成型零部件的工作尺寸计算
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第6章 注塑模具结构及设计(4)-成型零件设计
一、分型面的形式
二、分型面的选择 选择分型面的原则是： 1、分型面应选择在塑件外形最大轮廓处 当初步确定塑件的分型方向后，分型面应选在塑件外形最大 轮廓处，即通过该方向上塑件的截面积最大，否则塑件无法从 型腔中脱出。 2、应尽量减少塑件（型腔）在分型面上的投影面积 注塑机都规定其相应模具所允许的最大成型面积以及额定锁 模力，注射成型过程中，当塑件（包括浇注系统）在分型面上 的投影面积超过允许的最大成型面积时，将会出现涨模溢料现 象，这时注射成型所需的合模力也会超过额定锁模力。因此， 选择分型面时，应考虑对成型面积的影响。（教材P67图4-34）
6、3、2 结构设计 成型零件主要包括型腔、型芯、镶拼件、各种成型杆与成 型环。
塑件生产对成型零件的要求： 足够的强度、刚度、硬度（HRC30以上）、耐磨性； 足够的精度和适当的表面粗糙度（一般Ra<0.4μm）；
一定的耐热疲劳性和耐腐蚀性，生产腐蚀性塑料还要特 别防护（选耐蚀材料或电镀硬铬）。
7、无损塑件外观 图示塑件，底部带有环形支撑面，若分型面 按图(a)中方案设计，会在环形支撑面处留下毛 边痕迹。如果改为图(b)中方案、毛边产生在塑 件端面，去除后对塑件外观无损。
8、对侧向抽芯的影响 一般注塑模的侧向抽芯，都是借助模具打开时的开模运 动。通过模具的抽芯机构进行抽芯，在有限的开模行程内， 完成的抽芯距离有限制。因此，对于带有互相垂直的两个 方向都有孔或凹槽的塑件，应避免长距离抽芯。
2、镶拼型芯结构 为便于加工，形状复杂的型芯可采用镶拼组合式结构， 如图所示。
采用组合式行行行可大大改善加工和热处理的工艺性。 但设计和制造这类型芯时，必须注意结构的合理性，应 保证型芯和小型芯镶块的强度、防止热处理变形，应避 免尖角与薄壁。
成型零件工作尺寸的计算方法
图 1（a） 塑件
图 1（b）形成塑件外形的型腔
图 1（c）塑件
（1）模腔尺寸的计算
图 1（d）形成塑件内腔的型芯
模腔是指凹模与凸模（型腔和型芯）组成的空腔，如果仅考虑塑件的收缩率 S：
模腔尺寸-塑件尺寸
S=
× 100%
塑件尺寸
则模腔尺寸为：
模腔尺寸 = 塑件尺寸 ×（1+S )
δ 一般情况下，模具的制造公差 z 可以取为
3 Lm = Ls × (1 + S ) − ∆
4
标注公差后得到型腔的尺寸为：
Lm
=
Ls×(1+
S
)−
3 4
∆
+δ +0
z
（3）型芯尺寸的计算
和型腔的计算过程一样，可以得到标注公差后的型芯尺寸为：
Lm
=
Ls×(1+S
)+
3 ∆
4
+0 −δ
z
参考资料：
成型零件工作尺寸的计算方法
注塑模成型零件工作尺寸，是指这些零件上直接成型塑料件的型腔尺寸。塑 料件在高压和熔融温度下充模成型，并且在模具温度下冷却固化，最终在室温下 进行尺寸检测和使用，因此塑料制品的形状和尺寸精度的获得，必须考虑物料的 成型收缩率等众多因素的影响。由于塑料件尺寸类型的多样性，成型收缩的方向 性和收缩率的不稳定性，以及塑料件和金属模具的制造误差，成型零件工作尺寸 的计算一直是注塑加工中的重大课题。
δz = ∆ 3 ∼ ∆ 4
δ 设计模具成型零件时还应该考虑模具在使用过程中的磨损量 c ，可以取塑
∆ 件总公差 的 1/6，即
δc = ∆ 6
（Hale Waihona Puke ）型腔尺寸的计算按照塑件与成型零件平均尺寸的收缩率计算：
模具设计与制造模块三任务6
（2）组合式型腔 组合式型腔由两个以上的零部件组合而成，按组合方 式不同有以下几种结构形式。 1）整体嵌入式型腔：
图3-92
整体嵌入式型腔
2）局部镶嵌式型腔：如图3-93所示。 为了加工方便或由于型腔的某一部分容易损坏，需要 经常更换，应采用局部镶嵌的办法。
图3-93
局部镶嵌组合式型腔
3）底部镶拼式型腔：图3-94 底部镶拼式型腔为了机械加工、研磨、抛光、热处理 方便，形状复杂的型腔底部可以设计成镶拼式，如图3-94 所示。
1．任务要求 现有一防护罩制件，如图3-90所示，材料为ABS，采 用注射成型大批量生产。现要求对该注射成型模具的成型 零部件进行设计计算。
图3-90
防护罩
2．任务分析 防护罩的几何形状比较简单，型腔和型芯的尺寸计算 较方便。但由于塑料有收缩性，型腔和型芯的制作与装配 会有误差，型腔和型芯在注射过程中会出现磨损，因此在 设计计算防护罩注射模具的型腔与型芯时，要参照有关技 术参数综合考虑。 防护罩上φ 10 mm侧孔的成型则需要侧向抽芯机构来完 成，其结构与计算在任务8学习。
