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1、项目六项目六 注射模成型零件的设计注射模成型零件的设计6.1 成型零部件的结构设计成型零部件的结构设计6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算6.3 成型型腔壁厚的计算成型型腔壁厚的计算学习小结学习小结6.1 成型零部件的结构设计成型零部件的结构设计 设计原则设计原则:在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、在保证塑件质量要求的前提下，从便于加工、装配、使用、维修等角度加以考虑。装配、使用、维修等角度加以考虑。1.凹模凹模 凹模为成型塑件外表面的零部件，按其结构类型分为整体凹模为成型塑件外表面的零部件，按其结构类型分为整体式和组合式。式和组合式。 (1)整体式整体式 特点特点:
2、由一整块金属加工而成由一整块金属加工而成(如如图图6-1 (a)所示所示)，结构，结构简单、牢固，不易变形，塑件无拼缝痕迹。简单、牢固，不易变形，塑件无拼缝痕迹。 适用场合适用场合:形状较简单的塑件。形状较简单的塑件。(2)组合式组合式 适用场合适用场合:塑件外形较复杂，整体凹模加工工艺性差。塑件外形较复杂，整体凹模加工工艺性差。 特点特点:改善加工工艺，减少热处理变形，节省优质钢材。改善加工工艺，减少热处理变形，节省优质钢材。下一页返回6.1 成型零部件的结构设计成型零部件的结构设计 类型类型: 图图6-1 (b),(c)为底部与侧壁分别加工后用螺钉连接或为底部与侧壁分别加工后用螺钉连接或镶
3、嵌，图镶嵌，图6-1( c)拼接缝与塑件脱模方向一致，有利于脱模。拼接缝与塑件脱模方向一致，有利于脱模。 图图6-1(d)为局部镶嵌，便于加工，磨损后更换方便。为局部镶嵌，便于加工，磨损后更换方便。 对于大型和复杂的模具，可采用图对于大型和复杂的模具，可采用图6-1(e)所示的侧壁所示的侧壁镶拼嵌入式结构，将四侧壁与底部分别加工、热处理、研磨、镶拼嵌入式结构，将四侧壁与底部分别加工、热处理、研磨、抛光后压入模套，四壁相互锁扣连接，为使内侧接缝紧密，抛光后压入模套，四壁相互锁扣连接，为使内侧接缝紧密，其连接处外侧应留有其连接处外侧应留有0. 30. 4 mm间隙，在四角嵌入件的间隙，在四角嵌入件
4、的圆角半径圆角半径R应大于模套圆角半径。应大于模套圆角半径。上一页 下一页返回6.1 成型零部件的结构设计成型零部件的结构设计 图图6-1(f) ,(g)所示为整体嵌入式，常用于多腔模或外所示为整体嵌入式，常用于多腔模或外形较复杂的塑件，如齿轮等。常用冷挤、电铸或机械加工等形较复杂的塑件，如齿轮等。常用冷挤、电铸或机械加工等方法制出整体镶块，然后嵌入，它不仅便于加工，且可节省方法制出整体镶块，然后嵌入，它不仅便于加工，且可节省优质钢材。优质钢材。 对于采用垂直分型面的模具，凹模常用瓣合式结构。对于采用垂直分型面的模具，凹模常用瓣合式结构。 图图6 -2所示为线圈架的凹模。组合式凹模易在塑件上留
5、下所示为线圈架的凹模。组合式凹模易在塑件上留下拼接缝痕迹，设计时应合理组合，尽量使拼块数量少，减少拼接缝痕迹，设计时应合理组合，尽量使拼块数量少，减少塑件上的拼接缝痕迹，同时还应合理选择拼接缝的部位和拼塑件上的拼接缝痕迹，同时还应合理选择拼接缝的部位和拼接结构以及配合性质，使拼接紧密。此外，还应尽可能使拼接结构以及配合性质，使拼接紧密。此外，还应尽可能使拼接缝的方向与塑件脱模方向一致。接缝的方向与塑件脱模方向一致。上一页 下一页返回6.1 成型零部件的结构设计成型零部件的结构设计 2.凸模凸模(型芯型芯) 凸模用于成型塑件内表面的零部件，又称型芯或成型杆。凸模用于成型塑件内表面的零部件，又称型
