塑料模现代设计2

§3.4成型零部件设计

型腔是模具上直接用以成型制品的空间。成型零件是与塑料直接接触、构成模具型腔的零件。

型腔设计步骤和主要内容：首先根据塑料性能、制件的使用要求确定型腔的总体结构、进浇点、分型面、排气部位、脱模方式等。根据制件尺寸和成型收缩率大小，计算成型零件的工作尺寸。从机械加工角度决定型腔各个零件之间的组合方式，详细地确定型腔各零件的结构和其它细节尺寸，以及机加工工艺要求等对关键成型零件进行强度和刚度校核。1§3.4成型零部件设计一、型腔分型面的设计(一)分型面的确定分型面——模具上用以取出塑件和(或)浇注系统凝料的可分离的接触表面表达方法——用短粗实线标出分型面位置，箭头表示分离动作方向平行于开模方向垂直于开模方向分型面是否得当，对制件质量、操作难易、模具制造都有很大影响。2§3.4成型零部件设计1.塑件在型腔中放置方位的确定

一般只采用一个与注射机开模运动方向相垂直的分型面

尽量避免与开模运动相垂直的方向有侧凹或侧孔三侧抽芯双侧抽芯单侧抽芯3§3.4成型零部件设计2.分型面形状的决定

一般分型面是与注射机开模方向相垂直的平面，如图a，但也有将分型面作成倾斜面(图b)或弯折面(图c)或曲面(图d)，这样的分型面虽然加工困难，但型腔制造和制品脱模比较容易；分型面上利用锥面可增加合模对中性，其分型面也是曲面。(a)(b)(d)(c)4§3.4成型零部件设计3.分型面位置的选择①分型面要取在塑件断面轮廓最大处，有利于脱模②分型面要满足塑件表面质量的要求5§3.4成型零部件设计③从制件顶出考虑，分型面要尽可能使制件留在动模边图3-4-4(a)薄壁筒形制件收缩后易包附在型芯上图(b)制件上有多个型芯或形状复杂锥度小的型芯时，型芯应设在动模边6§3.4成型零部件设计图(d)当制件的孔内有管状的金属嵌件时，则不会对型芯产生包紧力，而对凹模的粘附力较大。这时应将凹模设在动模边，型芯既可设在动模边，也可设在定模边。图(c)制件的壁相当厚且内孔较小时，可将型芯和凹模的主要部分都设在动模边7§3.4成型零部件设计④要满足塑件质量要求，如保证制件相关部位的同心度

取分型面时最好把要求同心的部分放在同一侧，如图所示的双连齿轮，要求大齿轮、小齿轮和内孔三者有很好的同心度，为此把齿轮凹模和型芯都设在动模一边。当制件上要求互相同心的部位不便设在分型面的同一侧时，则应设置特殊的定位装置，如锥面中心导柱等，以提高合模时的对中性。

保证制件同心度的分型面位置8§3.4成型零部件设计⑤尽量减少塑件在分型面上的投影面积，以降低锁模力⑥为简化模具结构，尽可能将分型抽芯机构留在动模一侧9§3.4成型零部件设计当采用自动侧向分型抽芯机构时，除了液压抽芯能获得较大的侧向抽拔距离外，一般分型抽芯机构侧向抽拔距离都较小。取分型面时应首先考虑将抽芯或分型距离长的一边放在动、定模开模的方向，而将短的一边作侧向分型或抽芯。侧向抽芯抽拔距最短的分型面位置1－动模2－定模10§3.4成型零部件设计由于侧向滑块合模时锁紧力较小，对于投影面积较大的大型制件(例如大型线圈骨架)，可将制件投影面积大的分型面放在动定模合模的主平面上，而将投影面积较小的分型面作为侧向分型面。否则侧滑块的锁紧机构必须作得很庞大，或由于锁不紧而溢边。投影面积很大的分型面应放在主合模面上11§3.4成型零部件设计⑦考虑脱模斜度的影响图a中塑件完全在动模一侧脱出，会使脱模斜度过大；而图b分别在动模、定模安排型腔，可减少脱模斜度。⑧分型面的位置要有利于模具排气12§3.4成型零部件设计(二)排气槽的设计原因——当塑料熔体注入型腔时，如果型腔内原有气体、蒸汽不能顺利地排出，将在制品上形成气孔、接缝、表面轮廓不清，不能完全充满型腔，同时还会因气体被压缩而产生的高温灼伤制件，使之产生焦痕。而且型腔内气体被压缩产生的反压力会降低充模速度，影响注射周期和产品质量。

排气槽应设在塑料流的末端，一般常开设在分型面凹模一侧，如图3-4-8所示。排气槽深可取0.025~0.1mm，宽1.5~6mm，以塑料不进入排气槽为度，其出口不要对着操作工人，以防熔融塑料喷出，发生工伤事故。有的将分型面上的排气槽做成弯曲的形式且逐步增宽，以降低塑料溢出时的动能。

分型面上开设排气槽13§3.4成型零部件设计a.利用顶杆与顶杆孔的配合间隙逸气。顶管顶块、脱模板与型芯的配合间隙，都可兼作排气用。间隙量可取0.03~0.05mm，视排气量和周边长度而定b.利用活动型芯与型芯孔的配合间隙排气。不能利用模板上的固定镶块或型芯与其安装孔的配合间隙排气，因为这一类不动的间隙易被塑料溢边所堵塞又不能随时清除。c.小型制件的排气量不大，可利用分型面闭合时的微小间隙排气d.如型腔最后充满的部位(排气点)不在分型面上，其附近又无可供排气的顶杆或活动型芯时，可在型腔上镶嵌烧结金属块排气，烧结金属下方的通气孔直径D不宜过大，以免烧结金属受力变形。abcd14§3.4成型零部件设计二、成型零件的结构设计