以上是仅考虑塑料收缩时计算模具成型零件工作尺寸 的公式，在考虑其他因素时，则模具成型工作尺寸的计算 公式就会有不同形式。现介绍一种常用的按平均收缩率、 平均磨损量和平均制造公差为基准的计算方法。查表可得 到常用塑料的最大收缩率Smax和最小收缩率Smin，由此该塑 料的平均收缩率为： S max S min （3-14）
图3-97
组合式主型芯结构
（2）小型芯结构 小型芯是用来成型制件上的小孔或槽。小型芯单独制造 后，再嵌入模板中。图3-98所示的结构为小型芯常用的几种 固定方法。
图3-98 圆形小型芯的固定方法 1-圆形小型芯；2-固定板；3-垫板；4-圆柱垫；5-螺塞
成型零部件尺寸及力学计算
塑料成型模具成型零部件尺寸及力学计算塑料成型模具重点、难点•重点：•收缩的定义和重要性•计算型腔尺寸的方法•理解按极限尺寸计算和按平均收缩率计算的差别•模具常用的修模方法•难点：•按极限尺寸计算型腔尺寸的方法塑料成型模具塑料制品精度塑料原料收缩δS估算收缩率不准确δSS 模具零件制造误差δm 模具零件磨损δw 配合与安装误差δq影响因素制品公差Δ≥δS +δSS +δm +δw +δq因此，塑料制品的精度往往较低,应尽量选用低精度。
否则制品精度的提高会使模具的制造费用成指数幂增加。
制品公差标准GB/T14486-1993塑料成型模具成型零件制造误差在0~500mm 内。
、、、、，、IT 、IT 、IT 、IT IT a i m m D 。
D D a i a m m 160100644025 12111098,:: ,::)001.045.0(3其值分别对应常用精度系数公差单位型腔零件尺寸型腔零件制造公差δδ+=⋅=组合式型腔的制造公差要用尺寸链来决定制造误差约与成正比。
当制品尺寸较小时，型腔零件的制造误差约占制品公差的三分之一。
3D塑料成型模具塑料原料收缩理论收缩指的是在高温高压下注射入模腔中的塑料所成型出来的制品比模腔尺寸要小的现象。
常以mm/mm 或%来表示每种塑料的收缩或膨胀或压缩率可能不同原则1：塑料的压力、体积和温度之间有一种联系。
影响压力、温度和时间的因素都将影响收缩。
原则2：塑料受热时会膨胀，当冷却到原来的温度时又会收缩到原来的体积。
原则3：塑料受压时其体积会缩小，当压力恢复时又会膨胀到原来的体积。
塑料成型模具塑料制品收缩过程刚开始注塑时,压力小,但与模腔壁接触的塑料凝固后马上收缩模腔充满后,压力升高,塑料被压缩,但可补料以补偿收缩保持压力直到浇口冻结和阀式浇口关闭,补料停止继续收缩,压力持续下降,直至顶出,收缩还将继续重要因素:注射压力和浇口封闭时间塑料成型模具塑料原料收缩率影响收缩率的因素有：从理论上计算收缩率是不大可能的左边大部分是模具设计者或制造者控制不了的导致收缩率的波动•材料规格•加入回收塑料•加入填充剂•顶出时制品的温度•注射压力及保压压力•制品壁厚和流动阻力•制品形状•模具设计多数塑料在顶出后几小时会达到总收缩量的90%,其余的10%在10天内完成,少数塑料要几个月时间在高于室温下退火,可加速松驰,终止收缩,但吸湿塑料还会有尺寸变化m mL m m L 。
塑料模具成型零部件尺寸影响因素及计算方法研究
。３ ｄ 俯 １． ６２
，
． ：
Ｌ ） ｒ 『 七 一 式２ ‘ 叶Ｊ （ １ ＋ △ （ ）
０
结果
结 果
５ 。 ０
，
∞ ．３ 。 １ ：。
奶 ｌ ” ２ 型 芯 径 向 尺 寸
＜２ ７ ｌ ９ ２ ａ
中 ２５ ６
０ ３ Ｉ ｏ
０ ２５８２ Ｄ ．
。
－
：
Ｌ ｋ ，寻ｒ 『＋） 一△ 式３ Ｈ Ｊ （ １ （ ）
０
４ ． ０２ 径向 ａ＇７ ２８ ０ ｉ３ ０ Ｍ ： 尺寸
－
￣３ Ｉ ７０ ￣
３４ ０ ６
’
’
中３ａ ； ｓ 。
１ ９１ ５
ｄｏ ∞ ８
兰
：！ 兰
高 新 技 术
Ｃｈｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｉ ｏＮｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｓ
塑料模具成型零部件尺寸影响因素及计算方法研究
吕野 楠 丁 韧 许 光 君
（辽 宁省交通高等专科 学校机 电系， 宁 沈 阳 １０ ２ ） 辽 １ １２