6、芯或成型杆。 凸模分类凸模分类:整体式和组合式。整体式和组合式。(1)整体式整体式(如如图图6-3 (a)所示所示) 优点优点:凸模与模板做成整体，结构牢固，成型质量好。凸模与模板做成整体，结构牢固，成型质量好。 缺点缺点:钢材消耗量大。钢材消耗量大。 适用场合适用场合:内表面形状简单的小型凸模。内表面形状简单的小型凸模。(2)组合式组合式 适用场合适用场合:塑件内表面形状复杂不便于机械加工的凸模，塑件内表面形状复杂不便于机械加工的凸模，或形状虽不复杂，但为节省优质钢材，减少切削加工量时。或形状虽不复杂，但为节省优质钢材，减少切削加工量时。上一页 下一页返回6.1 成型零部件的结构设计成型零部
7、件的结构设计 结构形式结构形式: 将凸模及固定板分别采用不同材料制造和热处理，然后将凸模及固定板分别采用不同材料制造和热处理，然后连接在一起。图连接在一起。图6-3(b) ,(c) ,(d)为常用连接方式示例，图为常用连接方式示例，图6-3(d)采用轴肩和底板连接，图采用轴肩和底板连接，图6一一3(b)采用螺钉连接，采用螺钉连接，销钉定位，图销钉定位，图6-3(c)采用螺钉连接，止口定位。采用螺钉连接，止口定位。 小凸模小凸模(型芯型芯)往往单独制造，再镶嵌人固定板中，其连往往单独制造，再镶嵌人固定板中，其连接方式多样。接方式多样。图图6-4 (a)采用过盈配合，从模板上压人采用过盈配合，从模
8、板上压人;图图6-4(b)采用间隙配合再从型芯尾部铆接，以防脱模时型芯被拔采用间隙配合再从型芯尾部铆接，以防脱模时型芯被拔出出;图图6-4(c)对细长的型芯可将下部加粗或做得较短，由底对细长的型芯可将下部加粗或做得较短，由底部嵌入，然后用垫板固定部嵌入，然后用垫板固定;图图6-4(d),(e)采用垫块或螺钉压采用垫块或螺钉压紧，不仅增加了型芯的刚性，便于更换，且可调整型芯高度。紧，不仅增加了型芯的刚性，便于更换，且可调整型芯高度。上一页 下一页返回6.1 成型零部件的结构设计成型零部件的结构设计 对异形型芯为便于加工，可做成对异形型芯为便于加工，可做成图图6 -5的结构，将下的结构，将下面部分
9、做成圆柱形，如图面部分做成圆柱形，如图6-5(a)所示。甚至只将成型部分做所示。甚至只将成型部分做成异形，下面固定与配合部分均做成圆形，如图成异形，下面固定与配合部分均做成圆形，如图6-5(b)所示。所示。上一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 成型零部件工作尺寸指成型零部件上直接决定塑件形状的成型零部件工作尺寸指成型零部件上直接决定塑件形状的有关尺寸，主要包括型腔和型芯的径向尺寸有关尺寸，主要包括型腔和型芯的径向尺寸(含长、宽尺寸含长、宽尺寸)、高度尺寸及中心距尺寸等。高度尺寸及中心距尺寸等。1.塑件尺寸精度的影响因素塑件尺寸精度的影响因素(1)成型零部件的制造误
10、差成型零部件的制造误差Sx 误差包括误差包括:成型零部件的加工误差和安装、配合误差。设成型零部件的加工误差和安装、配合误差。设计时一般应将成型零件的制造公差控制在塑件公差计时一般应将成型零件的制造公差控制在塑件公差 的的1/3左右，通常取左右，通常取IT7IT9级。级。 (2)成型零部件的磨损量成型零部件的磨损量Se 磨损主要原因磨损主要原因:塑料熔体在型腔中的流动以及脱模时塑件塑料熔体在型腔中的流动以及脱模时塑件与型腔的摩擦，以后者造成的磨损为主。与型腔的摩擦，以后者造成的磨损为主。下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 为简化计算，只考虑与塑件脱模方向平行的表面
11、的磨损，为简化计算，只考虑与塑件脱模方向平行的表面的磨损，对垂直于脱模方向的表面的磨损则忽略。对垂直于脱模方向的表面的磨损则忽略。 影响磨损量值的因素影响磨损量值的因素:成型塑件的材料、成型零部件的磨成型塑件的材料、成型零部件的磨损性及生产纲领。损性及生产纲领。 含玻璃纤维和石英粉等填料的塑件、型腔表面耐磨性差的含玻璃纤维和石英粉等填料的塑件、型腔表面耐磨性差的零部件取大值。设计时根据塑料材料、成型零部件材料、热零部件取大值。设计时根据塑料材料、成型零部件材料、热处理及型腔表面状态和模具要求的使用期限来确定最大磨损处理及型腔表面状态和模具要求的使用期限来确定最大磨损量。中、小型塑件最大磨损量一