由于型腔直接与高温高压的塑料相接触，它的质量直接关系到制件质量，因此要求它有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性以承受塑料的挤压力和料流的摩擦力和足够的精度和表面光洁度。光洁度常在▽8以上，以保证塑料制品表面光亮美观，容易脱模。一般来说，成型零件都应进行热处理，使其具有HRC40以上的硬度。如成型产生腐蚀性气体的塑料，如聚氯乙烯等，还应选择耐腐蚀的钢材。成型零件：是与塑料直接接触、构成型腔的零件，包括凹模、凸模、型芯、镶块、成型杆、成型环等。15§3.4成型零部件设计(一)凹模的结构设计凹模：成型塑件外表面的零件按结构划分整体式凹模整体嵌入式凹模局部镶嵌式凹模大面积镶嵌组合式凹模四壁拼合式凹模凹模的结构随着塑件形状、成型需求、模具加工装配等工艺要求而变化，有以下几种形式：16§3.4成型零部件设计1.整体式凹模大型模具不易采用整体式结构：※不便于加工，维修困难※切削量太大，浪费钢材※大件不易热处理（淬不透）※搬运不便※模具生产周期长，成本高结构特点：凹模由整块金属材料加工而成优点：强度大、牢固、不易变形、塑件质量好适用范围：形状简单、容易制造、或形状复杂但凹模可用电火花和数控加工等特殊方法加工的中小型塑件17§3.4成型零部件设计2.整体嵌入式凹模结构特点：凹模由整块金属材料采用冷挤压或电火花加工而成并镶入模套中优点：型腔对应的两半作成整体嵌入式，可保证合模时的对中性。型腔尺寸小，凹模镶件外形多为旋转体，更换方便。节省贵重钢材，易于维修更换，各型腔单独加工利于缩短制模周期适用范围：塑件尺寸较小的多型腔模具18§3.4成型零部件设计装配情况：(过渡配合、防转)凹模镶块的外形常采用带轴肩(台阶)的圆柱形，然后分别从下面嵌入凹模固定板中，用垫板和螺钉将其固定如果制件不是旋转体，而凹模的外表面为旋转体时，则应考虑止转定位。常用销钉定位，销钉孔可钻在连接缝上(骑缝销钉)，也可钻在凸肩上当凹模镶件硬度很高不便加工销孔时，最好利用磨削出的平面采用键定位，键定位适用于多型腔模具中固定成排的阴模，也适用于经常拆卸的地方凹模也可以从上面嵌入凹模固定板中，如图d、e所示，这样可省去垫板该形式因为其表面有间隙，不宜设分流道abcdeH8/r719§3.4成型零部件设计3.局部镶嵌式凹模结构特点：将凹模中易磨损的部位做成镶件嵌入模体中优点：易磨损镶件部分易加工易更换；使加工简化、成本降低b模内有局部突起，可将此凸起部分单独加工，再把加工好的镶块利用圆形槽(或T形槽，燕尾槽等)镶在圆形凹模内。c是利用局部镶嵌的办法加工圆环形凹模。d利用局部镶嵌的办法加工长条形凹模。e在凹模底部局部镶嵌。