引言 ： 成型零部件是直接与塑料熔 体接触 、 构成 塑料模 具模 腔的零部件 。成 型零 部件工作 尺寸是 直接 构成塑件型面 的尺寸 ， 其对 塑件精 度有 直接的影 响 ，研究表明成型零部件 尺寸的 影响 因素很 多 ， 尺寸的计算方法是保证 塑料 其 产 品合格的关节因素 。 １影响塑件精度 的因素及解决方法 ． １ 塑料 的收缩率 ． １ 塑料 的主要成分 ——合成树脂是通 过聚合 反应生产 的一 种高分子化合物 （ 亦称 聚合物 ） ， 研究表 明聚合 物的分子链结构分 为线 型 、 型 体 和带有支链 的线型 ， 分子排列是杂乱无 章的 。 其 由于 塑料品种 、 塑件结构 、 成型 工艺等 因素 ， 导 致熔融塑料在模具 内冷却 凝固所产生 的实际收 缩率不 同， 塑料收缩率在 一定范围 内波动 ， 收缩 率波动误差为 ０ ｋ （ －… ｍ （） １ 式中＆ —— 塑料收缩率波动误差 ，ｉ ｈ ｍ ｋ， ｍ——塑料 最大收缩率 ｋ， ｍ—— 塑料最小收缩率
，
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结果
结 果
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＜２ ７ ｌ ９ ２ ａ
中 ２５ ６
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高 新 技 术
Ｃｈｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｉ ｏＮｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｓ
塑料模具成型零部件尺寸影响因素及计算方法研究
吕野 楠 丁 韧 许 光 君
（辽 宁省交通高等专科 学校机 电系， 宁 沈 阳 １０ ２ ） 辽 １ １２
引言 ： 成型零部件是直接与塑料熔 体接触 、 构成 塑料模 具模 腔的零部件 。成 型零 部件工作 尺寸是 直接 构成塑件型面 的尺寸 ， 其对 塑件精 度有 直接的影 响 ，研究表明成型零部件 尺寸的 影响 因素很 多 ， 尺寸的计算方法是保证 塑料 其 产 品合格的关节因素 。 １影响塑件精度 的因素及解决方法 ． １ 塑料 的收缩率 ． １ 塑料 的主要成分 ——合成树脂是通 过聚合 反应生产 的一 种高分子化合物 （ 亦称 聚合物 ） ， 研究表 明聚合 物的分子链结构分 为线 型 、 型 体 和带有支链 的线型 ， 分子排列是杂乱无 章的 。 其 由于 塑料品种 、 塑件结构 、 成型 工艺等 因素 ， 导 致熔融塑料在模具 内冷却 凝固所产生 的实际收 缩率不 同， 塑料收缩率在 一定范围 内波动 ， 收缩 率波动误差为 ０ ｋ （ －… ｍ （） １ 式中＆ —— 塑料收缩率波动误差 ，ｉ ｈ ｍ ｋ， ｍ——塑料 最大收缩率 ｋ， ｍ—— 塑料最小收缩率
成型机头宽度计算
成型机头宽度计算
一、成型机头宽度计算的重要性
在塑料加工、橡胶制品等行业中，成型机头宽度是一个关键参数，直接影响到产品的质量、产量和生产效率。
合理的成型机头宽度计算，可以保证产品尺寸精度、减少废品率、降低生产成本。
因此，对成型机头宽度进行精确计算具有重要意义。
二、成型机头宽度计算的方法
1.公式推导
成型机头宽度计算公式为：W = f(t, L, r)
其中，W表示成型机头宽度；t表示料筒厚度；L表示模具长度；r表示模具半径。
2.参数解析
（1）料筒厚度t：根据材料性质和设备性能选择合适的料筒厚度。
（2）模具长度L：根据产品尺寸和生产工艺确定模具长度。
（3）模具半径r：根据产品形状和模具设计确定模具半径。
3.实例演示
以一个圆形截面的塑料管为例，假设料筒厚度t=20mm，模具长度
L=300mm，模具半径r=50mm，代入公式计算得到成型机头宽度
W=120mm。
二、注意事项
1.材料性质的影响
不同材料的熔融指数、流动性等性能差异较大，因此在计算成型机头宽度时，要充分考虑材料性质，以保证产品质量和生产效率。
2.设备性能的考虑
不同设备的加工能力、塑化能力等参数不同，计算成型机头宽度时，要结合设备性能参数，以确保设备运行稳定、减少故障率。
3.生产工艺的调整
在实际生产过程中，要根据产品尺寸、产量等要求，不断调整成型机头宽度，以满足生产需求。
三、结论与应用
成型机头宽度计算是塑料、橡胶等行业关键环节，通过对成型机头宽度进行精确计算，可以提高产品质量和生产效率。
成型零件结构设计
螺纹型芯安装在模具上，成型时要可靠定位，不能因合模振动或料流 冲击而移动；且开模时能与塑件一道取出，便于装卸；螺纹型芯与模 板内安装孔的配合用H8/f8。
螺纹型芯的安装形式
螺纹型芯在压缩模下模或注射机定模时的结构和安装形式
螺纹型芯的安装形式
带弹性连接的螺纹型芯安装形式
在立式注射机上模部分或合模时冲击振动较大的卧式注射机动膜部分 固定螺纹的方式。要求螺纹型芯插入式应有弹性连接装置，一面造成 型芯脱落或移动，导致塑件报废或模具损伤。
