塑料成型成型零件尺寸的计算

成型零件工件尺寸计算案例、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：B 一% =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。

查得制品未注公差尺寸的允许偏差为双向偏差形式，按照尺寸形式的规定，作如下转换：塑件外径『' '内部小孔'一1一’'塑件高度三1顼二--------- 1 '-3、计算凹模、型芯工作尺寸...... …月—i.取模具制造公差五厂。

1）凹模尺寸径向尺寸'-V - - :'注J匕二[50.32 +50.32x0.006—"0.64]十年片口40.lt —〜，，，，、=（不保留小数位）高度尺寸、T.=21祁'H （不保留小数位）2）型芯尺寸大型芯径向尺寸 ,-',：-；一』'L」一 L '孩=[45+45x0.006 + 1、』0.361 顷==45.5 w （保留一位小数）大型芯高度尺寸二- 一-1"^ = 18+18x0.006 + jx0.2] …=18.2 （保留一位小数）或=[786 + 7.86 x O.OQ6 T E.28]小型芯径向尺寸=8 7叩（不保留小数位） 小型芯高度尺寸 f ，-L -:]'" 一 ,.... - ::-.J . - 22-i ：：：=2.2两个小型芯固定孔的中心距匕M =【£$+£孩性】土*%皿上二【30+30x0.006]土于 _3。

2 +。

35-3U.2 H U.U35取制造公差为土 U.U1，因土 U.U1V 土 U.U35,满足要求，故最后确定两小型芯固定孔的中 心距为上=30 2 + 0 014、计算螺纹型芯和螺距工作尺寸 查普通金属螺纹基本尺寸标准（GB197 — 81）,得:OB.。

《塑料模具设计与制造》教案第一章塑料成形基础1．1 塑料概论1．1．1、聚合物的分子结构1．1．2塑料的组成与分类1、塑料的组成塑料以合成树脂为主要成分，它由合成树脂和根据不同的需要而增添的不同添加剂所组成。

(1)合成树脂合成树脂是塑料的基本成分，它决定塑料的类型和基本性能。

（2）填充剂（又称填料）：添加填充剂的目的是降低塑料中树脂的使用量，从而降低制品成本；其次是改善塑料的加工性能和使用性能，填充剂在塑料中的含量一般控制在 40% 以下。

(3)增塑剂：增塑剂的作用是提高塑料的可塑性和柔软性。

(4)增强剂增强剂用于改善塑料制件的机械力学性能。

但增强剂的使用会带来流动性的下降，恶化成型加工性，降低模具的寿命以与流动充型时会带来纤维状填料的定向问题。

(5)稳定剂添加稳定剂的作用是提高塑料抵抗光、热、氧与霉菌等外界因素作用的能力，阻缓塑料在成型或使用过程中的变质。

稳定剂的用量一般为塑料的 0.3～0.5%。

（6）润滑剂润滑剂对塑料的表面起润滑作用，(7)着色剂合成树脂的本色大都是白色半透明或无色透明的。

在工业生产中常利用着色剂来增加塑料制品的色彩。

对着色剂的要：耐热、耐光，性能稳定，不分解、不变色、不与其它成分发生不良化学反应，易扩散，着色力强，与树脂有良好的相溶性，不发生析出现象。

着色料添加量应＜ 2%。

（8）固化剂在热固性塑料成型时，有时要加入一种可以使合成树脂完成交联反应而固化的物质。

(9）其它辅助剂根据塑料的成型特性与制品的使用要求，在塑料中添加的添加剂成分还有：阻燃剂、发泡剂、静电剂、导电剂、导磁剂、相容剂等。

2、塑料的分类（1）按合成树脂的分子结构与其成型特性分类1) 热塑性塑料这类塑料的合成树脂都是线型或带有支链型结构的聚合物，在一定的温度下受热变软，成为可流动的熔体。