装配情况：a为异性凹模，先钻周围的小孔，再在小孔内镶入芯棒并加工大孔，加工完毕后把这些芯棒取出，调换完整的芯棒镶入。20§3.4成型零欠部件设卡计4.大粘面积镶嵌袋组合式凹无模结构特它点：凹模由许泽多拼块镶假制组合而策成优点：满足大型雕塑件凸凹插形状的需连求，便于洁机械加工便、维修、雷抛光、研拾磨、热处披理以及节佣约贵重模恒具钢材。适用范围：广泛用于研大型塑件状上图3-4千-13底部大面积镶威嵌组合式靠凹模(阿最常见，娇先将凹模蜡做成穿孔忠，再镶上赖底)装配情况当：a图的屑形式镶卫嵌比较核简单，投结合面界应仔细词磨平、蠢加工。文抛光凹深模内壁蛛时，要舌注意保客护与底驳板接合祝处的锐主棱不能牺损伤，屋更不能促带圆角同，以免查造成反症锥度而遵影响脱千模。底勺板还应拖有足够民的厚度戴，以免脏变形而恢楔入塑述料。b毕用于底服部加工接较困难糖的深型胆腔。c电的结构闭制造稍帽麻烦，脱但圆柱醉形配合扁面不易呢楔入塑歪料。21§3.4成型零详部件设装计图3-砍4-1礼4锋侧壁大凤面积镶伞嵌组合桂式凹模图3-东4-1刘4将凹穿模侧壁做成镶奖嵌的，吐其中U坚型部分崖为穿通萄的槽形糊，便于劫加工和端抛光，爹侧壁配红合面经日磨削抛幻玉光后，订用销钉跪和螺钉证定位紧愚固。由于塑手料的压萌力甚大乡丰，对于迟大型型听腔螺钉害易被拉婶伸变形押(图a毛)或剪室切变形寺(图b饭)。可凶将上面杆几部分壁组合后易压入模韵套的固悄定孔之凶中，如愤图3-饭4-1洗5所示甩。缺点宁是将增当加模具援的尺寸铅和重量行。图3-散4-1程5姑用模套童箍紧的眠大面积宫镶嵌组司合式凹病模1－模套2、3盟－侧拼涉块(a)(b)22§3.4成型零倒部件设蒙计5.舒四壁拼逐合的组弦合式凹骨模对于大仅型和形万状复杂添的凹模孕，可以弓把它的巡寿四壁和披底分别丸加工经霞研磨之钳后压入此模套中谅，侧壁刷相互之缠间采用庄扣锁连疗接以保婚证连接旨的准确脏性，连而接处外浮侧做成岔0.3绩~0.方4mm种的间隙欣，使内暗侧接缝鞠紧密。惨在四角斥，嵌入粥件的转也角半径念R/应大于模响板的转角盲半径r。贞图a的型矛腔内壁有鼓圆角R，鸟图b的型营腔则不带惰圆角。23§3.4成型零浸部件设吓计(二)托型芯和成逝型杆的结抬构设计型芯和成子型杆：成型伍塑件内通表面的承零件(一般注射拒模中称型跳芯Core，压缩模搅中称凸模Punc例h)。型芯：成型塑姓件中较大庆的、主要题的内型的烧成型零件小型芯、粘成型杆：成型塑扑件上较小材孔的成型管零件整体式性型芯组合式套型芯小型芯（顽成型杆）24§3.4成型零部撞件设计1.整虫体式型芯结构：整个型芯坡和模板为畜一个整体适用范躬围：形状简久单的型氏芯，图(a)2.组情合式型芯结构：型芯采用递拼块组合适用范巩围：塑件内型务较复杂的袭情况优点：节约贵山重金属原，减少加工狗量缺点：拼接处莫必须牢条靠严密特点：固定板和维型芯可分脊别采用不同刑的材料趣制造和闯热处理弃，然后再边连成一肚体25§3.4成型零虹部件设醒计3.小擦型芯(耀成型杆)结构特局点：成型杆或投小型芯常肺单独制造准，再嵌入诊模板之中联结方机式：图a用旷最简单的扬静配合直饭接从模板思上面压入两，下面的畅通孔是更程换时顶出曾型芯用的绪，这种结液构当配合充不紧密时兵有可能被些拔出来图b愤在型芯怜的下部盖铆接，代则可克柏服a的病缺点图c最测常用的轴盾肩和垫板蛇连接，对匠于细而长丸的型芯，价为了便于滔制造和固甘定，常将瞒型芯下段哥加粗或将唐小型芯作御得较短，笋用圆柱衬假垫(图d侨)或用螺扩钉压紧(牢图e)26§3.4成型零部乘件设计对于非息圆形型专芯，为紧了制造山方便，片可以把期它下面篮一段作攀成圆形兄的，并只采用轴祥肩连接巾，如图显a所示窜；甚至专只将成帮型部分琴作成异解形的，哄下面固叛定和配率合部位较做成圆推柱形，忘并用螺挽母和弹隙簧垫圈片拉紧。刷如图b翻所示。对于形月状复杂比的型芯煌，为了迎便于机组械加工蜘，其本往身也可群作成拚衔合的形虏式，这素时应注径意其结挨构的合奖理性，裳如图3悲-4-爷21a敌所示，桑采用两农个型芯年嵌入，铲由于型胁芯孔之堂间壁很按薄，热椅处理时点易开裂朝变形，变图b则墙不存在登此问题猎。对于多柴个互相范靠近的踩小型芯辅，当采洲用轴肩蒸连接时树，如果挣其轴肩伤部分互雄相重迭醋干涉，杜可以把厉轴肩相芒碰的一条面磨去蒸，固定妨板的凹跃坑可根平据加工刻的方便亦车成大滋圆坑或糟铣成长登槽，如掉图3-劳4-1迫9a、筐b所示警。27§3.4成型零纠部件设沟计(三)类螺纹型芯牧或螺纹型至环的结构卵设计螺纹型皱芯型环——用茎来成型际塑件上醉的螺纹刑，或固耗定塑件交上带螺可纹的嵌饮件，可迫以模内愚自动卸谢除也可夜以模外手动瞎卸除。安放要杂求：成型时要示可靠定位己，不因外邀界振动或妻料流的冲据击而移位旧，在开模星时能随制竟件一道方袖便地取出共。1.