多个互相靠近型芯的固定
（三）螺纹成型零件的结构设计
螺纹型芯和螺纹型环是分别用来成型塑件上内螺纹和外螺纹的零件。 另外，螺纹型芯和螺纹型环还可以用来固定带螺纹孔和螺杆的嵌件。 成型后，螺纹型芯和螺纹型环的脱卸方法有两种，一种是摸内自动脱 卸，另外一种是模外手动脱卸。这里仅介绍模外手动脱卸的螺纹型芯 和螺纹型环的结构及固定方法。
整理得：
HMHs HsScp–32
标注公差后得：
HM(H sH sScp3 2)0 z
成型零件工作尺寸的计算
型芯高度工作尺寸计算
标注公差后得：
hM(hshsSc p3 2)0 -z
Δ前的系数也可取为1/2
型芯和型腔工作尺寸计算的注意事项：
※径向工作尺寸计算考虑了δz、δc、δs；而高度工作尺寸只考虑了δz、δs。
组合式结构 也称为镶拼组合式型芯，为了便于加工，形状复杂型芯往 往彩采用镶拼组合式结构。
组合式型芯的优缺点
组合式型芯的优缺点和组合式凹模的基本相同。设计和制造这类 型芯时，必须注意结构合理，应保证型芯和镶块的强度，防止热处理 时变形，应避免尖角与薄壁。图5-3-8a中的小型芯靠得太近，热处理 时薄壁部位易开裂，应采用图b的结构，将大的型芯制成整体式再镶入 小的型芯。
螺纹型芯的安装形式
螺纹型芯在压缩模下模或注射机定模时的结构和安装形式
螺纹型芯的安装形式
带弹性连接的螺纹型芯安装形式
在立式注射机上模部分或合模时冲击振动较大的卧式注射机动膜部分 固定螺纹的方式。要求螺纹型芯插入式应有弹性连接装置，一面造成 型芯脱落或移动，导致塑件报废或模具损伤。
多个互相靠近型芯的固定
（三）螺纹成型零件的结构设计
螺纹型芯和螺纹型环是分别用来成型塑件上内螺纹和外螺纹的零件。 另外，螺纹型芯和螺纹型环还可以用来固定带螺纹孔和螺杆的嵌件。 成型后，螺纹型芯和螺纹型环的脱卸方法有两种，一种是摸内自动脱 卸，另外一种是模外手动脱卸。这里仅介绍模外手动脱卸的螺纹型芯 和螺纹型环的结构及固定方法。
整理得：
HMHs HsScp–32
标注公差后得：
HM(H sH sScp3 2)0 z
成型零件工作尺寸的计算
型芯高度工作尺寸计算
标注公差后得：
hM(hshsSc p3 2)0 -z
Δ前的系数也可取为1/2
型芯和型腔工作尺寸计算的注意事项：
※径向工作尺寸计算考虑了δz、δc、δs；而高度工作尺寸只考虑了δz、δs。
组合式结构 也称为镶拼组合式型芯，为了便于加工，形状复杂型芯往 往彩采用镶拼组合式结构。
组合式型芯的优缺点
组合式型芯的优缺点和组合式凹模的基本相同。设计和制造这类 型芯时，必须注意结构合理，应保证型芯和镶块的强度，防止热处理 时变形，应避免尖角与薄壁。图5-3-8a中的小型芯靠得太近，热处理 时薄壁部位易开裂，应采用图b的结构，将大的型芯制成整体式再镶入 小的型芯。
《塑料注塑模结构设计》7成型零部件设计7
5 瓣合式凹模（镶拼式凹模） 镶拼式凹模）
组成凹模的每一个镶块都是活动的， 组成凹模的每一个镶块都是活动的，它们被模套或其他锁合装置 箍合在一起 适用： 适用：有侧凹或侧孔的制品 当瓣合模块数量等于2时 可将他们组成的凹模成为哈夫凹模。 当瓣合模块数量等于 时，可将他们组成的凹模成为哈夫凹模。
瓣合式凹模结构示意图
二 设计要点
排气槽(或孔 位置和大小的选定 主要依靠经验， 排气槽 或孔)位置和大小的选定，主要依靠经验，经过试模 或孔 位置和大小的选定， 后再修改或增加。 后再修改或增加。 基本的设计要点可归纳如下： 基本的设计要点可归纳如下： 1．排气要保证迅速、完全，排气速度要与充模速度相适应； ．排气要保证迅速、完全，排气速度要与充模速度相适应； 2．排气槽(孔)尽量设在塑件较厚的成型部位 2．排气槽(孔)尽量设在塑件较厚的成型部位； 尽量设在塑件较厚的成型部位； 3．排气槽应尽量设在分型面上，但排气槽溢料产生的毛边应不 ．排气槽应尽量设在分型面上， 妨碍塑件脱模； 妨碍塑件脱模； 4．排气槽应尽量设在料流的终点，如流道、冷料井的尽端； ．排气槽应尽量设在料流的终点，如流道、冷料井的尽端； 5．为了模具制造和清模的方便，排气槽应尽量设在凹模的一面； ．为了模具制造和清模的方便，排气槽应尽量设在凹模的一面； 6．排气槽排气方向不应朝向操作面，防止注射时漏料烫伤人； ．排气槽排气方向不应朝向操作面，防止注射时漏料烫伤人； 7．排气槽 孔)不应有死角，防止积存冷料； 不应有死角， ．排气槽(孔 不应有死角 防止积存冷料；
一 凹模结构设计
凹模是成型塑件外表面的成型零件。 凹模是成型塑件外表面的成型零件。 凹模的基本结构：整体式、整体嵌入式和组合式、镶拼式。 凹模的基本结构：整体式、整体嵌入式和组合式、镶拼式。