在此状态下具有可塑性可塑制成型制品，冷却后保持既得的形状；如再加热，又可变软塑制成另一形状，如此可以反复进行。

2) 热固性塑料这类塑料的合成树脂是带有体型网状结构的聚合物，在加热之初，因分子呈线型结构，具有可熔性和可塑性，可塑制成一定形状的制品，但当继续加热温度达到一定程度后，分子呈现网状结构，树脂变成了不熔的体型结构，此时即使再加热到接近分解的温度，也不再软化。

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 。

一、塑料的成型工艺分析1、塑件尺寸分析（1）外形尺寸该塑件壁厚不均匀，但塑件整体尺寸不大。

塑料熔体的流程不太长，适用于注射成型，零件尺寸见附图一。

附图一制件零件图（2）精度等级每个尺寸的公差都不一样，有点属于一般精度，有的有较高精度要求的，就按实际公差进行计算。

（3）脱模斜度ABS属于无定型塑料，成型收缩率小，查相关资料，选择该塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为1°。

2、制件材料性能分析（1）使用性能综合性能好。

冲击强度，力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性，电气性能良好；易于成型和机械加工，其表面可镀锘，适合做一般机械零件、减摩零件、传动零件和结构零件。

（2）成形性能1、无定形塑料。

其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异，应按品种来确定成型方法及成型条件。

2、吸湿性强。

含水量应小于0.3%（质量），必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。

3、流动性中等。

溢边料0.04mm左右。

4、模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。

推出力过大或机械加工时塑料表面呈现白色痕迹。

（3）ABS的主要性能指，标其性能指标见下表-1表-1 ABS的主要性能指密度／3-g 1.02～1.08 屈服强度／MPa50⨯cm比体积／cm3×g1-0.86~0.98 拉伸强度／MPa38吸水率（%）0.2~0.4 拉伸弹性模量／MPa 1.4×103熔点／°C130~160 抗弯强度／MPa80计算收速率（%）0.4~0.7 抗压强度／MPa53比热熔／J*1-（kg×°C）1470 弯曲弹性模量／MPa 1.4×1032、制件成型过程及工艺参数的选定（1）注射成型过程1、成型前的准备。

对ABS的色泽、粒度和均匀度等进行检验，由于ABS吸水性较大，成型前应进行充分的干燥。

2、注射过程。

塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇筑系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。

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。

二、设计题目设计主要内容一、塑件成型工艺分析1、塑料性能分析本塑件材料为聚丙烯，代号为PP。

聚丙烯的主要特点是密度小，约为0.9g/cm3。

它的力学性能如屈服强度、抗张强度、抗压强度及硬度等，均优于低压聚乙烯，并有很突出的刚性，耐热性较好。

可在100℃以上使用。

若不受外力，则温度升到150℃也不变形。

基本上不吸水，并且有较好的化学稳定性，除对浓硅酸、浓硝酸外，几乎都很稳定。

高频电性能优良，且不受温度影响，成形容易。

缺点是耐磨性不够高，成形收缩率较大，低温呈脆性。

热变形温度亦较低。

可做各种机械零件，如法兰、齿轮、接头、泵叶轮、汽车零件，化工管道及容器设备。

并可用于制造衬里，表面涂层、录音带，医疗仪器及手术仪器等。

2、成型工艺分析PP的成型条件如下：注射成型机类型螺杆式收缩率 1.0～2.0%（塑件壁厚t=3mm）预热温度80～100℃预热时间1～2h模具温度40～80℃注射压力80～120MPa料筒前段温度200～220℃料筒中段温度180～200℃料筒后段温度160～180℃（注：以上数据来自《塑料模具设计手册》）3、塑件结构分析塑件结构下图所示，此塑件的尺寸无精度要求，为自由尺寸，均按MT7级精度取公差值。