12、般取量。中、小型塑件最大磨损量一般取1/6塑件公差，大型塑塑件公差，大型塑件则取小于件则取小于1/6塑件公差。塑件公差。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 (3)塑料的成型收缩量塑料的成型收缩量Ss 成型收缩不是塑料的固有特性，是材料与条件的综合特性，成型收缩不是塑料的固有特性，是材料与条件的综合特性，随塑件结构、工艺条件等的变化而变化，如原料的预热与干随塑件结构、工艺条件等的变化而变化，如原料的预热与干燥程度、成型温度和压力波动、模具结构、塑件结构尺寸、燥程度、成型温度和压力波动、模具结构、塑件结构尺寸、不同的生产厂家、生产批号的变化都将造成收缩率的波
13、动。不同的生产厂家、生产批号的变化都将造成收缩率的波动。 由于设计时选取的计算收缩率与实际收缩率的差异，以及由于设计时选取的计算收缩率与实际收缩率的差异，以及由于塑件成型时工艺条件的波动、材料批号的变化而造成的由于塑件成型时工艺条件的波动、材料批号的变化而造成的塑件收缩率的波动，导致塑件尺寸的变化值为塑件收缩率的波动，导致塑件尺寸的变化值为上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算Ss=( Smax - Smix)Ls式中式中 Smax塑料的最大收缩率塑料的最大收缩率; Smix塑料的最小收缩率塑料的最小收缩率; Ls塑料的名义尺寸。塑料的名义尺寸。 结论结论:
14、塑件尺寸变化值塑件尺寸变化值Ss与塑件尺寸成正比。对大尺寸塑与塑件尺寸成正比。对大尺寸塑件，比较收缩率波动对塑件尺寸精度影响较大。此时，只靠件，比较收缩率波动对塑件尺寸精度影响较大。此时，只靠提高成型零件制造精度来减小塑件尺寸误差是比较困难和不提高成型零件制造精度来减小塑件尺寸误差是比较困难和不经济的，应从工艺条件的稳定性和选用收缩率波动值小的塑经济的，应从工艺条件的稳定性和选用收缩率波动值小的塑料来提高塑件精度料来提高塑件精度;对小尺寸塑件，收缩率波动值的影响小，对小尺寸塑件，收缩率波动值的影响小，模具成型零件的公差及其磨损量成为影响塑件精度的主要因模具成型零件的公差及其磨损量成为影响塑件精
15、度的主要因素。素。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 (4)配合间隙引起的误差配合间隙引起的误差 配合间隙引起误差的原因配合间隙引起误差的原因:活动型芯的配合间隙，引起活动型芯的配合间隙，引起塑件孔的位置误差或中心距误差塑件孔的位置误差或中心距误差;凹模与凸模分别安装于凹模与凸模分别安装于动模和定模时，合模导向机构中导柱和导套的配合间隙，动模和定模时，合模导向机构中导柱和导套的配合间隙，引起塑件的壁厚误差。引起塑件的壁厚误差。 为保证塑件精度须使上述各因素造成的误差的总和小为保证塑件精度须使上述各因素造成的误差的总和小于塑件的公差值，即于塑件的公差值，即
16、 （6-2）上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算式中式中 成型零部件制造误差成型零部件制造误差; 成型零部件的磨损量成型零部件的磨损量; 塑料的收缩率波动引起的塑件尺寸变化值，即塑料的收缩率波动引起的塑件尺寸变化值，即塑料的成型收缩量塑料的成型收缩量; 由于配合间隙引起塑件尺寸误差由于配合间隙引起塑件尺寸误差; 塑件的公差。塑件的公差。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 2.成型零部件工作尺寸计算成型零部件工作尺寸计算 成型零部件工作尺寸计算方法常用平均值法和公差带法，成型零部件工作尺寸计算方法常用平均值法和公差带法
