模具设计与制造第三章

3.1 塑料的尺寸精度和表面粗糙度
（1）塑件上孔的公差采用单向正偏 差，即下偏差为0，上偏差取正Δ； （2）塑件上轴的公差采用单向负偏 差，即上偏差为0，下偏差取负Δ； （3）中心距及其他位置尺寸公差采 用双向等值偏差，即上偏差取正Δ/2， 下偏差取负Δ/2。
3.1 塑料的尺寸精度和表面粗糙度
表面粗糙度、 表面粗糙度、光亮度 色彩均匀性 表面缺陷：缩孔、凹陷 表面缺陷：缩孔、 推杆痕迹 对拼缝、熔接痕、 对拼缝、熔接痕、毛刺等
3.1 塑料的尺寸精度和表面粗糙度
指塑件的总体尺寸 流动性 设备能力 注射量 锁模力 工作台面
3.1 塑料的尺寸精度和表面粗糙度
指所获得塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度， 即尺寸准确度,一般比金属件低。
①塑料收缩率的波动； ②成型工艺条件(温度、压力、时间)变化； ③模具制造精度、磨损程度、安装误差； ④有脱模斜度； ⑤塑件成型后的时效变化。
3.2.2 脱模斜度
塑件在冷却过程中产生收缩，在脱模前会紧紧 包在型芯上，或由于黏附作用，塑件紧贴在型腔内。 因此，为了便于从塑件中抽出型芯或从型腔中脱出 塑件，防止在脱模时拉伤或擦伤塑件，在设计塑件 时必须使塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度， 在模具上即称为脱模斜度α。
3.2 塑件形状和结构设计
强制脱出的浅侧凹, 强制脱出的浅侧凹,尺寸应满足
(A-B)x100
C
%≦5%
3.2 塑件形状和结构设计
强制脱出的浅侧凸, 强制脱出的浅侧凸,尺寸应满足
(A-B)x100
C
%≦5%
3.2 塑件形状和结构设计
强制脱出的浅侧凸, 强制脱出的浅侧凸,尺寸应满足
(A-B)x100 B %≦5%
3.2 塑件形状和结构设计
3.2 塑件形状和结构设计
3.注意： 3.注意： 注意
分型面上圆角的设计若阻碍塑件的脱模，则不能 制成圆角，而应采用尖角。 错误
正确
3.2 塑件形状和结构设计
3.2.7 孔
1. 孔的形式 （1）通孔、盲孔：根据穿透情况分。 （2）简单孔、复杂孔：根据截面形状分。 2. 孔的作用 （1）装配零件。 （2）散热、通风。
3.2 塑件形状和结构设计
1 热塑性塑件最小壁厚计算公式： 3 热塑性塑件最小壁厚计算公式：
δ min = 0 . 8
2 3

(
3
h − 2 .1
)
h—塑件壁长，从浇口到型腔最远处距离。 热固性塑件最小壁厚计算公式： 热固性塑件最小壁厚计算公式：
δ min
2h 1 = + L − 20 lg a
L—拉西格流动性值。 A—冲击强度（㎏·㎝/cm2）。
加强筋以设计矮一些、多一些为好。 ③ 加强筋以设计矮一些、多一些为好。 矮一些 为好 筋与筋的间隔距离应大于塑件的壁厚 间隔距离应大于塑件的壁厚。 ④ 筋与筋的间隔距离应大于塑件的壁厚。
3.2 塑件形状和结构设计 ⑤ 加强筋厚度应小于壁厚（约为1/2） 加强筋厚度应小于壁厚（约为1/2） 筋厚度应小于壁厚 1/2