螺注纹型芯按用途宇分两类蚕：※直接饱成型塑喘件上的她螺孔的欧型芯（洋考虑塑庭料的收友缩，光唐洁度达军到▽10以上）※固定塑驴件上的螺切纹嵌件的誓型芯（不纺考虑收缩奶，光洁度达昏到▽7即可）安装连车接形式水：一般均是阿采用动配疗合将型芯脑杆直接插宝入模具对码应的孔中28§3.4成型零部萄件设计图a利用圆典锥面起酸密封和延定位作母用，使捏塑料不蔑致挤入滴装插嵌担件的孔启中图b将型芯作雁成圆柱型涂的台阶也即可以定位弃和防止型北芯下沉图c利用外圆声面配合，截为防止塑援料注入时保螺纹型芯舌下沉，孔脂的下面必稿须有垫板栽，或减小返孔径形成幕台阶孔，湾以支持住段螺纹型芯图d若螺纹型排芯是用来差固定螺纹敞嵌件的，厘且嵌件的棉外径大于钱型芯定位总部分直径停时，常直拼接利用嵌狗件与模具逃的接触面钥来防止型拢芯受压下体沉图e固定嵌匹件的螺匀纹型芯丈其螺纹哄直径小课于M3欣时，在醒塑料流异的冲击抽下，螺学杆容易锣弯曲，搁这时可科将嵌件症的下端凤嵌入模府体图f若嵌件无卡通孔，并霜且受塑料舌的冲击力块不大时，牺可直接将取嵌件插在速固定于模积具上的光京杆型芯上乎。上述各摸种固定阅方法多默用于立泥式注射估机的下陵模或卧忆式注射士机的定序模(a)宣(b)粉(帅c)丧(勉d)壤(e也)扇(脸f)29§3.4成型零母部件设嘴计对于上模才或合模时兆冲击振动覆较大的卧恳式注射机悠模具动模疯边，当型判芯插入时挂应有弹性酒连接装置刮，以免合晚模时型芯避落下或移蔬位，造成镜制品报废衔、模具损润伤。螺纹型酸芯弹性坡连接形猫式：图a、启b借助豁缓口柄的恒弹力将贸型芯支淹撑在模宜具的孔娘内，成箩型后随宇制件一伪起拉出甚。其中舍图b增帐加了一岂个台阶尽。图c、d利用弹平簧钢丝获卡入型贼芯柄部隔的槽内爸以张紧自型芯，厦图d的啊结构较央简单，核将钢丝娃嵌入旁柿边的槽则内，上能端铆压删固定，亏下端向族外伸出图e利用弹徒簧钢球导固定螺枣纹型芯图f利用弹碰簧卡圈绘装在型郑芯杆的偶沟槽内图g用弹簧夹菠头连接。图h为刚性连咳接的螺纹揪型芯30§3.4成型零部撞件设计2.螺姥纹型环整体式：螺纹环死外径与模锤孔呈间隙东配合(H行8/f递8)，配县合高度3干～5mm缠，其余加染工成锥状滔，再在其岁尾部铣出哈平面，便烛于模外利温用扳手从派塑件上取仓下。组合式：采用两尾瓣拼合，榨销钉定位督。在两瓣傍结合面的求外侧开有及楔形槽，盐以便于脱洽模后用尖挤劈状卸模个工具取出减塑件。这始种方式卸乔螺纹快而岗省力，但巡寿会在接缝比处留下难裹易修整的压溢边痕迹出，适用于庄精度要求首不高的粗钩牙螺纹的充成型。整体式组合式31§3.4成型零部诉件设计三、成型歪零件工作粘尺寸的计惭算成型零尺部件工鬼作尺寸但：指成型零漏部件上直以接决定塑掠件形状的尽有关尺寸商。包括：型腔和雷型芯的娇径向尺逐寸(含妻长、宽放尺寸)韵、深度前尺寸，短及中心摇距尺寸之等。塑件的尺面寸和精度名主要取决伶于成型零从件的尺框寸和精度；而成型塘零件的圾尺寸和悉公差必鹅须以塑件的聪尺寸和撑精度及塑料的收岗缩率为依据。成型零辣件的制齿造误差δz成型零阶件的磨险损δc塑件成铜型收缩扯的波动δs配合间隙即变化引起北误差δj安装误愧差δa最大公铃差值δ规定公侮差值△32§3.4成型零部赞件设计几点说涛明：塑料制俱品的精嗓度往往沿较低，察并总是门低于成栋型零件用的制造拾精度，非应慎重灭选择制刊品的精颗度，以鹅免给模拖具制造役和工艺雷操作带渔来不必齿要的困畜难。不是塑料因制品的任抱何尺寸都竿与以上几鄙方面因素每有关。从冰概率的观佩点出发，单距分布中踢心近的误票差比距分幻玉布中心远瘦的误差出冷现的机会蔑多，而同撇时都偏向镇最大值或码同时偏向抄最小值的臣机会是非断常小的。合理地选加择制件的扭公差是十送分重要的坑，国内已扮制订了塑干料制品公酷差部颁标畅准(见第崭二章)语。不可硬盒搬金属切战削加工的斜公差标准擦。※塑件与霉成型零西件尺寸棚标注方划法：轴类尺预寸采用基轴制，标负差孔类尺寸贯采用基孔制，标正差中心距尺漏寸公差带对称分布，标正负差33§3.4成型零部厉件设计成型零泪件制造扰公差的宏影响与机加翁工的精砌度等级让、零件赔尺寸大柔小有关制造公维差可取串塑件总域公差的1/3，即δ远z＝Δ/3通常取GB1肚59-矮59中3～5级精度作搞模具制造件公差同级精纳度机械兽制造误湾差与零贪件尺寸问的关系墓：∆z——成型稻零件制造尘公差值c——常化数，由笋加工精傍度等级粮决定，凳在1~5务00m猪m内，c=0.解5a，其中a为公差女单位数某，a愈小则精睛度愈高LM——成型灭零件的尺寄寸34§3.4成型零部毛件设计型腔成燃型零件谊磨损量讨的影响中小型塑喝件模具：δc=Δ/怪6大型塑帅件模具：δc<Δ/6成型零论件磨损区的原因课：※塑件脱恳模时的晶摩擦※料流的融冲刷※腐蚀性爽气体的膀锈蚀※模具的撕打磨抛梢光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、石英粉等塑料磨损大，δc应取大值。模具材料耐磨，表面强度高，δc应取小值。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。小型塑件的模具磨损对塑件影响较大。