成型零部件的工作尺寸计算
大型塑件模具：δ c<Δ /6 成型零件磨损的原因： 模具制造公差占塑件总公差的三分之一左右：δ z=Δ /3
※塑件脱模时的摩擦(型腔变大、型芯变小、中心距工作尺寸不变) ※料流的冲刷 ※腐蚀性气体的锈蚀 ※模具的打磨抛光
2019/2/12
二、影响塑件工作尺寸公差的因素
2.成型零件的磨损δ c
垂直于脱模方向的模具表面不考虑磨损。 平行于脱模方向的模具表面要考虑磨损。
塑件成型收缩的波动δ
s
成型零件的制造误差δ
z
成型零件的磨损δ
c
模具安装配合误差δ
j
2019/2/12
二、影响塑件工作尺寸公差的因素
1.塑件的成型收缩δ s
⑴成型收缩率δ s ：δs =（Smax-Smin） Ls 对于一副已制造好的模具，δ s是引起塑件尺寸变化的主要因素
一般要求：成型收缩引起的塑件尺寸误差δ s＜ Δ /3
其中：
中心距制造公差δ z=(1/3～1/6)Δ
2019/2/12
四、成型零件工作尺寸计算
6.螺纹成型件的工作尺寸计算
⑴公制普通螺纹型环工作尺寸计算 螺纹型环中径工作尺寸 D2M
0 +δ z=(D ) +δ z 2s+D2sScp–b 0
螺纹型环大径工作尺寸 DM
0
+δ z=(D
0
s+DsScp–b)0
螺纹型芯小径工作尺寸 d1M
2019/2/12
四、成型零件工作尺寸计算
6.螺纹成型件的工作尺寸计算
⑶螺距工作尺寸计算 螺纹型芯螺距：
z P (P P S ) M s s cp 2
式中：PM ——螺纹型芯螺距
Ps ——塑件内螺纹螺距基本工作尺寸
※塑件脱模时的摩擦(型腔变大、型芯变小、中心距工作尺寸不变) ※料流的冲刷 ※腐蚀性气体的锈蚀 ※模具的打磨抛光
2019/2/12
二、影响塑件工作尺寸公差的因素
2.成型零件的磨损δ c
垂直于脱模方向的模具表面不考虑磨损。 平行于脱模方向的模具表面要考虑磨损。
塑件成型收缩的波动δ
s
成型零件的制造误差δ
z
成型零件的磨损δ
c
模具安装配合误差δ
j
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二、影响塑件工作尺寸公差的因素
1.塑件的成型收缩δ s
⑴成型收缩率δ s ：δs =（Smax-Smin） Ls 对于一副已制造好的模具，δ s是引起塑件尺寸变化的主要因素
一般要求：成型收缩引起的塑件尺寸误差δ s＜ Δ /3
其中：
中心距制造公差δ z=(1/3～1/6)Δ
2019/2/12
四、成型零件工作尺寸计算
6.螺纹成型件的工作尺寸计算
⑴公制普通螺纹型环工作尺寸计算 螺纹型环中径工作尺寸 D2M
0 +δ z=(D ) +δ z 2s+D2sScp–b 0
螺纹型环大径工作尺寸 DM
0
+δ z=(D
0
s+DsScp–b)0
螺纹型芯小径工作尺寸 d1M
2019/2/12
四、成型零件工作尺寸计算
6.螺纹成型件的工作尺寸计算
⑶螺距工作尺寸计算 螺纹型芯螺距：
z P (P P S ) M s s cp 2
式中：PM ——螺纹型芯螺距
Ps ——塑件内螺纹螺距基本工作尺寸
成型零件尺寸计算
④模具安装配合误差δj ,主要受配合间隙影响，对于过盈配合， 不存在此误差。 ⑤水平飞边厚度的波动δf :对于压铸模和注塑模，水平飞边厚 度很薄，影响较小。 塑件可能产生的最大误差δ = δz + δc +δs +δj +δf 塑件的公差值应大于或等于上述各种因素引起的积累误差： 即：∆≥δ
径向尺寸
4 3
深度尺寸：
LM=（HS+HSSCP - 2 ∆） 0+ δz
3
2.型芯尺寸：
径向尺寸： LM=（LS+LSSCP + 4 ∆） - δz 0
3
高度尺寸： HM=（HS+HSSCP + ∆） - δz 0
3 2
3.中心距尺寸：
LM=（LS+LSSCP ）± 2
z
4.螺纹型环尺寸：
大径尺寸： DM=（d S+ d S SCP - b）0+ δz 中径尺寸： D2M=（d2S+d2SSCP - b）0+ δz
（2）轴类尺寸（B类）
该类尺寸属被包容尺寸（或广义的轴），与塑料熔体或塑件之间产生摩擦磨 损之后，具有变小的趋势 。属这类尺寸的有：型芯高度、型芯径向尺寸等。
（3）中心距类尺寸（C类）
该类尺寸不受摩擦磨损影响，因此可视为一种不变尺寸。属于这类尺寸的 有：孔间距、型芯间距和孔中心与型芯中心的距离。
塑件及成型零件尺寸标注方法
=（30+30×0.008）± = 30.24±0.03mm
6.螺纹型芯大径尺寸：
dM=（DS+DSSCP + b) 0- δz
=（8+8×0.008 + 0.20) 0- 0.03