17、，这里只讲平均值法。这里只讲平均值法。 规范塑件标注的规定在计算前，对塑件尺寸和成型零部件规范塑件标注的规定在计算前，对塑件尺寸和成型零部件的尺寸偏差统一按的尺寸偏差统一按“入体入体”原则标注。原则标注。 对包容面对包容面(型腔和塑件内表面型腔和塑件内表面)尺寸采用单向正偏差标注，尺寸采用单向正偏差标注，基本尺寸为最小。如基本尺寸为最小。如图图6 -6所示，设所示，设 为塑件公差，为塑件公差，sz为成为成型零件制造公差，则塑件内径为型零件制造公差，则塑件内径为L + s 0 ，型腔尺寸，型腔尺寸L +Szm0 . 对被包容面对被包容面(型芯和塑件外表面型芯和塑件外表面)尺寸采用单向负偏差标尺寸
18、采用单向负偏差标注，基本尺寸为最大，型芯尺寸为注，基本尺寸为最大，型芯尺寸为L +Szm0 ，塑件外形尺寸，塑件外形尺寸为为Ls + 0 。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算对中心距尺寸采用双向对称偏差标注，塑件间中心距为对中心距尺寸采用双向对称偏差标注，塑件间中心距为Cs 2，型芯间的中心距为，型芯间的中心距为CmSz /2 平均值法就是按塑料收缩率、成型零件制造公差和磨损量平均值法就是按塑料收缩率、成型零件制造公差和磨损量均为平均值时，塑件获得的平均尺寸来计算。均为平均值时，塑件获得的平均尺寸来计算。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算
19、成型零部件的工作尺寸计算 1)型腔与型芯径向尺寸型腔与型芯径向尺寸 (1)型腔径向尺寸型腔径向尺寸 设塑料平均收缩率为设塑料平均收缩率为Sen，塑件外形基本尺寸为，塑件外形基本尺寸为Ls，其公，其公差值为差值为 ，则塑件平均，则塑件平均 尺寸为尺寸为Ls- /2 ;型腔基本尺寸为型腔基本尺寸为Lm，其制造公差为，其制造公差为Sz，则型，则型腔平均尺寸为腔平均尺寸为Lm+Sz/2. 考虑平均收缩率及型腔磨损为最大考虑平均收缩率及型腔磨损为最大值的一半值的一半(即即Se/2) , （6-3）上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算整理并忽略二阶无穷小量整理并忽略二
20、阶无穷小量 /2Sen腔基本尺寸为腔基本尺寸为 （6-4） Sz和和Sen是影响塑件尺寸的主要因素，应根据塑件公差是影响塑件尺寸的主要因素，应根据塑件公差来确定，成型零件制造公差来确定，成型零件制造公差Sz一般取一般取(1/3-1/6) ;磨损磨损量一般取小于量一般取小于Se，故式，故式(6-4)中取中取Se。为式为。为式为 /6.则则Lm=Lx+ScD-X 标注制造公差后，得标注制造公差后，得 (6-5)上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算式中式中 x修正系数。修正系数。 对中、小型塑件对中、小型塑件,Sz = /3 ,Se= /6，得，得 (6-6)
21、大尺寸和精度较低的塑件，大尺寸和精度较低的塑件，Sz /3 ，Se /6 ，式，式(6 -6)中中 前面的系数前面的系数x将减小，该系数值在将减小，该系数值在1/23/4间间变化。变化。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 (2)型芯径向尺寸型芯径向尺寸 设塑件内型尺寸为设塑件内型尺寸为ls，其公差值为，其公差值为 ，则其平均尺寸，则其平均尺寸为为ls+ /2;型芯基本尺寸为型芯基本尺寸为lm，制造公差为，制造公差为Sz，其平，其平均尺寸为均尺寸为lmSz/2。同上面推导型腔径向尺寸类似，。同上面推导型腔径向尺寸类似，得得 (6-7)式中式中 x=1/23
