武职院塑料成型工艺与模具设计课件03塑料模设计与制造基础

2026年5月31日道虽迩，不行不至；事虽小，不为不成。

——《荀子·修身》

2026年5月31日问题：1.如何对塑件进行工艺性分析？2.注射成型前的准备工作有哪些？2026年5月31日目的与要求：1.了解塑料模具的分类方法。2.掌握单分型面注射模的结构特点和动作过程。3.掌握注射模的组成结构。2026年5月31日重点：塑料模具的基本结构及各零部件在模具中的功能；

难点：塑料模具结构的组成

2026年5月31日热固性塑料模按成型材料分按成型工艺分按模具装卸方式分一、塑料模具的分类3.1塑料模具的分类及基本结构热塑性塑料模压缩模压注模注射模移动式模具移动式模具2026年5月31日一、塑料模具的分类3.1塑料模具的分类及基本结构按型腔数目分单型腔模具多型腔模具按分型面特征分水平分型面模具垂直分型面模具水平、垂直分型面模具2026年5月31日3.1塑料模具的分类及基本结构注射模：料筒内塑料——螺杆或柱塞作用——浇注系统——型腔压缩模：直接在型腔内加料——加压加热压注模：加料腔——浇注系统一、塑料模具的分类按成型工艺分：2026年5月31日3.1塑料模具的分类及基本结构固定式模具：适用于成型各种批量的大中小型塑件，不便成型嵌件太多的塑件。移动式模具：适用于成型小批量的中小型件；形状复杂、嵌件多、加料困难的情况。一、塑料模具的分类按模具固定方式分：2026年5月31日3.1塑料模具的分类及基本结构一、塑料模具的分类多型腔模具：成型较小、批量较大的塑件。单型腔模具：成型大型、嵌件较多、批量不大或试制品塑件。按型腔数目分：2026年5月31日3.1塑料模具的分类及基本结构一、塑料模具的分类分型面：分开模具取出塑件或浇注系统凝料的面。按分型面特征分：水平分型面模具：分型面与压机工作台面平行，与合模方向垂直。垂直分型面模具：分型面与压机工作台面垂直，与合模方向平行。水平、垂直分型面模具：（多分型面模具）2026年5月31日3.1塑料模具的分类及基本结构二、塑料模具的基本结构1.模具基本组成注射模压缩模动模——安装在注射机移动工作台面上的那一半模具，可随注射机做开合运动。定模——安装在注射机固定工作台面上的那一半模具。上模——安装压机上工作台面上的那一半模具。下模——安装压机下工作台面上的那一半模具。2026年5月31日3.1塑料模具的分类及基本结构二、塑料模具的基本结构2.模具基本结构结构零件：在模具中起安装、定位、导向、装配等作用的零件。成型零件：直接与塑料接触的、决定塑件形状和尺寸精度的零件。2026年5月31日3.1塑料模具的分类及基本结构3.注射模结构及动作原理单分型面注射模二、塑料模具的基本结构2026年5月31日3.1塑料模具的分类及基本结构固定式压缩模4.压缩模结构及动作原理二、塑料模具的基本结构2026年5月31日3.1塑料模具的分类及基本结构2.压注模结构及动作原理固定式压注模二、塑料模具的基本结构2026年5月31日3.1塑料模具的分类及基本结构三、塑料模与冷冲模不同点4.模具所受的外力是非冲击力。1.成型制件是立体形状，型腔是封闭的。2.材料处于熔融状态充模，定型后取件。3.模具一般处于热状态。2026年5月31日3.1塑料模具的分类及基本结构思考与练习：了解塑料模具各个零件的名称和功能。2026年5月31日百金买骏马，千金买美人；万金买高爵，何处买青春？

——屈原2026年5月31日问题：1.按模塑方法模具主要可分为几种？

2.什么是成型零件？

2026年5月31日2026年5月31日目标与要求：掌握分型面选择原则重点难点：对塑料模具分型面选择原则的理解和运用2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择一、分型面的定义及表示方法——模具上用以取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面称为分型面，也叫合模面。分型面2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择二、分型面的形状平面斜面阶梯面曲面2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则1、有利于脱模2.有利于保证塑件质量3.有利于简化模具结构4.有利于模具成型零件的加工

