚度的强度计算(整体式底⾯长⽅形定模)
前⼀章，对「分体式底⾯长⽅形定模」的侧壁厚度的强度计算作了说明。本章开始，对不同构造定模的强度计算进⾏说明。
本章所举例题是关于「整体式底⾯长⽅形定模」侧壁厚度的计算。
例题的定模形状如【图1】所⽰。
【图1】中侧壁厚度h可以由下式求得。h:定模侧壁厚度(mm)
c:由l/a之⽐决定的系数(mm/mm)p:定模内压强(kgf/cm 2)
a:定模内压强p承受部位侧壁的⾼度(mm)E:纵向弹性模量(杨⽒模量)(kgf/cm 2)σmax:最⼤容许挠度(mm)l:定模内侧长度(mm)
先计算l/a之⽐，再从【表1】中选择c。(例)l＝50mm、a＝25mm时，l/a＝50/25＝2。从表1可得c＝0.111。
【表1】I/a c 1.0 0.0441.10.0531.2 0.0621.3 0.0701.40.0781.50.0841.6 0.0901.7 0.0961.8 0.1021.9 0.1062.0 0.1113.0 0.1344.0
0.1405.0
0.142
h=
c×p×a 4E×σmax3
9第7章 树脂压⼒引起的型芯弯曲变形
对因树脂压⼒引起的型芯弯曲变形的基本计算公式的考虑⽅法进⾏说明。
在注塑成型中，由于定模内部受到充填的⾼压作⽤，型芯等细长形状的零件，会发⽣变形，有时甚⾄出现折断等事故。
作⽤于型芯的压⼒，因熔化树脂的流动⽅式和浇⼝设置等不同情况⽽不同，要作正确的强度计算，实际上⾮常困难。因此，通常将压⼒的作⽤状况简化，仅作基本计算。
本章将介绍型芯变形(弯曲)的基本计算⽅法。
悬臂梁结构的最⼤挠度(δmax)利⽤下式计算。(1)假定型芯前端有集中负载
δmax＝ WI
3EI
δmax：最⼤挠度(cm)W: 集中负载(kgf)
E: 纵向弹性模量(kgf/cm 2)I: 截⾯抗弯惯量(cm 4)(2)假定型芯侧⾯有均布负载
δmax＝ WI
8EI
W: 均布负载(kgf/cm)
实际上，熔化树脂会瞬间流向型芯的周围，因此只受单⽅向压⼒作⽤的可能性极⼩。
对于细长型的型芯等，因浇⼝位置因素，也会受到类似假定(1)或(2)过程的压⼒作⽤。此时，可将数值代⼊上述公式进⾏基本计算。
型芯受⼒简易⽰图如下34
第8章 模具零部件的热膨胀
本章将介绍注塑成型模具零部件热膨胀的基本知识。
为了保持适当的定模表⾯温度，将注塑成型模具保温在30～150℃范围内。
另⼀⽅⾯，熔化树脂流⼊浇⼝、流道、定模型腔，模具受到180～300℃左右⾼温树脂所传来的热量。
通常温度上升时⾦属发⽣热膨胀。因此，注塑成型模具的零部件也发⽣热膨胀。
热膨胀有时会导致：影响导柱导套的配合、侧抽芯滑块滑动不顺畅、型芯尺⼨胀⼤。
热膨胀尺⼨的基本变化可以利⽤下式来计算。