22、/4对中、小型塑件，有对中、小型塑件，有 (6-8)上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 2)型腔深度与型芯高度尺寸型腔深度与型芯高度尺寸 按上述公差带标注原则，塑件高度尺寸为按上述公差带标注原则，塑件高度尺寸为H0 x- ,型腔深度尺寸为型腔深度尺寸为H+Szm 0。型腔底面和型芯端面均型腔底面和型芯端面均与塑件脱模方向垂直，磨损很小，因此，计算时磨损与塑件脱模方向垂直，磨损很小，因此，计算时磨损量量Se不予考虑，则有不予考虑，则有略去略去 /2Sen，上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算标注公差后，得标注公差后，得
23、 (6-9)对中、小型塑件，对中、小型塑件，Sz=1/3 ，故得，故得 (6-10)对大型塑件对大型塑件x可取较小值，故式可取较小值，故式(6-10)中中x可在可在1/22/3范围选取。范围选取。同理可得型芯高度尺寸为同理可得型芯高度尺寸为 (6-11)对中、小型塑件，则为对中、小型塑件，则为 (6-12)上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 3)中心距尺寸中心距尺寸 影响模具中心距误差的因素影响模具中心距误差的因素:制造误差制造误差Sz，活动型芯与其，活动型芯与其配合孔的配合间隙配合孔的配合间隙Si。 中心距误差表示方法为双向公差中心距误差表示方法为双向
24、公差(如图如图4-39(C)所示所示)，塑件上中心距塑件上中心距Cs /2，模具成型零件的中心距为，模具成型零件的中心距为CsSz/2，其平均值即为其基本尺寸。，其平均值即为其基本尺寸。 塑件、模具中心距的关系塑件、模具中心距的关系:型芯与成型孔的磨损可认为是型芯与成型孔的磨损可认为是沿圆周均匀磨损，不影响中心距，计算时仅考虑塑料收缩，沿圆周均匀磨损，不影响中心距，计算时仅考虑塑料收缩，而不考虑磨损余量，得而不考虑磨损余量，得Cm=Cx+ScD上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算标注制造偏差后，则得标注制造偏差后，则得上一页 下一页返回6.2 成型零部件的
25、工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 模具中心距制造公差模具中心距制造公差Sz,根据塑件孔中心距尺寸精度要求、根据塑件孔中心距尺寸精度要求、加工方法和加工设备等确定。坐标锁床加工，制造公差一般加工方法和加工设备等确定。坐标锁床加工，制造公差一般小于小于 0. 015 0. 02 mm。 注意注意:对带有嵌件或孔的塑件，在成型时由于嵌件和型芯对带有嵌件或孔的塑件，在成型时由于嵌件和型芯等影响了其自由收缩，故其收缩率较实体塑件小。计算带有等影响了其自由收缩，故其收缩率较实体塑件小。计算带有嵌件的塑件的收缩值时，上述各式中收缩值项的塑件尺寸应嵌件的塑件的收缩值时，上述各式中收缩值项的塑件尺寸应扣除嵌
26、件部分尺寸。扣除嵌件部分尺寸。Sen为实测数据或选用类似塑件的实测数为实测数据或选用类似塑件的实测数据。如果把握不大，在模具设计和制造时，应留有一定的修据。如果把握不大，在模具设计和制造时，应留有一定的修模余量。模余量。 平均值法比较简便，常被采用。但对精度较高的塑件将造平均值法比较简便，常被采用。但对精度较高的塑件将造成较大误差，这时可采用公差带法。成较大误差，这时可采用公差带法。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 3.螺纹型芯与螺纹型环螺纹型芯与螺纹型环 由于塑件螺纹成型时收缩的不均匀性，影响塑件螺纹成型由于塑件螺纹成型时收缩的不均匀性，影响塑件螺纹