35§3.4成型零胀部件设青计影响因素站：（产生驱偶然误映差）※塑料品巾种——不同粪塑料收缩言率及波动冒范围不同※塑件菜结构——薄壁塑播件比厚命壁塑件士收缩小复杂件趁比简单飞件收缩炊小有嵌件的香比无嵌件娃的收缩小厚度或衬宽度方残向比长言度方向醒收缩小※模具结语构——压力和破热量损硬失小，刮有利于压料的流妈动、补志缩、减硬小成型饶收缩率善。在设派计上：变要遵循挪有利于泰提高融泉料流动倦性的原星则；具巴体表现拳：流道那少折弯仪，表面菊粗糙度密好，流铸程短※成型景方法及些工艺条主件——温度：为温度上溉升，收欺缩率增奏大压力：注构射压力增艇大，收缩砍率减小时间：粱保压时巡寿间上升阁，收缩骨率减小速度：脱壮模速度快遥，收缩率昌增大塑件成戒型收缩酒率的影刃响36§3.4成型零番部件设衡计成型收程缩偏差窄δs产生的原泉因：系统误差：计算收将缩率与实败际收缩的柏差异偶然误笼差：成型时桂工艺的波裳动、材料名批号的改债变等收缩率恨波动引洲起尺寸毛变化值仰：δs=(Smax-Smin)×Ls对于一副辅已制造好腾的模具，δs是引起据塑件尺字寸变化剥的主要关因素对于大的尺寸塑络件，收桌缩率波自动对制校件公差络影响较饿大，应钩着重稳桌定工艺我条件，贿选择收耳缩率波板动小的拣塑件；背相反，紫制造公辨差和磨徒损对制功件公差言影响较著大Smax——塑料鸣最大收缩附率Smin——塑料版最小收缩唤率Ls步——塑煮件名义港尺寸δs随制蔽件尺寸增朋大而成正存比地增加一般要姓求：成型收缩伶引起的塑妨件尺寸误饱差δs＜渡Δ/637§3.4成型零部桌件设计(一)季型腔纳或型芯青径向尺额寸的计版算1.按柄平均收缩我率计算型录腔径向尺基寸已知：塑件名义更尺寸乌模归具磨损量δc=Δ/尸6平均收喂缩率Scp模具制哑造公差δz=Δ烫/3此时塑件签的平均径攻向尺寸为Ls－Δ/2设LM——型腔(孔)的名义尺哈寸(最久小尺寸)坡；δz——型星腔制造暗公差备(正偏押差)此时型腔目平均尺寸童为LM＋δz/2考虑到钞收缩量扒和磨损慈量，并砍以型腔唇磨损量江达到最扑大磨损颈量一半注时，则犁有：略去比其受它各项小适得多的背，抵标注上妹制造偏差踢后，则：对于中薄小型塑活件，△惰前面系锻数取3召/4，逼其它情治况可能迫在0.倘5~0别.8之臭间变化38§3.4成型零部阁件设计2.按查平均收缩慎率计算型血芯径向尺尘寸已知：塑件名拥义尺寸值平均谊收缩率Scp此时塑件逆的平均径造向尺寸为Ls＋Δ/2设LM——型护芯的名扑义尺寸配（最大相尺寸）δz——型土腔制造云公差（安负偏差画）同理，鸽则有：△前面烘系数可灵能在0疫.5~络0.8巧之间变握化带有嵌件域或孔的塑域件，其收斧缩率较实征体塑件收匙缩率为小煌。计算带弊有嵌件的盒塑件的收丹缩值时，都上式中收裁缩值这一齿项的制件福尺寸应改酸为制件外棒型尺寸减府去嵌件部盼分的尺寸是，或选用涨生产中类闻似制件的护实测收缩蒸率作为计路算依据。毙如把握不垒大，在模栏具设计和麦制造时，示应预留一土定的修模蒸余量。平均收趴缩率计踪蝶算模具忍的成型此尺寸最加常用39§3.4成型零部裙件设计3.按俩公差带计勇算型腔径各向尺寸公差带法睛：使成型后针的塑件尺归寸均在规免定的公差眨带范围内遮。具体求收法：①先在擦最大塑协料收缩崖率时满逆足塑件醒最小尺贩寸要求俊，计算触出成型例零件的携工作尺笋寸，然面后校核梦塑件可胀能出现若的最大雹尺寸是战否在其颂规定的唐公差带拢范围内讲。②或先按猜最小塑料浆收缩率时打满足塑件辜最大尺寸验要求，计肃算成型零曾件工作尺侨寸，然后唐校核塑件妨可能出现侧的最小尺喝寸是否在辣其公差带秩范围内。公差带草法选用济的原则雄是：制品的套公差带淋在规定阻范围内回且偏小章，这不江但有利析于试模多和修模轨，还有戒利于延役长模具神使用寿桐命。如捆，对于年型腔径恩向尺寸摆，修大慌容易，凡而修小狡困难，妄应先按满足塑件县最小尺寸来计算；街而型芯径小向尺寸修康小容易，粘应先按满足塑拖件最大殃尺寸来计算厦工作尺肺寸；对效型腔深佣度和型陈芯高度雹计算也负先要分编析是修谷浅(小掀)容易丙还是修毫深(大树)容易润，依此捕来确定陵先满足诉塑件最颠大尺寸芦还是最遇小尺寸都。40§3.4成型零部周件设计型腔径向啦尺寸与制福件径向尺连寸公差带笨示意图由图右边移可知：经整理业并标注网上制造跌偏差后掌：接着校垫核塑件铁可能出酱现的最桑大尺寸挠是否在虑规定的督公差范世围内。赵塑件最烈大尺寸围出现在共尺寸为牙最大(LM+δz)，且塑件收撑缩率为最晴小时，并笨考虑型腔违的磨损达监最大值，满则有：41§3.4成型零部岸件设计4.按吴公差带计尘算模具型黑芯径向尺痛寸型芯(辰轴)径防向尺寸居与制件编(孔)阳径向尺尸寸公差夕带示意披图与型腔径析向尺寸的澡计算相反心，修模时旷型芯径向算尺寸修小拦方便，且腹磨损也使呼型芯变小甩，计算型竭芯径向尺费寸应按最探小收缩率顺时满足塑害件最大尺货寸，则经整理并汇标注上制钞造偏差后尾：42§3.4成型零部化件设计若型腔或遭型芯尺寸广校核不合茎格，则应眠提高模具掌制造精度第以减小δ翠z，或降阶低许用磨诸损量δc成，必要时繁改用收缩周率波动较岁小的塑料握材料。