成型零件工作尺寸的计算
成型零件工作尺寸的计算（**机电职业技术学院）（1）凹模径向尺寸的计算设制品的基本尺寸Ls为最大尺寸，其公差⊿为负偏差，凹模的基本尺寸LM为最小尺寸，其公差δz为正偏差，（2）凹模深度尺寸的计算设制品高度的基本尺寸Hs为最大尺寸，其公差⊿为负偏差。
凹模深度基本尺寸HM为最小尺寸，其公差δz为正偏差，（3）型芯径向尺寸的计算设制品孔的基本尺寸ls为最小尺寸，其公差⊿为正偏差，可得到型芯的径向基本尺寸lM，即：（4）型芯高度尺寸的计算设制品孔深的基本尺寸hs为最小尺寸，其公差⊿为正偏差。
型芯高度基本尺寸hM为最大尺寸，其公差δz为负偏差，（5）型芯之间或成型孔之间中心距尺寸的计算塑料制品和模具上中心距尺寸的公差标注均采用双向等值公差±⊿/2和±δz/2表示。
模具磨损的结果不会使中心距尺寸发生变化，在计算中心距尺寸时不必考虑磨损裕量。
由于是双向等值公差，制品的基本尺寸Cs和模具的基本尺寸CM均为平均尺寸，故有：例如图所示的制品，用最大收缩率为1%、最小收缩率为0.6%的塑料成型，试确定模具凹模的内径和深度、型芯的直径和高度以及两小孔的中心距。
解平均收缩率设凹模制造精度取制品公差的1/4，型芯制造精度取制品公差的1/5，则有：1）模具凹模直径为：2）模具凹模深度为：3）模具型芯直径为：4）模具型芯高度为：5）两型芯之间中心距的制造精度取制品公差的1/5，则有：成型零件工件尺寸计算案例（**电子机械高等专科学校）一、塑料制品制品如图1所示，材料为ABS。
以下计算相关模具凹模、型芯的直径和高（深）度、螺纹直径以及孔的中心距尺寸。
图1制品尺寸二、计算1、确定模塑收缩率查模具设计手册得知，ABS的收缩率为0.4～0.8％。
收缩率的平均值为：*％=0.6％2、确定制品尺寸公差等级，将尺寸按规定形式进行处理查常用塑料模塑公差等级表，对于ABS塑件标注公差尺寸取MT3，未注公差尺寸取MT5级，以满足模具制造和成型工艺控制，满足制品要求。
型腔壁厚和底版厚度
若型腔刚度不足也会发生过大旳弹性变形，所以造成溢料、 影响塑件尺寸和精度、脱模困难。
注射模具成型零部件设计
§2.3 成型零部件工作尺寸计算
二.壁厚旳受力分析 1.模塑过程中模具承受旳力 设备（注塑机）施加旳锁模力； 熔融塑料作用于型腔内壁旳压力。
2.型腔受内压力作用发生膨胀变形 影响塑件旳尺寸精度； 配合面处产生溢料飞边； 小型腔旳许用变形量小，压力作用会造 成其破坏。
当分界值不明确时按两种措施计算型腔壁厚值，取其大者。
注射模具成型零部件设计
§2.3 成型零部件工作尺寸计算
二.壁厚旳受力分析
(2) 刚度计算条件因为模具旳特殊性，应从下列三个方面来考虑：(型腔侧 壁旳最大允许变形量δ)
从中小型塑件旳尺寸精度考虑：δ≤Δ/5
部分尺寸要求较高旳精度，要求模具型腔应具有很好旳刚性，以确保塑料熔体 注入型腔时不产生过大旳弹性变形。此时，型腔旳充许变形量[] 由塑件尺寸和公 差值来拟定。
圆形凹模直径：D﹤67～86mm时以强度计算为主
矩形凹模长边：L﹤108～136mm时以强度计算为主.
当分界值不明确时按两种措施计算型腔壁厚值，取其大者。
注射模具成型零部件设计
§2.3 成型零部件工作尺寸计算 一、计算法
1.矩形侧壁和底板厚度旳计算法:圆形凹模壁厚
注射模具成型零部件设计
§2.3 成型零部件工作尺寸计算 一、计算法
§2.3 成型零部件工作尺寸计算 二、经验法
1.矩形凹模壁厚
矩形凹模 内侧短边长
b
整体凹模壁 厚 S
镶拼式凹模
凹模壁厚 模套壁厚
S1
S2
～40
25
9
22
>40 ～ 50 25 ～ 30 9 ～ 10 22 ～ 25
注射模具成型零部件设计
§2.3 成型零部件工作尺寸计算
二.壁厚旳受力分析 1.模塑过程中模具承受旳力 设备（注塑机）施加旳锁模力； 熔融塑料作用于型腔内壁旳压力。
2.型腔受内压力作用发生膨胀变形 影响塑件旳尺寸精度； 配合面处产生溢料飞边； 小型腔旳许用变形量小，压力作用会造 成其破坏。
当分界值不明确时按两种措施计算型腔壁厚值，取其大者。
注射模具成型零部件设计
§2.3 成型零部件工作尺寸计算
二.壁厚旳受力分析
(2) 刚度计算条件因为模具旳特殊性，应从下列三个方面来考虑：(型腔侧 壁旳最大允许变形量δ)
从中小型塑件旳尺寸精度考虑：δ≤Δ/5
部分尺寸要求较高旳精度，要求模具型腔应具有很好旳刚性，以确保塑料熔体 注入型腔时不产生过大旳弹性变形。此时，型腔旳充许变形量[] 由塑件尺寸和公 差值来拟定。
圆形凹模直径：D﹤67～86mm时以强度计算为主
矩形凹模长边：L﹤108～136mm时以强度计算为主.