27、成型的因素很复杂，目前尚无成熟的计算方法，一般多采用平均的因素很复杂，目前尚无成熟的计算方法，一般多采用平均值法。值法。 (1)螺纹型芯与型环径向尺寸螺纹型芯与型环径向尺寸 径向尺寸计算方法与普通型芯和型腔的径向尺寸的计算方径向尺寸计算方法与普通型芯和型腔的径向尺寸的计算方法基本相似，但螺距和牙尖角的误差较大，从而影响其旋人法基本相似，但螺距和牙尖角的误差较大，从而影响其旋人性能，因此在计算径向尺寸时，采用增加螺纹中径配合间隙性能，因此在计算径向尺寸时，采用增加螺纹中径配合间隙的办法来补偿，即增加塑件螺纹孔的中径和减小塑件外螺纹的办法来补偿，即增加塑件螺纹孔的中径和减小塑件外螺纹的中径来改善旋
28、入性能。一般型腔和型芯径向尺寸计算公式的中径来改善旋入性能。一般型腔和型芯径向尺寸计算公式中的系数中的系数x适当增大，得到下列螺纹型芯与螺纹型环径向尺寸适当增大，得到下列螺纹型芯与螺纹型环径向尺寸相应的计算公式。相应的计算公式。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算螺纹型芯计算公式如下。螺纹型芯计算公式如下。螺纹型环计算公式如下。螺纹型环计算公式如下。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算式中式中 d m中中、d m大大、d m小小螺纹型芯的中径、大径和小径螺纹型芯的中径、大径和小径; D s中中、D s大大、D s小小塑
29、件内螺纹的中径、大径和小塑件内螺纹的中径、大径和小径的基本尺寸径的基本尺寸; D m中中、D m大大.D m小小螺纹发型环的中径、大径和小螺纹发型环的中径、大径和小径径; d s中中、d s大大、d s小小塑件外螺纹的中径、大径和小径塑件外螺纹的中径、大径和小径的基本尺寸的基本尺寸; 中中塑件螺纹中径公差，目前，国内尚无标准，可塑件螺纹中径公差，目前，国内尚无标准，可参考金属螺纹公差标准参考金属螺纹公差标准 选用精度较低者选用精度较低者; S中中 ,S大大、S小小分别为螺纹型芯或型环中径、大径和分别为螺纹型芯或型环中径、大径和小径的制造公差小径的制造公差;一般按塑件螺纹中径公差的一般按塑件螺纹
30、中径公差的1/51/4选取。选取。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 式式(6 -14)式式(6-19)与相应的普通型芯和型腔径向尺与相应的普通型芯和型腔径向尺寸计算公式相比较，可见式寸计算公式相比较，可见式(6 -5)修正系数二值增大了，普修正系数二值增大了，普通型芯或型腔为通型芯或型腔为3/4，而螺纹型芯或型环为，而螺纹型芯或型环为1。这样不仅扩。这样不仅扩大了螺纹中径的配合间隙，而且使螺纹牙尖变短，增加了牙大了螺纹中径的配合间隙，而且使螺纹牙尖变短，增加了牙尖的厚度和强度。尖的厚度和强度。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件
31、的工作尺寸计算(2)螺距螺距螺纹型芯与型环的螺距尺寸计算公式与前述中心距尺螺纹型芯与型环的螺距尺寸计算公式与前述中心距尺寸计算公式相同，即寸计算公式相同，即 (6-20)式中式中Pm螺纹型芯或型环的螺距螺纹型芯或型环的螺距; Ps 塑件螺纹螺距基本尺寸塑件螺纹螺距基本尺寸; Sz 螺纹型芯与型环螺距制造公差，其值可参螺纹型芯与型环螺距制造公差，其值可参照照表表6-1选取。选取。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 由式由式(6 -20)计算出的螺距常有不规则的小数，使机械加计算出的螺距常有不规则的小数，使机械加工较为困难。因此，相连接的塑件内外螺纹的收缩率
32、相同或工较为困难。因此，相连接的塑件内外螺纹的收缩率相同或相近似时，两者均可不考虑收缩率。塑件螺纹与金属螺纹相相近似时，两者均可不考虑收缩率。塑件螺纹与金属螺纹相连接，但配合长度小于极限长度或不超过连接，但配合长度小于极限长度或不超过7-5牙的情况，可牙的情况，可仅在径向尺寸计算时，按式仅在径向尺寸计算时，按式(6 -6)式式(6-19)加放径向配加放径向配合间隙补偿即可，螺距计算可以不考虑收缩率。合间隙补偿即可，螺距计算可以不考虑收缩率。 例例:图图6 -7为硬聚氯乙烯制件，收缩率为为硬聚氯乙烯制件，收缩率为0. 6%1%，试确定凹模直径与深度、凸模直径与高度、试确定凹模直径与深度、凸模直径