2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则有利于塑件脱模分型面要取在塑件的最大截面处2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则有利于保证塑件质量分型面的选择要满足塑件表面质量的要求

2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则有利于保证塑件质量分型面的位置要有利于模具的排气

2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则有利于保证塑件质量尽量减少塑件在分型面上的投影面积

2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则有利于保证塑件质量要满足塑件的精度要求，比如同心度、同轴度、平行度等等

2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则有利于保证塑件质量分型面Ⅰ、Ⅱ哪个更能保证双联齿轮的同轴度要求？2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则有利于保证塑件质量分型面的选择也要有利于保证塑件的尺寸精度

2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则有利于保证塑件质量分型面的选择要满足塑件的使用要求2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则有利于保证塑件质量要考虑飞边在塑件上的位置2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则分型面的选择要有利于简化模具结构

尽可能的避免侧向分型或者抽芯

2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则分型面的选择要有利于简化模具结构

尽可能的避免侧向分型或者抽芯

2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则尽量地把侧向分型抽芯机构留在动模一侧

分型面的选择要有利于简化模具结构

2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则塑件不止有一个抽芯的时候，在选择分型面时要使较大的型芯与开模方向一致

分型面的选择要有利于简化模具结构

2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则使塑件尽量留在动模一侧

分型面的选择要有利于简化模具结构

2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择三、分型面的选择原则要有利于模具成型零件的加工

斜分型面的型腔部分比平直分型面的型腔更容易加工2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择实例：灯罩模具设计2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择分型面的选择：该塑件为灯座，外形要求美观，无斑点和熔接痕，表面质量要求较高。在选择分型面时，根据分型面的选择原则，考虑不影响塑件的外观质量以及成型后能顺利取出塑件，有两种分型面的选择方案。其一，选塑件小端底平面作为分型面，如图1。选择这种方案，侧面抽芯机构设在定模部分，模具结构需用瓣合式，这样在塑件表面会留有熔接痕，同时增加了模具结构的复杂程度。其二，选塑件大端底平面作为分型面，如图2。采用这种方案，侧面抽芯机构设在动模部分，模具结构也较为简单。所以，选塑件大端底平面作为分型面较为合适。图1图22026年5月31日1.分型面选择的一般原则有哪些？试举例说明。2.分析(作业)产品零件图，确定分型面的位置。思考与练习：2026年5月31日3.2塑料模具分型面的选择2026年5月31日只有坚强地去经历

各种风风雨雨

才会由稚嫩走向成熟

2026年5月31日问题：1.压缩模、注射模可以分为哪两大部分？2.模具零件按其在模具内的用途可以分为几类？3.什么是成型零件？2026年5月31日2026年5月31日目的与要求：要求掌握凹模结构类型及适用场合重点和难点：难点：实际运用重点：凹模的类型、装配、配合以及适用场合2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造一、凹模结构设计成型零件：是与塑料直接接触、构成型腔的零件，包括凹模、凸模、型芯、螺纹型芯、型环等等。型腔：指合模时用来填充塑料、成型塑件的空间。凹模：成型塑件外表面的零件。2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造一、凹模结构设计凹模的结构形式凹模的技术要求凹模的装配2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造一、凹模结构设计1.凹模的结构形式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：整体式凹模整体嵌入式凹模局部镶嵌式凹模大面积相拼凹模2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造一、凹模结构设计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，成本高凹模由整块材料构成结构特点：牢固、不易变形、塑件质量好。适用范围：形状简单或形状复杂但凹模可用电火花和数控加工的中小型塑件。2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造一、凹模结构设计整体嵌入式凹模凹模由整块金属材料加工成并镶入模套中结构特点：型腔尺寸小，凹模镶件外形多为旋转体，更换方便。适用范围：塑件尺寸较小的多型腔模具2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造一、凹模结构设计装配情况※过渡配合：H7/js6（较松过渡配合）