当分界值不明确时按两种措施计算型腔壁厚值，取其大者。
注射模具成型零部件设计
§2.3 成型零部件工作尺寸计算 一、计算法
1.矩形侧壁和底板厚度旳计算法:圆形凹模壁厚
注射模具成型零部件设计
§2.3 成型零部件工作尺寸计算 一、计算法
§2.3 成型零部件工作尺寸计算 二、经验法
1.矩形凹模壁厚
矩形凹模 内侧短边长
b
整体凹模壁 厚 S
镶拼式凹模
凹模壁厚 模套壁厚
S1
S2
～40
25
9
22
>40 ～ 50 25 ～ 30 9 ～ 10 22 ～ 25
型芯型腔计算
Q lhp2 ( f2 cos sin )
式中 l—活动型芯被塑件包紧的断面形状周长； h—型腔部分的深度； P2—塑件对型芯单位面积的挤压力，一般取8~12MPa； f2—塑料与钢的摩擦系数，一般取0.1~0.2；
—侧孔或侧凹的脱模斜度( )，本设计中取= 2
由于 =2.5mm，d=90mm；
/d=0.0278<0.05
所以该塑件为薄壁塑件，又因为塑件的断 面为圆环形，根据参考知其计算公式：
本塑件的材料选择为PP（百折胶），有关 参数为S=1.75%,E=950MPa, l=40mm，
= 0.392 ，A=276.46mm2， =3°； 代入求得：脱模力F=81.65kN。
气动顶出的设计要点：
(1)压缩空气供应充足。 (2)气道阀门密封良好避免塑料溢入；气道密封
应良好，防止泄漏影响顶出力； (3)带底孔的塑件尽量不用气动顶出； (4)采用气动顶出时，型芯脱模斜度应尽量的小；
(5)采用锥形阀气动顶出时，应根据塑件 底部面积选择合适的锥阀直径和锥度；
(6)矩形塑件采用两或多个气动顶出，以 免塑件受力不均。
气动顶出装置如图所示
2.2 脱模力的计算
脱模力是指将塑件从型芯上脱出时所需克 服的阻力。
塑件在模具冷却定型时，由于体积收缩， 其尺寸逐渐缩小，而将型芯或凸模包紧， 在塑件脱模时必须克服这一包紧力。
对于不带通孔的壳体类塑件，脱模时还要 克服大气压力；此外，尚需克服机构本身 运动的摩擦阻力几塑料和钢材之间的粘附 力。一般而论，制品刚刚开始脱模之瞬间 的摩擦力最大。
3. 侧向抽芯机构的设计
带动侧向成型零件作侧向移动的整个机构 称为侧向分型与抽芯机构。
按动力来源可分为：手动抽芯机构、液动 或气动抽芯机构和机动抽芯机构等三大类 型。
式中 l—活动型芯被塑件包紧的断面形状周长； h—型腔部分的深度； P2—塑件对型芯单位面积的挤压力，一般取8~12MPa； f2—塑料与钢的摩擦系数，一般取0.1~0.2；
—侧孔或侧凹的脱模斜度( )，本设计中取= 2
由于 =2.5mm，d=90mm；
/d=0.0278<0.05
所以该塑件为薄壁塑件，又因为塑件的断 面为圆环形，根据参考知其计算公式：
本塑件的材料选择为PP（百折胶），有关 参数为S=1.75%,E=950MPa, l=40mm，
= 0.392 ，A=276.46mm2， =3°； 代入求得：脱模力F=81.65kN。
气动顶出的设计要点：
(1)压缩空气供应充足。 (2)气道阀门密封良好避免塑料溢入；气道密封
应良好，防止泄漏影响顶出力； (3)带底孔的塑件尽量不用气动顶出； (4)采用气动顶出时，型芯脱模斜度应尽量的小；
(5)采用锥形阀气动顶出时，应根据塑件 底部面积选择合适的锥阀直径和锥度；
(6)矩形塑件采用两或多个气动顶出，以 免塑件受力不均。
气动顶出装置如图所示
2.2 脱模力的计算
脱模力是指将塑件从型芯上脱出时所需克 服的阻力。
塑件在模具冷却定型时，由于体积收缩， 其尺寸逐渐缩小，而将型芯或凸模包紧， 在塑件脱模时必须克服这一包紧力。
对于不带通孔的壳体类塑件，脱模时还要 克服大气压力；此外，尚需克服机构本身 运动的摩擦阻力几塑料和钢材之间的粘附 力。一般而论，制品刚刚开始脱模之瞬间 的摩擦力最大。
3. 侧向抽芯机构的设计
带动侧向成型零件作侧向移动的整个机构 称为侧向分型与抽芯机构。
按动力来源可分为：手动抽芯机构、液动 或气动抽芯机构和机动抽芯机构等三大类 型。
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j
第3章 塑料模具设计基本知识
二、影响塑件工作尺寸公差的因素
1.塑件的成型收缩δs
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
2013-6-25
⑴成型收缩率δs ：δs =（Smax-Smin） Ls 对于一副已制造好的模具，δ s是引起塑件尺寸变化的主要因素
一般要求：成型收缩引起的塑件尺寸误差δ s＜ Δ /3
第3章 塑料模具设计基本知识
2013-6-25
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
第3章 塑料模具设计基本知识
2013-6-25
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
第3章 塑料模具设计基本知识
2013-6-25
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
3 z 标注制造公差后得： L M (L s L sScp - ) 0 4
第3章 塑料模具设计基本知识
四、成型零件工作尺寸计算
2.型芯径向工作尺寸计算
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
2013-6-25
3 0 标注公差后得： l M (l s lsScp ) - z 4
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
是影响塑件公差的主要因素。
第3章 塑料模具设计基本知识
§3.3 成型零件工作尺寸的计算
三、成型零件工作尺寸计算方法
2013-6-25
※ 成型零件尺寸的计算方法有：平均值法和极限值法
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
平均值法：按平均收缩率、平均磨损量和平均制造 公差为基准的计算方法。 ※ 计算模具成型零件最基本的公式： Lm=Ls(1+S) ※ 塑料的平均收缩率的计算公式：
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
2013-6-25
塑件的工作尺寸和精度主要取决于成型零件的工作尺寸 和精度；
而成型零件的工作尺寸和公差必须以塑件的工作尺寸和 精度及塑料的收缩率为依据。
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
塑件成型收缩的波动δ
s
成型零件的制造误差δ
z
成型零件的磨损δ
c
模具安装配合误差δ
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
d3M=[6.5+6.5×0.008+0.75×0.20]0-0.067 =6.70-0.067
⑷内孔深度：h1=190+0.28 得δz＝0.093 h1M=[19+19×0.008+0.67×0.28]0-0.093 =19.340-0.093
⑸扩孔深度：h2=3.50+0.16 得δz＝0.053
虑了δz、δs。
※收缩率很小的塑件或精度不太高的小型塑件可不考虑成型收缩 对零件工作尺寸的影响。
※配合段工作尺寸要严格计算，不重要的工作尺寸可简化计算。
※精度高的工作尺寸保留第二位小数，第三位四舍五入。
第3章 塑料模具设计基本知识
四、成型零件工作尺寸计算
5.中心距工作尺寸计算（平均值法）