33、与高度、4- 5型芯间中型芯间中心距及螺纹型环尺寸。心距及螺纹型环尺寸。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 解解:按平均值法求解。按平均值法求解。 (1)凹模凹模(型腔型腔)直径直径 塑件平均收缩率为塑件平均收缩率为0. 8 %，根据式，根据式(6-6)，并取凹，并取凹模制造公差模制造公差Sz = /3 =0. 087 mm,此值介于此值介于IT9IT10之间。之间。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算(2)凹模深度凹模深度设设Sz = /3 = 0. 073 mm，按，按IT10制造，制造，(Sz= 0. 07 m
34、m，Sz= /6=0. 037mm上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算(3)凸模直径凸模直径设凸模按设凸模按IT9级制造，级制造，Sz=0.05mm，约为，约为 /5 。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 (4)凸模高度凸模高度 设设Sz= /3 =0. 093 mm，此值在，此值在IT10IT11之之间，按间，按IT10级制造，级制造， Sz= 0. 084 mm，磨损余量取，磨损余量取Se =0. 05 mm，约为，约为 /6。上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算(5)两型芯
35、中心距两型芯中心距 若按若按Sz=1/4 =0.22/4=0.055mm现按现按IT9级精度，取级精度，取Sz=0.048mm，则型心中心距为，则型心中心距为上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算 (6)螺纹型环螺纹型环 M30粗牙螺纹由有关手册查得粗牙螺纹由有关手册查得d s小小=26. 21 mm , d s中中=27. 73 mm ,螺距螺距Ps= 3. 5 mm ,查得螺纹中径公差查得螺纹中径公差 中中=31 mm;查得螺纹型环制造公差查得螺纹型环制造公差S大大=0.04mm , S中中=0.03mm ,S小小=0.04mm，将上述数据代入式，将上述
36、数据代入式(6-17)式式(6-19)得得到螺纹型环中径、小径、大径的值。到螺纹型环中径、小径、大径的值。 螺纹型环中径螺纹型环中径上一页 下一页返回6.2 成型零部件的工作尺寸计算成型零部件的工作尺寸计算螺纹型环小径螺纹型环小径螺纹型环大径螺纹型环大径 由于塑件螺纹长度很短，故不考虑螺距收缩。由于塑件螺纹长度很短，故不考虑螺距收缩。 螺纹型环螺螺纹型环螺距直接取塑件螺距。按制造公差距直接取塑件螺距。按制造公差Sz = 0. 04 mm，得螺纹，得螺纹型环螺距为型环螺距为Pm=3. 5 mm0. 02 mm上一页返回6.3 成型型腔壁厚的计算成型型腔壁厚的计算 注射成型时，为了承受型腔高压熔体
37、的作用，型腔侧壁与注射成型时，为了承受型腔高压熔体的作用，型腔侧壁与底板应该具有足够的强度与刚度。小尺寸型腔常因强度不够底板应该具有足够的强度与刚度。小尺寸型腔常因强度不够而破坏，大尺寸型腔刚度不足则为设计失效的主要原因。而破坏，大尺寸型腔刚度不足则为设计失效的主要原因。 确定型腔壁厚的计算法有传统的力学分析法和有限元法或确定型腔壁厚的计算法有传统的力学分析法和有限元法或边界元法等现代数值分析法。后者结果较可靠，特别适用于边界元法等现代数值分析法。后者结果较可靠，特别适用于模具结构复杂、精度要求较高的场合，但由于受计算机硬件模具结构复杂、精度要求较高的场合，但由于受计算机硬件和软件等经济与技术