H7/n6（较紧过渡配合）

H7/m6（介于二者之间)）※防转※凹模从上表面嵌入固定板2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造一、凹模结构设计局部镶嵌式凹模将凹模中易磨损的部位做成镶件嵌入模体中结构特点：易磨损镶件部分易加工易更换2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造一、凹模结构设计大面积镶拼凹模凹模由许多拼块镶制组合而成组合目的：满足大型塑件凸凹形状的需求，便于机加、维修、抛光、研磨、热处理以及节约贵重模具钢材。适用范围：广泛应用于大型塑件上根据镶拼方式的不同可分为：底部镶拼结构四壁镶拼结构瓣合式凹模2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造一、凹模结构设计底部相拼结构凹模做成通孔形式再镶上底部结构特点：强度刚度较差，底部易造成飞边（注意结构设计，防止飞边产生）。适用范围：形状复杂或较大的型腔2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造一、凹模结构设计四壁相拼结构

凹模四壁和底部都做成拼块，分别加工研磨后压入模套中，侧壁间用锁扣连接。2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造四壁相拼结构一、凹模结构设计优点：便于加工、利于淬透、减少热处理变形、节省模具钢材。适用范围：形状复杂或大型凹模。2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造瓣合式凹模一、凹模结构设计凹模由两瓣或多瓣组合而成，成型时瓣合，开模时瓣开。2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造一、凹模结构设计结构特点：两瓣对拼镶块+定位销+模套（哈夫模half）适用范围：侧壁带凸凹形状的塑件。按瓣的组合形式分为：圆锥形组合式凹模

矩形组合式凹模瓣合式凹模动画一动画二动画三动画四2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造二、凹模的技术要求凹模材料：T8，T10A，CrWMn，9Mn2V，20钢，40Cr凹模热处理：HRC40～50表面粗糙度：型腔表面：Ra0.2～Ra0.1μm

配合面：Ra0.8μm凹模表面处理：表面镀铬、抛光凹模加工：模套与模块锥面配合严密处配制加工2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造三、凹模的装配2026年5月31日§3.3成型零件的设计与制造三、凹模的装配2026年5月31日思考与练习：凹模采用侧壁拼合，装配时应注意哪些问题？2026年5月31日2026年5月31日随堂练习：1.塑件壁厚为什么不能过大或过小？2.塑件上加强筋的作用是什么？3.下图要改善壁厚，试画出塑件结构图，不增加壁厚，增加强度和刚度。2026年5月31日4.判断正误，画出正确的图。2026年5月31日5.选择下图零件的分型面。2026年5月31日播种行为就收获习惯，播种习惯就收获性格，播种性格就收获命运。2026年5月31日问题：采用相拼式结构时，为什么留0.3～0.4mm的间隙，并且R＞r？2026年5月31日目的与要求：重点和难点：1.掌握型芯的各种结构、适用场合。2.掌握各种结构的装配、镶拼的具体要求。重点：各种结构类型、装配、配合以及选用难点：镶拼组合形式2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造一、凸模（Paunch）和型芯（Core）的结构设计注射模中称型芯（Core）压缩模中称凸模（Punch

）Core的结构形式Core的技术要求Core的装配2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造一、凸模（Paunch）和型芯（Core）的结构设计1.型芯的结构形式型芯（凸模）：又叫阳模，成型塑件的内表面。型芯：成型塑件中较大的主要内型的成型零件成型杆：成型塑件上较小孔的成型零件整体式型芯组合式型芯小型芯（成型杆）2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造一、凸模（Paunch）和型芯（Core）的结构设计整体式型芯整个型芯和模板为一个整体适用范围：形状简单的型芯2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造一、凸模（Paunch）和型芯（Core）的结构设计组合式型芯型芯采用拼块组合适用范围：塑件内型较复杂的情况优缺点：节约贵重金属，减少加工量，拼接处必须牢靠严密2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造一、凸模（Paunch）和型芯（Core）的结构设计组合式型芯——型芯采用拼块组合2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造一、凸模（Paunch）和型芯（Core）的结构设计小型芯（成型杆）成型杆的形状有圆形、矩形、锥形等等，成型杆的形式和装配固定方法直接影响着塑件的内型及精度。通孔的成型：（图3-18）深孔成型：（图3-19）复杂孔成型：（图3-20）型芯的固定方法：（图3-21）非圆型芯的固定：（图3-22）多个近距离型芯的固定：（图3-23）2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造一、凸模（Paunch）和型芯（Core）的结构设计小型芯——通孔的成型2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造小型芯——深孔的成型一、凸模（Paunch）和型芯（Core）的结构设计2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造一、凸模（Paunch）和型芯（Core）的结构设计小型芯——型芯的固定方法2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造小型芯——型芯的固定方法一、凸模（Paunch）和型芯（Core）的结构设计2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造小型芯——非圆及近距离型芯固定一、凸模（Paunch）和型芯（Core）的结构设计2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造一、凸模（Paunch）和型芯（Core）的结构设计小型芯——型芯台阶固定的形式2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造二、型芯的技术要求型芯材料：T7A、T8、T10A、Cr12型芯热处理：HRC45～50表面粗糙度：型芯表面：Ra0.1~0.025μm