特别是击尺寸较彻大的制布品，其尚收缩率慈波动的宅影响最投大，最掘好以类辛似情况听(制件骨的材料变相同、绩壁厚相屠近、形迫状相似虚)所取喊得的收追缩率波勿动数据远来进行掌计算。航无论是肆型腔径薄向尺寸猛或型芯吉径向尺涝寸能校涉核合格验的必要地条件是纹：校核当型专芯按最小闷尺寸制造，且磨损份到许用磨泼损余量希，并且侵塑件按访最大收池缩率收藏缩时，游生产出南的塑件涂是否合夜格，则有：脱模斜践度的校嫁核：脱模斜度撇的大小：正按塑件精属度和脱模反难易程度撑而定，一择般在保证唤塑件精度办和使用要舱求的情况熄下宜尽量诞取大值，隐有利于脱遇模。(此式也把可用来校在核)43§3.4成型零部筒件设计(二)董型腔查深度或丙型芯高陵度尺寸咳的计算1.按脱平均收缩古率计算型费腔深度尺碰寸已知：塑件高度范名义尺寸蛛型腔底馒与型芯端讲面与分型粪面平行，塞不考虑磨抽损平均收局缩率Scp模具制造搭公差δz=Δ/赖3此时塑件雪的平均径畜向尺寸为Hs－Δ/2设HM——型腔页深度名义猾尺寸(怒最小尺寸坡)；δz——型腔纤制造公差柱(正偏脊差)此时型腔沸平均尺寸引为HM＋δz/2考虑到撞收缩量指，则有令：略去比其榜它各项小疲得多的荷，宰标注上制验造偏差后鲁，则：对于中小计型塑件，读△前面系猪数取3/管4，其它塌情况可能牌在0.5能~0.8苍之间变化44§3.4成型零部堪件设计2.按降平均收缩白率计算型跑芯高度尺梯寸已知：塑件孔深顺名义尺寸锐不承考虑磨损平均收追缩率Scp模具制造卧公差δz=Δ各/3此时塑件椒的平均径益向尺寸为Hs＋Δ/2设HM——型芯忘高度名义阅尺寸(昏最大尺寸导)；δz——型学腔制造搬公差剩(负偏侨差)此时型腔灿平均尺寸演为HM－δz/2考虑到收漏缩量，则物有：△前面甩系数也研可取1子/2型芯和幅型腔尺袄寸计算辟的注意侄事项：※径向尺户寸计算吼考虑了δz、δc、δs；而高度观尺寸只考羞虑了δz、δs。※收缩率踩很小的践塑件或棵精度不的太高的计小型塑削件可不态考虑成钉型收缩婚对零件尺寸的影堵响。※配合段尺问寸要严格偿计算，不饰重要的尺溜寸可简化弄计算。※精度高垫的尺寸询保留第全二位小违数45§3.4成型零舱部件设表计3.按丧公差带计顽算型腔深老度尺寸公差带妈法计算片型腔深晋度与型些芯高度巡寿时，主屠要从便第于修模乌的角度持来考虑炸，即修貌模是使蓝型腔深暗度或型膜芯高度增大方便还是缩小方便，这与成乒型零件的滩结构有关兴。在多数挎情况下，塑型腔容易亮修浅而难鲁以修深，剂因为型腔诞的底部常逮带有圆弧砌或呈异型惜，甚至刻打有文字、亩花纹，修榆深时要全涝部再加工样一次，而益型腔的上姨表面(分光型面)多昂系平面，若修浅时只宋需将它在刃平面磨床筐上磨去一帽定厚度即安可。设住计计算型给腔深度尺胁寸时，先罚应满足塑廊件高度最争大尺寸进门行初算，眠再验算塑肺件高度最概小尺寸是岩否在公差轨范围内。型腔深今度尺寸掏与制件葱高度尺丸寸公差展带示意逼图46§3.4成型零固部件设神计当型腔深籍度最大，盆塑件收缩较率最小时商，塑件出夹现最大高代度尺寸Hs，按此私初算型三腔尺寸室，则有标注上制拘造偏差后吓：当型腔按珠最小深度严制造，且组收缩率为薪最大时，碰所得到的肤塑件最小筒高度尺寸描(Hs—Δ)是概否在公差狐范围内，弊则按下式雕校核：略去二阶祖微小值：47§3.4成型零通部件设热计4.层按公差句带计算扒型芯高蚊度尺寸型芯高巧度尺寸涝与制孔呈深度尺效寸公差株带示意拣图整体式透型芯，修磨型蜘芯根部较唉困难，以困修磨型芯梯端部为宜服——a；常见的喷轴肩连垒接组合式葵型芯，修磨型桑芯固定板奸较为方便干，相当于末增长型芯讲高度——精b48§3.4成型零千部件设慢计a、修根磨型芯丛端部将吵使型芯床高度减井小，设眉计宜按穿满足塑榴件孔最构大深度绵初算，卸则得忽略二阶毙微小量并惊标注上制懒造偏差后鲜：验算塑俭件可能酒出现的润最小尺况寸是否限在公差骆范围内略去二阶拢微小量，最得验算公狐式b、修磨剂型芯固定异板的情况脸，修磨将分使型芯高范度增大，积初算时应旱按满足塑拦件孔深度围最小尺寸低计算，同婶理，则得49§3.4成型零企部件设梁计当制件允巨许公差值蹄较小，而拴收缩率波答动和机械林加工公差圈都较大时龟，则不能遍满足公差妈带计算的到要求，校蚕核将不合阳格，实际贱生产的制终件尺寸也砖会超差。现型芯高度寸或型腔深找度能校核宽合格的条偿件是：也可改箱用此式荐进行校繁核，若投不能满钓足此式蛮则应提御高模具怎制造精励度，特浅别是选病用收缩阳率波动嘴小的塑歌料，并月严格控由制工艺吐条件。验算当幅型芯高费度最大絮，收缩买率最小贴时，塑艳件可能揉出现的菌最大尺欺寸是否隐合格略去二介阶微小拴量，得饲验算公弦式50§3.4成型零部黎件设计(三)抓型芯等之间或歪成型孔伸之间中帮心距尺繁寸计算模具上型步芯的中心萝距对应着喝制件上孔鲁的中心距到，模具上作成型孔的巧中心距对薄应着制件笛上突起部悬分的中心钩距，如图泼a、b所侄示。制件来上中心距认尺寸的公评差标注一斯般采用双烟向等值公像差±△雪/2表示钻，模具上销中心距的想公差亦用言双向等值确公差±挂δ/2表宝示。型腔内中早心距与制典件对应中证心距关系影响模田具中心断距的因辉素有：①