38、条件的限制，目前应用尚不普遍。前者和软件等经济与技术条件的限制，目前应用尚不普遍。前者则根据模具结构特点与受力情况建立力学模型，分析计算其则根据模具结构特点与受力情况建立力学模型，分析计算其应力和变形量，控制其在型腔材料许用应力和型腔许用弹性应力和变形量，控制其在型腔材料许用应力和型腔许用弹性(即刚度计算条件即刚度计算条件)范围内。范围内。下一页返回6.3 成型型腔壁厚的计算成型型腔壁厚的计算 1.成型型腔壁厚刚度计算条件成型型腔壁厚刚度计算条件 (1)型腔不发生溢料型腔不发生溢料 在高压塑料熔体作用下，模具型腔壁过大的塑性变形将导在高压塑料熔体作用下，模具型腔壁过大的塑性变形将导致某些结合面
39、出现溢料间隙，产生溢料和飞边。因此，须根致某些结合面出现溢料间隙，产生溢料和飞边。因此，须根据不同塑料的溢料间隙来决定刚度条件。据不同塑料的溢料间隙来决定刚度条件。表表6 -2为部分塑料为部分塑料允许使用的不溢料间隙值。允许使用的不溢料间隙值。上一页 下一页返回6.3 成型型腔壁厚的计算成型型腔壁厚的计算 (2)保证塑料精度保证塑料精度 当塑件的某些工作尺寸要求精度较高时，成型零件的弹性当塑件的某些工作尺寸要求精度较高时，成型零件的弹性变形影响塑件精度，因此应使型腔压力为最大时，该型腔壁变形影响塑件精度，因此应使型腔压力为最大时，该型腔壁的最大弹性变形量小于塑件公差的的最大弹性变形量小于塑件公
40、差的1 /5 。 (3)保证塑件顺利脱模保证塑件顺利脱模 当变形量大于塑件冷却的收缩量时，塑件的周边被型腔紧当变形量大于塑件冷却的收缩量时，塑件的周边被型腔紧紧包住而难以脱模，强制顶出则易使塑件划伤或损坏，因此，紧包住而难以脱模，强制顶出则易使塑件划伤或损坏，因此，型腔允许弹性变形量应小于塑件的收缩值。但是，一般来说型腔允许弹性变形量应小于塑件的收缩值。但是，一般来说塑料的收缩率较大，故多数情况下，当满足上述两项要求时塑料的收缩率较大，故多数情况下，当满足上述两项要求时已能满足本项要求。已能满足本项要求。上一页 下一页返回6.3 成型型腔壁厚的计算成型型腔壁厚的计算2.型腔和底板的强度及刚度计
41、算型腔和底板的强度及刚度计算（1）计算法）计算法 常用圆形和矩形凹模的壁厚及底板厚度的计算公式，见常用圆形和矩形凹模的壁厚及底板厚度的计算公式，见表表6-3、表表6-4、表表6-5。 (2)查表法查表法 型腔壁厚的计算比较复杂且繁琐，为了简化模具设计，型腔壁厚的计算比较复杂且繁琐，为了简化模具设计，表表6 -6列出了矩形型腔壁厚的经验数据，列出了矩形型腔壁厚的经验数据，表表6 -7列出了圆形型列出了圆形型腔壁厚的经验数据，腔壁厚的经验数据，表表6 -8列出型腔底板的经验数据，供设列出型腔底板的经验数据，供设计者参考。计者参考。上一页返回学习小结学习小结(1)成型零件的结构。成型零件的结构。(2
42、)成型零件的尺寸计算。成型零件的尺寸计算。(3)成型零件刚度强度的计算。成型零件刚度强度的计算。返回 图图6-1 凹模的结构类型凹模的结构类型返回 图图6-2 瓣合式凹模瓣合式凹模返回图图6-3 凸模的结构类型凸模的结构类型 返回 图图6-4 型芯组合方式型芯组合方式返回 图图6-5 异性型芯异性型芯返回 图图6-6 塑件与成型零件尺寸标注塑件与成型零件尺寸标注返回 表表6-1 螺纹型芯与型环螺距制造公差螺纹型芯与型环螺距制造公差返回 图图6-7 塑料制件塑料制件返回 表表6-2 不发生溢料的间隙值不发生溢料的间隙值返回 表表6-3 型腔壁厚和底板厚度计算公式型腔壁厚和底板厚度计算公式返回 表表6-4 系数系数c返回 表表6-5 系数系数c返回 表表6-6 矩形型腔壁厚经验数据矩形型腔壁厚经验数据返回 表表6-7 圆形型腔壁厚经验数据圆形型腔壁厚经验数据返回 表表6-8 支撑厚度支撑厚度h的经验数据的经验数据返回