3.2 塑件形状和结构设计
3.2.5 支承面和固定凸台
1．支承面 不宜用整个平面作为支承面， 不宜用整个平面作为支承面，只要稍有翘曲或 变形就会使平面不平，接触不好。 变形就会使平面不平，接触不好。 S=0.3-0.5mm
3.2 塑件形状和结构设计
3.2 塑件形状和结构设计 2．凸台 塑件上突出的锥台或支承块，为螺钉等紧固件提 供坐落部位，或加强塑件上的孔的强度。 凸台设计原则： 凸台设计原则： （1）凸台应尽可能设在塑件转角处； （2）凸台应有足够的脱模斜度； （3）凸台与基面接合处应有圆弧过渡； （4）凸台直径至少应为孔径的两倍； （5）凸台高度一般不应超过凸台外径的两倍； （6）凸台壁厚不应超过基面壁厚的3/4，以1/2为好； （7）两凸台相距很近或离边缘很近时做成连通的。
3.2 塑件形状和结构设计 除采用加强筋外， 容器的 以及边缘 边缘部位 ⑨ 除采用加强筋外，对容器的底和盖以及边缘部位 还可采用右图所示的加强结构。 还可采用右图所示的加强结构。
3.2 塑件形状和结构设计 加强筋常常引起塑件局部凹陷， 常常引起塑件局部凹陷 ⑩ 加强筋常常引起塑件局部凹陷，可采用如图 的结构来修饰和隐藏。 的结构来修饰和隐藏。
3.1 塑料的尺寸精度和表面粗糙度 小尺寸制品：模具制造误差对尺寸精度影响最大； 大尺寸制品：收缩波动为主要影响因素。
模塑件公差代号为MT（1-7），MT7级精度最低, 每一级,分为A、B两部分(表3-1和表3-2) A部分：不受模具活动部分 影响的尺寸公差值 B部分：受模具活动部分影 响的尺寸公差值
塑料成型工艺与模具设计 2. 塑件设计的主要内容 尺寸、精度、 尺寸、精度、表面粗糙度 形状、脱模斜度、壁厚、加强筋、 形状、脱模斜度、壁厚、加强筋、 形状 支承面和固定凸台、圆角、 支承面和固定凸台、圆角、孔、 结构 螺纹、嵌件、 螺纹、嵌件、标记和符号
塑料成型工艺与模具设计
3.1 塑件的尺寸精度和表面粗糙度
6.0 7.0 2.2～2.5 3.75 6 、8 7、9
3.2 塑件形状和结构设计 孔间距、孔边距与孔径的关系(2) 孔间距、孔边距与孔径的关系(2)
A=B=d C=2d
3.2.7 孔
3.2 塑件形状和结构设计
(3) 塑件上固定用孔和其它受力孔的周围可设计
一凸边或凸台来加强.
建议采用
一般不用 固定用孔形式
3.2 塑件形状和结构设计 3. 孔设计的原则
（1）孔设在不易削弱塑件强度的地方.
（2）孔与孔之间，孔与边壁之间应留有足够的距离 (表3-8，两个距离相同)。 当孔间距过小，安排型芯有困难时，可采用下 图拉通形式。
3.2 塑件形状和结构设计
孔间距、孔边距与孔径的关系1 孔间距、孔边距与孔径的关系1（手册）㎜
α=2-5°
3.2 塑件形状和结构设计 3、 加强筋设计原则 、 沿塑料流向设置,从而降低塑料的充模流动阻力 流向设置 阻力. ① 沿塑料流向设置,从而降低塑料的充模流动阻力.
3.2 塑件形状和结构设计 避免或减少塑料局部集中 防止产生凹陷和气泡. 局部集中, ② 避免或减少塑料局部集中,防止产生凹陷和气泡.