配合面：Ra0.8μm型芯表面处理：表面镀铬、抛光型芯加工：同轴度高的地方配制加工2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造合理尺寸标注3.3成型零件的结构设计及制造二、型芯的技术要求2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造三、型芯的装配装配方式2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造四、螺纹型芯型环的结构设计螺纹型芯型环——用来成型塑件上的螺纹或固定塑件上带螺纹的嵌件，可以自动也可以手动卸除。自动手动一手动二手动三螺纹型芯螺纹型环螺纹成型件技术要求2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造四、螺纹型芯型环的结构设计1.螺纹型芯结构设计按用途分两类：※直接成型塑件上的螺孔的型芯（考虑收缩）※固定塑件上的螺母嵌件的型芯（不考虑收缩）固定方法：⑴固定在下模或定模的螺纹型芯：（图3-25）螺纹型芯与模板采用间隙配合：H8/h7

通常开模时它随塑件一起被拔出定模，留于动模。⑵固定在上模或动模的螺纹型芯：（图3-26）螺纹型芯与模板采用间隙配合：H8/h8

通常开模时它随塑件一起留在动模，并由推出机构推出。2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造四、螺纹型芯型环的结构设计1.螺纹型芯结构设计按结构分：⑴整体式：螺纹质量好⑵组合式：由两瓣拼合而成，接缝处会产生难以修整的溢边，适合于精度要求不高的塑件。2026年5月31日3.3成型零件的结构设计及制造四、螺纹型芯型环的结构设计2.螺纹成型零件技术要求材料：T8A、T10A、Cr12凹模热处理：HRC40~45表面粗糙度：成型表面：Ra0.2~Ra0.1μm

配合面：Ra0.8~Ra0.4μm表面处理：表面镀铬、抛光2026年5月31日思考与练习:1.型芯结构形式的选择原则有哪些？2.对型芯的技术要求有哪些方面？3.型芯与其它零件的装配形式有哪些？2026年5月31日知之者不如好之者，好之者不如乐知者。

——孔子《论语》2026年5月31日目的与要求：1.会运用公式计算成型零件工作部分的尺寸，会选用表中的数据确定型腔的壁厚和底板厚度；2.会分析模具零件的受力情况。重点和难点：掌握公式运用及选用表中参数2026年5月31日§3.3.3成型零件的尺寸计算一、成型零件的工作尺寸成型零件工作尺寸包括：※型芯和型腔的径向尺寸

※型芯和型腔的深度尺寸

※中心距尺寸2026年5月31日二、影响塑件尺寸公差的因素塑件的尺寸和精度主要取决于成型零件的尺寸和精度；而成型零件的尺寸和公差必须以塑件的尺寸和精度及塑料的收缩率为依据。成型零件的制造误差δz成型零件的磨损δc塑件成型收缩的波动δs模具安装配合误差δj水平飞边厚度的波动δf§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日二、影响塑件尺寸公差的因素1.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/32.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、中心距尺寸不变)※料流的冲刷※腐蚀性气体的锈蚀※模具的打磨抛光§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日2.成型零件的磨损δc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。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。二、影响塑件尺寸公差的因素§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日⑴成型收缩率S：室温下塑件尺寸b与模具尺寸c的相对差值。

