成型零部件结构设计2

二、经验法 1.圆形凹模壁厚
凹模内壁 直径 2r ～40 整体凹 模壁厚 S=R-r 20 镶拼式凹模 凹模内壁 整体凹 直径 模壁厚 2r S=R-r >90～100 50 镶拼式凹模
凹模壁 厚S1
8
模套壁 厚S2
18
凹模壁 厚S1
14
模套壁 厚S2
40
>40 ～ 50
>50 ～ 60 >60 ～ 70 >70 ～ 80 >80 ～

一、计算法 2.圆形侧壁和底板厚度的计算法:圆形凹模壁厚
一、计算法 2.圆形侧壁和底板厚度的计算法:圆形凹模壁厚
式中： h1、h2——凹模侧壁、底板厚度（mm） r ——凹模内半径（mm） ——泊松比，常取0.25～0.3 ； ——充许变形量（mm）一般不超过塑料的溢边值； P ——型腔压力，一般取50 MPa [] ——弯曲许用应力（MPa） a ——凹模受力部份（mm） L、b ——凹模内腔长边和短边（mm） E ——弹性模量（mm）钢取2.06×105MPa L ——垫块间距（mm） B ——支承板宽度（mm）； A ——凹模高度（mm） c、c′——常数分别由 L / a L/b 而定，见表6.7、表6.8

从不产生溢料飞边考虑 ： 型 腔 配 合 处 的 最 大 间 隙
Zmax﹤塑料的溢料值.
各种塑料的最大不溢料间隙值如下： PA/PE/PP/POM ≤0.025～0.04；

低粘度塑料:
中粘度塑料:
高粘度塑料:
PS/ABS PMMA ≤0.05；
PC/PSF/PPO ≤0.06～0.08。
支承板厚度 Ｈ 15 15 ～ 20 20 ～ 25 25 ～ 30 30 ～ 40
>200
>40
思考与练习：
1.如图所示塑件，材料：ABS，塑料的收缩率为0.005， 取Δ/3。试计算成型零件的工作部分尺寸。
一、计算法 1.矩形侧壁和底板厚度的计算法:圆形凹模壁厚
一、计算法 1.矩形侧壁和底板厚度的计算法:圆形凹模壁厚
式中： s1、s2—— 凹模侧壁、底板厚度（mm） L —— 垫块间距（mm）
B —— 支承板宽度（mm）；
A —— 凹模高度（mm） L、b —— 凹模内腔长边和短边（mm）
a —— 凹模受力部份（mm）
25 ～ 28
28 ～ 35 35 ～ 40 40 ～ 45 45 ～ 50 50 ～ 60 60 ～ 70 70 ～ 78
表中壁厚是边长比
>80 ～ 90 >90 ～ 100 >100 ～ 120 >120 ～ 140 >140 ～ 160
L/b=1.8时的参考尺
寸；

当L/b＞1.8时壁厚
应适当增大。
保证塑件的顺利脱模： δ ≤S·t（收缩量）

如果型腔刚度不足，在高压作用下会产生过大弹性变形， 当变形量超过塑件收缩值时，塑件周边将被型腔紧紧包住而难以脱模， 强制顶出易使塑件划伤或破裂，因此型腔的充许弹性变形量小于塑件 壁厚的收缩值，

即： [] ＜ ·S
在一般情况下，因塑料的收缩率较大，型腔的弹性变形量不会超过塑 料冷却时的收值。 因以型腔的刚度要求主要由 不溢料和塑件精度 来决定
是影响塑件公差的主要因素。
§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
※ 成型零件尺寸的计算方法有：平均值法和极限值法
平均值法：按平均收缩率、平均磨损量和平均制造 公差为基准的平均尺寸计算方法。 ※ 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：
※模具的打磨抛光
2.成型零件的磨损δc
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。
磨损量的大小取决于塑料品种、模具材料及热处理。 小批量生产时，δc取小值，甚至可以不考虑。
玻璃纤维塑料磨损大，δc应取大值。
模具材料耐磨，表面强化好，δc应取小值。
小型塑件的模具磨损对塑件影响较大。

(1) 型腔壁厚的强度计算条件是型腔在各种受力形式下的应力值不得

(2) 刚度计算条件由于模具的特殊性，应从以下三个方面来考虑： (型腔侧 壁的最大允许变形量δ )
从中小型塑件的尺寸精度考虑：δ ≤Δ /5

部分尺寸要求较高的精度，要求模具型腔应具有很好的刚性，以保证 塑料熔体注入型腔时不产生过大的弹性变形。此时，型腔的充许变形量[] 由塑件尺寸和公差值来确定。
二、影响塑件工作尺寸公差的因素
4.模具的安装配合误差δj
模具活动成型零件和配合间隙的变化会引起塑件工作尺寸的变化 ※塑件可能产生的最大误差δ为各种误差的总和： δ=δz+δc+δs+δj ※塑件的公差Δ 应大于或等于各种因素引起的积累误差之和 δ，即Δ ≥δ ※模具制造公差δz ，模具的磨损δc 和成型收缩的波动δs
§3.3 成型零件的工作尺寸计算
一、成型零件的工作尺寸
成型零件工作尺寸包括： ※型芯和型腔的径向工作尺寸 ※型芯和型腔的深度工作尺寸 ※中心距工作尺寸
二、影响塑件工作尺寸公差的因素
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。
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
二、影响塑件工作尺寸公差的因素
1.塑件的成型收缩δs
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
二、影响塑件工作尺寸公差的因素
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：


※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 ) （ 起主要作用，只考虑与脱模方向平行的表面摩擦磨损，
垂直方向磨损小忽略不计）

料流的冲刷


※腐蚀性气体的锈蚀
三、成型零件工作尺寸计算方法 ※塑件与成型零件工作尺寸标注方法：
轴类工作尺寸采用基轴制，标负差
孔类工作尺寸采用基孔制，标正差
中心距工作尺寸公差带对称分布，标
正负差
四、成型零件工作尺寸计算
型腔以强度为主计算;
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. 超过模具材料的许用应力；
>50 ～ 60
>60 ～ 70 >70 ～ 80

30 ～ 35
35 ～ 42 42 ～ 48 48 ～ 55 55 ～ 60 60 ～ 72 72 ～ 85 85 ～ 95
10 ～ 11
11 ～ 12 12 ～ 13 13 ～ 14 14 ～ 15 15 ～ 17 17 ～ 19 19 ～ 21
25
30 35 40 45
9
10 11 12 13
22
25 28 32 35
>100～ 120
>120～ 140 >140～ 160 >160～ 180 >180～
55
60 65 70 75
15
16 17 19 21
45
48 52 55 58
塑件在分型面 上的投影面积 Ａ（cm2） ～5 >5 ～ 10 >10 ～ 50 >50 ～ 100 >100 ～ 200
⑵影响塑件收缩的因素（产生偶然误差） ※塑料品种
※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）
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
模具制造公差占塑件总公差的三分之一左右：δz=Δ/3
到δz=Δ/4之间 或取IT7-IT8级作为模具的制造公差。
—— 泊松比，常取0.25～0.3 ； E —— 弹性模量（mm）钢取2.06×105MPa
—— 充许变形量（mm）一般不超过塑料的溢边值；
[] —— 弯曲许用应力（MPa） P —— 型腔压力，一般取20-40 MPa
二、经验法 1.矩形凹模壁厚
矩形凹模 内侧短边长 b ～40 >40 ～ 50 整体凹模壁 厚 S 25 25 ～ 30 镶拼式凹模 凹模壁厚 S1 9 9 ～ 10 模套壁厚 S2 22 22 ～ 25