加强筋与支承面 与支承面间应留有间隙 ⑥ 加强筋与支承面间应留有间隙
3.2 塑件形状和结构设计 较高较大塑件,可在其内壁及外壁设计纵向圆柱、 内壁及外壁设计纵向圆柱 ⑦ 较高较大塑件,可在其内壁及外壁设计纵向圆柱、 沟槽或波纹状的增强结构
3.2 塑件形状和结构设计
凸台有加强筋可增强结构。 有加强筋可增强结构 ⑧ 凸台有加强筋可增强结构。
3.2 塑件形状和结构设计
3.2 塑件形状和结构设计 3.角撑 — 塑件上边角或凸台的支撑部分 3.角撑 — 角撑的尺寸如下： 角撑的尺寸如下： T——制品壁厚 ——制品壁厚 —— D＝T ＝ C＝2T ＝ A＝0.8T ＝ B＝2A ＝
3.2 塑件形状和结构设计
3.2.6 圆角
在满足使用要求的前提下,制件的所有转角尽可能 设计成圆角，或者用圆弧过渡。 1.圆角的作用 1.圆角的作用
设计原则 1、满足使用性能 2、利于成型 3、尽量不用侧向抽芯机构
侧向抽芯机构 典型单分型注射模
3.2 塑件形状和结构设计
侧孔改侧凹
3.2 塑件形状和结构设计
侧孔件成型凹模
侧凹件成型凹模
3.2 塑件形状和结构设计
成型凹模及塑件剖视图
3.2 塑件形状和结构设计
成型凸模及塑件三视图
3.2 塑件形状和结构设计
3.2 塑件形状和结构设计
3.2 塑件形状和结构设计
3.2 塑件形状和结构设计
3.2 塑件形状和结构设计
3.2 塑件形状和结构设计
3.2.4 加强筋与其他防止变形的结构
1、主要作用 、 不增加壁厚的情况下，增强塑件的强度和刚 度，避免塑件翘曲变形。
3.2 塑件形状和结构设计 2、 加强筋尺寸 、
可采用，便设置型芯
3.2.7 孔
3.2 塑件形状和结构设计
(4)尽量避免有侧孔：若不可避免，应考虑其可行 性（抽芯）。 (5)斜孔或形状复杂孔：可采用拼合的型芯来成形 （不抽芯，简化结构），如图3－9所示。
①圆角可避免应力集中，提高制件强度 ②圆角可有利于充模和脱模 ③圆角有利于模具制造，提高模具强度
3.2 塑件形状和结构设计 2. 设计要点： 设计要点： ①内壁圆角半径应为壁厚的一半； ②外壁圆角半径可为壁厚的1.5倍； ③一般圆角半径不应小于0.5mm； ④壁厚不等的两壁转角可按平均壁 厚确定内、外圆角半径；
3.1 塑料的尺寸精度和表面粗糙度
①一般型腔表面粗糙度要求达0.4-0.1ｕm，塑件 0.8-0.2ｕm 。 ②透明制品型腔和型芯粗糙度一致。 ③非透明制品的隐蔽面可取较大粗糙度，即型 芯表面相对型腔表面略为粗糙。
S
H
塑料成型工艺与模具设计
3.2 塑件形状和结构设计
3.2 塑件形状和结构设计
3.2.1 形状
3.2 塑件形状和结构设计 精度要求高，取较小脱模斜度
3.2 塑件形状和结构设计 形状复杂，取较大脱模斜度
3.2 塑件形状和结构设计
3.2.3 壁厚
过小：强度、刚度不足，塑料流动困难,产生缺 料。 过大：原料浪费,冷却时间长,内部产生气泡,外 部产生凹陷 。 不均: 收缩不一致而产生内应力,使塑件变形、 翘曲。
3.2 塑件形状和结构设计
选取脱模斜度遵循以下原则： 选取脱模斜度遵循以下原则：
精度高， ①塑件精度高，采用较小脱模斜度； 塑件精度高 采用较小脱模斜度； 塑件形状复杂不易脱模，选用较大斜度； 形状复杂不易脱模 ②塑件形状复杂不易脱模，选用较大斜度； 高度大的塑件 采用较小脱模斜度； 的塑件， ③高度大的塑件，采用较小脱模斜度； 收缩率大， ④收缩率大，选用较大斜度； 润滑剂的塑件 采用较小 的塑件， ⑤含润滑剂的塑件，采用较小脱模斜度 从留模方位考虑: ⑥从留模方位考虑: 留在型芯，内表面脱模斜度﹤ 留在型芯，内表面脱模斜度﹤外表面 留在型腔，内表面脱模斜度＞ 留在型腔，内表面脱模斜度＞外表面 常用脱模斜度α=0 30′～ α=0° ⑦常用脱模斜度α=0°30′～1°30′ 脱模阻力大（加强筋、网状格子） 脱模阻力大（加强筋、网状格子）α＝4～5° 脱模侧面有桔皮纹： 脱模侧面有桔皮纹：α＝4～6°。