S=（c-b）/c模具型腔在室温下的尺寸：c=b+S×b3.塑件的成型收缩δs⑵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、影响塑件尺寸公差的因素§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日3.塑件的成型收缩δs⑶成型收缩偏差δs产生的原因：系统误差：计算收缩率与实际收缩的差异偶然误差：成型时工艺的波动、材料批号的改变等

δs=(Smax-Smin)×b对于一副已制造好的模具，δs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δs＜Δ/6二、影响塑件尺寸公差的因素§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日模具活动成型零件和配合间隙的变化会引起塑件尺寸的变化4.模具的安装配合误差δj压缩模飞边厚度受成型工艺条件变化的影响，从而影响塑件的高度尺寸，而压注模和注射模的飞边较小。5.水平飞边的波动δf二、影响塑件尺寸公差的因素§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日三、成型零件尺寸计算方法※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+δf※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

是影响塑件公差的主要因素。※成型零件的尺寸计算的方法有：平均值法和极限值法§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日※塑件与成型零件尺寸标注方法：轴类尺寸采用基轴制，标负差孔类尺寸采用基孔制，标正差中心距尺寸公差带对称分布，标正负差三、成型零件尺寸计算方法§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日四、型腔和型芯径向尺寸计算1.型腔径向尺寸计算已知：塑件尺寸模具磨损量δc=Δ/6平均收缩率Scp模具制造公差δz=Δ/3

按平均值计算方法可得：标注制造公差后得：整理得：§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日2.型芯径向尺寸计算四、型腔和型芯径向尺寸计算标注公差后得：※式中Δ前的系数可取在1/2～3/4之间※有脱模斜度时径向尺寸确定

塑件上的孔以小端为准，斜度取向大端；

模具型芯以小端为准，斜度取向大端。只检验小端尺寸：lM=[ls+lsScp+(3/4)Δ]-δz当脱模斜度不包括在塑件公差范围内时：塑件上外形以大端为准，斜度取向小端；模具型腔以大端为准，斜度取向小端。只检验大端尺寸：LM=[Ls+LsScp–(3/4)Δ]+δz§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日四、型腔和型芯径向尺寸计算2.型芯径向尺寸计算当脱模斜度包括在塑件公差范围内时：型腔小端尺寸：LM=[Ls+LsScp–(3/4)Δ]+δz

型腔大端尺寸：LM大=[LM＋(1/4～1/2)Δ]+δz

型芯大端尺寸：lM=[ls+lsScp+(3/4)Δ]-δz

型芯小端尺寸：lM小=[lM–(1/4～1/2)Δ]-δz§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日五、型腔深度和型芯高度计算3.型腔深度尺寸计算（平均值法）已知：塑件尺寸Hs-Δ

平均收缩率Scp

模具制造公差δz=Δ/3按平均值计算方法可得：标注公差后得：整理得：§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日标注公差后得：4.型芯高度尺寸计算五、型腔深度和型芯高度计算Δ前的系数也可取为1/2型芯和型腔尺寸计算的注意事项：※径向尺寸计算考虑了δz、δc、δs；而高度尺寸只考虑了δz、δs。※收缩率很小的塑件或精度不太高的小型塑件可不考虑成型收缩对零件尺寸的影响。※配合段尺寸要严格计算，不重要的尺寸可简化计算。※精度高的尺寸保留第二位小数，第三位四舍五入。§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日其中：中心距制造公差δz=(1/3～1/6)Δ或查教材表3-5孔间距公差六、中心距与孔边距的计算5.中心距尺寸计算（平均值法）此时凹模存在单边磨损，最大磨损量为δc/2。

塑件尺寸Ls±Δ/2模具磨损量δc=Δ/6平均收缩率Scp

模具制造公差δz=Δ/36.凹模上的孔边距计算（平均值法）§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日7.型芯上的孔边距计算六、中心距与孔边距的计算§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日8.螺纹成型件的尺寸计算六、中心距与孔边距的计算⑵公制普通螺纹型芯工作尺寸计算螺纹型芯中径尺寸d2M-δz=(D2s+D2sScp+b)-δz