δ加z持普通机披加工方告法——族误差大座标镗泛床——孔误差小削，轴线旱偏差不凭超过0慕.01方5～0糟.02②

δj疗动乞配合——桃取Δj/疏2静配合—杀—0③

δ城c警均匀劣磨损，镰则不必杂考虑51§3.4成型零坦部件设磁计1.竞按平均捧收缩率乘计算型丘芯或成孩型孔中陈心距尺货寸由于是双算向等值公笼差，制件先或模具的绢名义尺寸践，即为平喇均尺寸，丝式故标注上制卖造偏差后辫，得其中：约中心距钩制造公洋差δz=Δ/42.按馅公差带计得算型芯或严成型孔中值心距尺寸δj为影两根型替芯所可弊能发生筛的最大箭偏移(冰间隙)摆的平均食值，即52§3.4成型零惭部件设吸计当两型芯懒中心距最虏小，且塑惯料收缩率督最大时，肌所得塑件棋中心距最伟小，即当两型芯万中心距最射大，且塑恶料收缩率侍最小时，料所得塑件透中心距最连大，即将上面付两式相弹加并整劣理，可机得到和肾按平均吴收缩率诵法相同袭的结果肉，即：接着进许行校核金。塑件去可能出舰现的最红大中心滩距在公吵差范围紫内的条返件是：53§3.4成型零部就件设计略去二阶爽微小值，脏得塑件可膊能出现难的最小顿中心距油在公差闸范围内肥的条件株是：略去二帜阶微小佣值，得当型芯(乎或型杆)困为过盈配蹄合时，δj=0由于公差渴的对称分此布，以上劲两式只需此校核其中缺任意一式厘就可以了境。54§3.4成型零部帖件设计例题：图中所示孝的制件，烧用最大收赌缩率1吴%，最小姜收缩率0赤.6%决的材料成果型，确定追型芯的直犯径、型腔业的内径、冷型腔深度临、型芯高么度及两小抚孔中心距绪。555657585960§3.4成型零部记件设计(四)红螺纹型芯碰与螺纹型房诚环尺寸的誓计算特点：螺纹连吼接的种位类很多银，其配夹合性质陷也各不寇一样，迟影响塑磨件螺纹帐连接的燥因素比汪较复杂炉，目前理还没有峡成熟的右计算方风法，仅茶就普通耗紧固连骂接用的唯螺纹型理芯和型阻环计算榆方法加御以讨论缩慧，一般续采用平均收捆缩率法。当金属炊螺纹与塑岛件螺纹相于配合时，熟模具的螺恐纹除了在直径方向必须考虑坏收缩率外吸，还应该由考虑螺距上的收歇缩，这由样一来终螺距的祖数值便祸成为不汉规则的队小数，程加工比莫较困难唇。主要参数妙：螺纹直径挽（中径、乡丰外径、内雹径）、螺督距、牙型此、牙尖角埋60°螺纹配铁合性能伴尺寸—么—中径，决定需螺纹连咱接的可汤旋入性过和配合煤可靠性61§3.4成型零成部件设羞计1.螺登纹型芯径扭向尺寸计插算螺距和牙乖尖角的误君差较大，锤从而影响归其旋入性邮能，因此雪在计算径补向尺寸时让，采用增加螺椒纹中径园配合间连隙的办法来妄补偿，即滚将一般型喉腔和型芯猴径向尺寸害计算公式烈中△的系体数适当增大勇，得到下帖列计算公赤式。螺纹型测芯中径戚：其中：dM中——螺驴纹型芯宴中径名皱义尺寸ds中——塑略件螺纹收中径名钉义尺寸△中——塑边件螺纹颤中径公挡差，参衫考金属辈螺纹公校差标准于中精度衡较低者δ中——螺纹玩型芯中径喇制造公差掩，应高于猫塑件螺纹障精度螺纹型芯爹外径：螺纹型芯刚内径：62§3.4成型零部愧件设计63§3.4成型零部切件设计2.螺挑纹型环径棕向尺寸计市算螺纹型搞环中径券：螺纹型案环外径纵：螺纹型环扮内径：①中径计拼算公式中痰，Δ中系贝数不是3最/4，而彻取1，使成振型塑件副外螺纹探中径变挎小，内推螺纹中压径变大际，提高屈了可旋迅入性②所有塑冻件公差取撞Δ中，而非嘴Δ内，Δ外，是因山为前者敞小于后司两者，杂提高了嫩模具的冤制造精卷度③齿顶秩和齿根扒有一定眯的间隙螺纹型环井的外径计纯算公式中恶减去1.2Δ中，DM外变小螺纹型破芯的内队径计算快公式中飞加上Δ中，dM内变大二者使Ds外变小，牙跳高变小；涉使Ds中变大，内美牙变小，驴提高了可嚷旋入性，垄同时增加昌了牙尖的醉厚度和强蛮度64§3.4成型零部批件设计3.兼螺纹型疮芯或螺寨纹型环笛的螺距梅尺寸计姑算螺纹型芯弯与型环的饲螺距尺寸艺计算公式倘与前述中仅心距尺寸躁计算公式秃相同上式计算阻出的螺距趣常有不规蔬则的小数吼，使机械野加工较为君困难。因舒此，①相陕连接的塑伞件内外螺闸纹的收缩国率相同或刺相近似时淹，两者均可不考黎虑收缩扮率；②塑件仪螺纹与金皇属螺纹相挑连接，但驼配合长度秘小于极限盐长度或不及超过7～校8牙的情但况，可以泉靠增大中翅径间隙来询弥补，故衣螺距计算完可以不考虑总收缩率。PM——模具昆上螺距名仅义尺寸PS——塑件部上螺距名垒义尺寸δz——模具旋上螺纹螺竟距制造公坝差当螺纹惨配合牙惧数较多垒时则螺拨距收缩抬累积值改很大，捉必须加遣以考虑舞。可在种车床上惭配置特护殊齿数垄的变速傻挂轮来狼解决，巨也可以搅偏移车拔床的尾宵座，加牙上使刀橡具斜向变运动的计靠模板舍来解决楚。塑件螺纹金属螺纹65§3.4成型零部坚件设计4.牙波尖角如果塑料杆均匀地收菊缩，则不任会改变牙负尖角的度绝数，螺纹哗型芯或型澡环的牙尖纳角应尽量雾制成接近标准值6贤0°。牙尖速角对标隔准值的经任何偏钉离都不待可能用棒来弥补疲螺距误脾差，而蛋只会降章低可旋双入性。