表面粗糙度没有特别要求。

此塑件外型为方形壳体类零件，腔体深120mm,壁厚均匀，除两凸缘外其余均为3mm，总体尺寸不大不小，塑件成型性能良好。

二、塑件分型面位置的分析分型面应选择在塑件截面最大处，尽量取在料流末端，利于排气，保证塑件表面质量。

该塑件的最大截面在尺寸L处，如图1所示。

所以分型面设置在尺寸L 处符合模具的开模要求，避免了在塑件表面留下分型线的痕迹。

另外塑件对型芯产生的包紧力足以保证塑件留在动模一侧，使得产品的推出并无太大阻碍。

考虑塑件收缩率的问题，可设置脱模斜度和表面粗糙度解决。

三、塑件型腔数量及排列方式的确定根据设计要求，模具结构为单型腔模具，型腔设置在模具中心，所以不存在排列问题。

4.2 常用的塑性成型方法
2）计算坯料的质量和尺寸
由齿轮零件图和锻件图得到
锻件质量：m锻=V锻·ρ
=π/4(32×0.27+2.112×0.34-1.322×0.61) ×7.85
=2.26×7.85
=17.8kg
冲孔芯料质量：取d＝60mm，H=65mm
m型芯=（1.18~1.57）d2·H
=（1.18~1.57）×602×65
≈0.3kg
烧损质量：查表3.2.3得煤气炉加热时，烧损率δ应取0.023，但因该锻件需经2~3次扩孔，至少需加热二次，故查表3.2.4取δ=0.035
m烧损=17.8×0.035=0.6kg
所以，坯料质量：
m坯料= m锻+ m型芯+ m烧损=18.7kg
坯料的计算直径：因采用镦粗成形，得：
D＝1.20dm=120m
查表4.2.5得标准热轧圆钢直径，确定选取坯料直径D＝120mm。

坯料长度：
L=V坯/A坯=210mm
从而确定坯料尺寸为Φ120×210mm
3）确定锻造工序自由锻的工序是使金属坯料实现主要的变形要求，达到或基本达到锻件所需形状和尺寸的工序。

其分为基本工序、辅助工序和修整工序。

基本工序主要有以下几种：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移、切割和锻接等。

其中镦粗是。

例：图7—1为硬聚氯乙烯制件，收缩率为0.6％—1％，试确定凹模直径与深度、凸模直径与高度、4—Φ5型芯间中心距及螺纹型环尺寸。

图7-24 塑料制件图7-1 塑料制件解：按平均值法求解 （1）凹模（型腔）直径塑件平均收缩率为0．8％， 根据式( )，并取凹模制造公差δz =∆31=0.087mm ，此值介于IT9—ITl0之间。

mm S L L L cp s s m 087.00087.00008.3426.0431008.0343443\+++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-⨯+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆-+=δ（2）凹模深度 设mm z 073.031=∆=δ，按ITl0制造，mm z 07.0=δ，mm z 037.061=∆=δ()070.00070.00097.1322.032141008.01321+++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆-+=zs cp m H S H δ（3）凸模直径设凸模按IT9级制造，δz =0.052mm ，约为∆51。

()mml S l z s cp m 0052.00052.004.2428.043241008.01431---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆++=δ（4）凸模高度设mm z 093.031=∆=δ，此值在ITl0－ITll 之间，按ITl0级制造，mm z 084.0=δ，磨损余量取δc =0.05mm ，约为∆61。

()mm S h h z cp s m 0084.00084.0034.1928.0321008.0119321---=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆++=δ（5）两型芯中心距 若按mm z 055.0422.041==∆=δ，现按IT9级精度，取δz =0.048mm ， 则型芯中心距为： ()[]21zcp m m S C C δ±+=，mm mm mm mm C m 024.013.162048.01008.0116±=±⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯= （6）螺纹型环M30粗牙螺纹由有关手册查得d s 小=26.21 mm ，d s 中=27．73mm ，螺距P s = 3．5mm ，查得螺纹中径公差Δ中=0.31mm ；查得螺纹型环制造公差δ大=0.04mm ，δ中=0.03mm ，δ小=0.04mm ，将上述数据代入式(4—46）、（4—47）、（4—48）得螺纹型环中径：()[]mmd S D s cp m 03.0003.00064.2731.073.271008.011+++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆-+=中中中中δ螺纹型环小径：()[]mmd S D s cp m 04.0004.0011.2631.021.261008.011+++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆-+=小中小小δ螺纹型环大径：()[]mmd S D s cp m 040004.0093.2931.0301008.011。