螺纹型芯大径尺寸dM-δz=(Ds+DsScp+b)-δz螺纹型芯小径尺寸d1M-δz=(D1s+D1sScp+b)-δz⑴公制普通螺纹型环工作尺寸计算螺纹型环中径尺寸D2M+δz=(d2s+d2sScp–b)+δz

螺纹型环大径尺寸DM+δz=(ds+dsScp–b)+δz螺纹型环小径尺寸D1M+δz=(d1s+d1sScp–b)+δz§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日⑶螺距工作尺寸计算8.螺纹成型件的尺寸计算六、中心距与孔边距的计算螺纹型芯螺距：式中：PM——螺纹型芯螺距

Ps——塑件内螺纹螺距基本尺寸

——塑件内螺纹螺距基本尺寸§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日七、实例（Example）查表得塑料收缩率为：Smax=0.01Smin=0.006故：Scp=0.008分析塑件的最高精度为MT3模具制造精度取：IT9(比塑件精度高三个等级)§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日七、实例（Example）1.型腔尺寸计算⑴外形直径：D=40-0.34

查表得δz＝0.062

DM=[D+DScp-(3/4)Δ]+δz=[40+40×0.008-(3/4)×0.34]+0.062

⑵凸台宽度：B=10-0.20

查表得δz＝0.043

BM=[10+10×0.008-(3/4)×0.20]+0.043

⑶凸台半径：R1=5-0.10

查表得δz＝0.03

R1M=[5+5×0.008-(3/4)×0.10]+0.03

⑷外形高度：H1=24-0.28

查表得δz＝0.052

H1M=[24+24×0.008-(2/3)×0.28]+0.052

§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日七、实例（Example）2.型芯尺寸计算⑴内孔直径：d1=34+0.34

查表得δz＝0.062

d1M=[d1+d1Scp+(3/4)Δ]-δz

=[34+34×0.008+0.75×0.34]-0.062=34.5-0.062

⑵内孔直径：d2=3.5+0.16

查表得δz＝0.03

d2M=[3.5+3.5×0.008+0.75×0.16]-0.03=3.65-0.03

⑶扩孔直径：d3=6.5+0.2

查表得δz＝0.036

d3M=[6.5+6.5×0.008+0.75×0.20]-0.036=6.7-0.036

⑷内孔深度：h1=19+0.28

查表得δz＝0.052

h1M=[19+19×0.008+0.67×0.28]-0.052=19.34-0.052⑸扩孔深度：h2=3.5+0.16

查表得δz＝0.03

h2M=[3.5+3.5×0.008+0.67×0.16]-0.062=3.65-0.03§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日七、实例（Example）3.中心距尺寸计算⑴孔距：C1=16±0.2查表得δz＝0.043