塑料制捏品常用拦的一种权特殊的苍圆牙螺蚁纹或尖前牙螺纹杠，其螺茂纹牙隆朴起部分精较窄，乏而其根抽部(投互影为平墙直的部透分)较值宽，这斑种螺纹牢对牙距填误差可此以起到陕很好的危补偿作睁用，如惰图所示昨，图中t1<t2。图3-胡4-3类7作圆牙螺烫纹螺距喇误差补窑偿情况66§3.4成型零部围件设计四、成颤型型腔毙壁厚的戴计算模塑成型过程中，型腔受到设备施加的锁模力及塑料熔体的压力会产生一定的内应力及变形。当型腔全部充满的瞬间内压力达到极大值。型腔壁厚计算以最大压力为准。对于大尺寸的型腔，刚度不足是主要矛盾，会导致溢料、影响塑件尺寸和精度、脱模困难等，应按刚度计算；而小尺寸的型腔在发生大的弹性变形前，其内应力往往超过许用应力，型腔会因强度不够而变形甚至破裂，因此应按强度进行计算。从中小型塑件的尺寸精度考虑：δ≤Δ/5从不产生溢料飞边考虑：型腔配合处的最大间隙Zmax﹤塑料的溢料值保证塑件的顺利脱模：δ≤Scp·t（收缩量）壁厚允许涨最大变形肺量δ：取决分升界尺寸扒值的有进关因素：型腔的形烈状，模具泄材料的许遍用应力，墨型腔的允剩许变形量档以及塑料习熔体压力67§3.4成型零悟部件设勉计(一)筝圆形跳型腔侧侨壁和底莫板厚度部的计算1.组按合式圆形步型腔侧壁李和底板厚肺度的计算a.按营刚度条件棵计算(侧壁厚振度)当型腔侧凡壁承受高青压塑料熔芽体作用时岔，其内半席径增长量贼为δ，因浇此侧壁和猜底之间产黄生一纵向焰间隙，其揪值为：如果P、r、钩E、μ和刚燃度条件势(即许鄙用变形聚量δ）押已知，屑则：P：型腔穷内压力，MPaE：弹性模填量，碳钢才：2.1近×105MPa；μ：材料除的泊松愁比，碳停钢：0.2嘴5。两端开口辟，受均匀歇内压的厚艰壁圆筒。68§3.4成型零部块件设计b.暗按第三券强度理慢论计算(侧壁厚死度)其中贡[σ]宰——型巡寿腔材料携的许用观应力例如，在辰塑料压力P=5呼0MP彼a、许用处应力=16酱0MP息a、允许变斜形量=0.0屿5mm的特定踢条件下膜，其分秘界尺寸妈已如上孝述为半键径=86m帮m，当内牺半径r>86祖mm时作刚度负计算，r<86抚mm时作强度烦计算。流当上述进条件变渗化，不疫知道分调界尺寸旁时，可冈分别按孩刚度条蝴件和强押度条件严计算壁嘉厚，取躁其大者挣作模具芽设计值板。如图所示症的组合式役圆形型腔汽底板，底门板固定在愚中空的圆纸环形支脚迹上，并且写假定支脚膜的内圆直说径等于型顷腔内径。吹这时该底掉板可视为队周边简支琴的圆板，棒最大挠曲丧变形发生拔在中心，撕其值为：a.按碧刚度条件翻计算(底板蛮厚度)柱——周边铰支稠整个板面居受均布载轿荷的圆形震平板69§3.4成型零部锹件设计b.茶按强度皇理论计割算(底板引厚度)故：最大应愿力发生喇在底板休中心，铅其值为潮：故：在与上述蛮圆筒壁壁倾厚计算相沟同的特定笛条件下，当其刚度计寸算与强度纠计算的分矮界尺寸为涂内半径r=6率7mm。在r>6希7mm时作刚殃度计算层，反之昏作强度柴计算。注意：此法处底板厚紧度计算均领指底板平脉面不与动第模板或定康模板紧贴琴而用模脚值支承的情好况。若底话板的底平姨面直接与玻定模板或忍动模板紧扫贴，则底片板本身不爱发生明显只的弯曲变舱形，也不仿产生明显湿的内应力侄，其厚度钢凭经验决奔定即可。70§3.4成型零攀部件设封计2.整疫体式圆形倒型腔侧壁少和底板厚面度的计算受均布载透荷的悬臂非梁在无约仇束部分予，内半培径增长资量与组姨合式相盏同，在约束部混分，内半换径增长量竖为：整体式圆蚁形型腔与港组合式圆邀形型腔的蚂区别在于粮当受高压盛熔体作用途时，其侧派壁下部受鸽底部约束籍，沿高度竟方向向上谊约束减小鹿，超过一欠定高度极多限H后，便不此再约束，隙视为自由榆膨胀。自由膨胀麻与约束膨低胀分解点舌的高度H为：当型腔高盏度超过H驻时，按组欢合式圆形姑型腔作刚朱度和强度盈计算；否撕则按上式素做刚度校坊核。用试咸差法确定驴外半径R汇、侧壁厚解S，然后事按下式作爹强度校核译：71§3.4成型零颗部件设平计底板厚度向计算：视为一战周边固定位的圆板底板最大粗变形δ发乘生在圆板轧中心：a.按野刚度条件饭计算则底板伴厚度为漫：b.按重强度条件钟计算最大应锤力发生微在周边劝：同样底板翅内半径较唱小时宜用震强度条件任计算，内究半径较大廉时则按刚西度条件计母算。当[速σ]＝160咬MPa、P=50群MPa、E=2.1×姜105MPa、δ＝0.召05m芹m时，其分持界尺寸r＝1沙36m禽m。72§3.4成型零部穗件设计(二)气矩形型腔坛侧壁和底赤板厚度的搁计算1.嚷组合式适矩形型页腔侧壁属和底板扬厚度的字计算a.按纯刚度条件菠计算(侧壁哗厚度)矩形型昏腔组合予办法很振多，但恼最常见闹的是侧闭壁作成膜整体再件和底组仙合，如躁图所示程。在塑有料的高赵压作用谁下，侧偿壁将发愿生弯曲锦，使侧盈壁与底镜产生纵斑向间隙消，此值懒过大将疲溢料，伪或影响庆制件尺泡寸的准万确性。讨设允许冶最大变沿形量为闪δ，将冻侧壁每农一边都锈看成固侄端梁，帅其厚度巡寿按下式遇计算亩：受均布载脂荷的矩形漏框架73§3.4成型零崭部件设翁计b.按差强度条件