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
⑵影响塑件收缩的因素（产生偶然误差） ※塑料品种
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
※塑件特点
※模具结构 ※成型方法及工艺条件（料筒温度、注射压力、注射
速度、模具温度）
第3章 塑料模具设计基本知识
二、影响塑件工作尺寸公差的因素
2.成型零件的制造误差δz
2013-6-25
模具制造公差占塑件总公差的三分之一左右：δz=Δ/3
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
或取IT7-IT8级作为模具的制造公差。 3.成型零件的磨损δc 中小型塑件模具：δc=Δ/6
大型塑件模具：δc<Δ/6 成型零件磨损的原因：
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
※塑件脱模时的摩擦(型腔变大、型芯变小、中心距工作尺寸不变) ※料流的冲刷 ※腐蚀性气体的锈蚀 ※模具的打磨抛光
成型零件尺寸计算公式
型腔尺寸
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
径向尺寸
2013-6-25
型芯尺寸
高度及深度 尺寸
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
中心距尺寸
第3章 塑料模具设计基本知识
五、计算实例一（Example）
2013-6-25
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
4.型芯高度工作尺寸计算
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
2013-6-25
标注公差后得：
2 0 h M (h s h s Scp ) - z 3
Δ 前的系数也可取为1/2
型芯和型腔工作尺寸计算的注意事项： ※径向工作尺寸计算考虑了δz、δc、δs；而高度工作尺寸只考
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
第3章 塑料模具设计基本知识
2013-6-25
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
知之者不如好之者，
好之者不如乐知者。
——孔子《论语》
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
第3章 塑料模具设计基本知识
问题：
2013-6-25
1.如何计算成型零件工作尺寸？
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
2.怎么样计算和校核模具型腔侧壁和底板的厚度？
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
第3章 塑料模具设计基本知识
2013-6-25
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
第3章 塑料模具设计基本知识
2013-6-25
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
第3章 塑料模具设计基本知识
§3.3 成型零件的工作尺寸计算
0 0 0 -δz=(d2s+d2sScp+b) -δz
0 -δz=(ds+dsScp+b) -δz 0 0 -δz=(d1s+d1sScp+b) -δz
螺纹型芯小径工作尺寸 d1M
第3章 塑料模具设计基本知识
四、成型零件工作尺寸计算
6.螺纹成型件的工作尺寸计算
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
⑴外形直径：D=400-0.34
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
2013-6-25
得δz＝0.113
DM=[D+DScp-(3/4)Δ ]0+δ z =[40+40×0.008-(3/4)×0.34]0+0.113
⑵凸台宽度：B=100-0.20
⑶凸台半径：R1=50-0.10
得δz＝0.067
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
z HM (H s ) (L s )S cp 2 2 2
整理得：
H M H s H sScp –
2 3
标注公差后得： H M (H s H s Scp
2 z ) 0 3
第3章 塑料模具设计基本知识
四、成型零件工作尺寸计算
0 +δz=(D ) +δz 2s+D2sScp–b 0
螺纹型环大径工作尺寸 DM
0
+δz=(D
0
s+DsScp–b)0
+δz
+δz
螺纹型环小径工作尺寸 D1M
+δz=(D
1s+D1sScp–b)0
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
⑵公制普通螺纹型芯工作尺寸计算 螺纹型芯中径工作尺寸 d2M 螺纹型芯大径工作尺寸 dM
得δz ＝0.03
BM=[10+10×0.008-(3/4)×0.20]0+0.067
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
R1M=[5+5×0.008-(3/4) ×0.10]0+0.03
⑷外形高度：H1=240-0.28 得δz＝0.093 H1M=[24+24×0.008-(2/3)×0.28]0+0.093
2013-6-25
z C M (C s Cs Scp ) 2
其中：
中心距制造公差δz=(1/3～1/6)Δ
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
第3章 塑料模具设计基本知识
四、成型零件工作尺寸计算
6.螺纹成型件的工作尺寸计算
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
2013-6-25
⑴公制普通螺纹型环工作尺寸计算 螺纹型环中径工作尺寸 D2M
五、计算实例二（Example）
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
2013-6-25
查表得塑料收缩率为： Smax=0.01 Smin=0.006 故：Scp=0.008 分析塑件的最高精度为 MT3 模具制造精度取：Δ/3
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
第3章 塑料模具设计基本知识
1.型腔工作尺寸计算
※式中Δ 前的系数可取在1/2～3/4之间
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习
第3章 塑料模具设计基本知识
四、成型零件工作尺寸计算
3.型腔深度工作尺寸计算（平均值法）
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
2013-6-25
已知：塑件工作尺寸 Hs 0 按平均值计算方法可得：
平均收缩率Scp
模具制造公差δz= Δ /3
第3章 塑料模具设计基本知识
四、成型零件工作尺寸计算
2013-6-25
问题 目的与要求 重点难点 影响因素
工作尺寸计算
计算实例 思考与练习