C1M=[C1+C1×Scp]±δz/2=[16+16×0.008]±0.021⑵凸台高度：C2=4±0.1查表得δz＝0.03

C2M=[4+4×0.008]±0.015⑶起伏凸边高度：C3=3±0.1查表得δz＝0.03

C3M=[3+3×0.008]±0.015⑷非配合圆角：R2=2查表得δz＝0.025

R2M=[2+2×0.008]±0.012⑸起伏凸边位置角：α=45°(自由公差)取δz＝Δ/4=30′

αM=45°±15′

§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日七、实例（Example）4.校核如孔距C1:（Smax－Smin）×Ls+δz≤Δ（0.01－0.006）×16+0.043=0.107<0.4§3.3.3成型零件的尺寸计算2026年5月31日§3.3.4型腔壁厚与底板厚度的确定一、模具强度及刚度概念若型腔刚度不足也会发生过大的弹性变形，因此导致溢料、影响塑件尺寸和精度、脱模困难。模塑成型过程中，型腔受到塑料熔体的压力会产生一定的内应力及变形。若型腔或底板壁厚不够，当内应力超过材料的许用应力时，型腔会因强度不够而破裂。2026年5月31日二、壁厚的受力分析1.模塑过程中模具承受的力设备施加的锁模力熔融塑料作用于型腔内壁的压力2.型腔受内压力作用发生膨胀变形影响塑件的尺寸精度配合面处产生溢料飞边小型腔的许用变形量小，压力作用会导致其破坏§3.3.4型腔壁厚与底板厚度的确定2026年5月31日二、壁厚的受力分析3.型腔侧壁的最大允许变形量δ大型腔以刚度为主计算，小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（表3-8）保证塑件的顺利脱模：δ≤S·t（收缩量）型腔力学计算的特征和性质：§3.3.4型腔壁厚与底板厚度的确定2026年5月31日§3.3.4型腔壁厚与底板厚度的确定二、壁厚的受力分析当分界值不明确时按两种方法计算型腔壁厚值，取其大者。2026年5月31日三、壁厚尺寸的计算(自学)圆形凹模壁厚矩形凹模壁厚支承板厚度§3.3.4型腔壁厚与底板厚度的确定2026年5月31日1.圆形凹模壁厚计算凹模内壁直径2r整体凹模壁厚S=R-r镶拼式凹模凹模内壁直径2r整体凹模壁厚S=R-r镶拼式凹模凹模壁厚S1模套壁厚S2凹模壁厚S1模套壁厚S2～4020818>90～100501440>40～5025922>100～120551545>50～60301025>120～140601648>60～70351128>140～160651752>70～80401232>160～180701955>80～90451335>180～200752158三、壁厚尺寸的计算(自学)§3.3.4型腔壁厚与底板厚度的确定2026年5月31日2.矩形凹模壁厚计算矩形凹模内侧短边长b整体凹模壁厚S镶拼式凹模凹模壁厚S1模套壁厚S2～4025922>40～5025～309～1022～25>50～6030～3510～1125～28>60～7035～4211～1228～35>70～8042～4812～1335～40>80～9048～5513～1440～45>90～10055～6014～1545～50>100～12060～7215～1750～60>120～14072～8517～1960～70>140～16085～9519～2170～78※表中壁厚是边长比L/b=1.8时的参考尺寸，当L/b＞1.8时壁厚应适当增大。三、壁厚尺寸的计算(自学)§3.3.4型腔壁厚与底板厚度的确定2026年5月31日3.支承板厚度的计算塑件在分型面上的投影面积Ａ（cm2）支承板厚度Ｈ～515>5～1015～20>10～5020～25>50～10025～30>100～20030～40>200>40※当塑件的投影面积较大时，支承板会很厚，为减小厚度可加支柱。加一个支柱：Ｈ′=Ｈ/2.7

加两个支柱：Ｈ″=Ｈ/4.3※板厚值也可参考表3-22三、壁厚尺寸的计算(自学)§3.3.4型腔壁厚与底板厚度的确定2026年5月31日

型腔尺寸型芯尺寸径向尺寸高度及深度尺寸中心距尺寸孔边距或型芯中心到边距尺寸成型零件尺寸计算公式2026年5月31日思考与练习：连续作业（打火机外壳型芯型腔尺寸计算）2026年5月31日问题：1.什么是结构零件？2026年5月31日目的与要求：1.掌握结构零件的设计原则。2.各种零件的作用、结构、配合、安装形式和材料的选择。重点和难点：标准件的选用2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计概述导向件设计原则导柱导向机构锥面定位机构2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计1.概述定义：保证动模和定模正确定位与导向的零件。导向机构的形式：导柱、导套导向锥面定位导向机构作用：定位导向承受一定的侧压力2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计2.导向零件设计原则合理选用导向机构类型导柱大小数量及其布置有足够的耐磨性注意模具的强度较好的加工工艺性结构设计应便于导向2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计2.导向零件设计原则

合模导向通常采用导柱导向，但当侧向力很大时宜采用锥面定位机构。⑴合理的导向机构类型一幅塑料模导柱数量一般为2～4个⑵导柱大小数量及布置2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计2.导向零件设计原则外硬内韧导柱：20渗碳淬火或T8AHRC56～60导套：20渗碳淬火或T8AHRC50～55⑶有足够的耐磨性孔边距要足够大导柱孔应避开型腔板应力最大处⑷注意模具的强度2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计2.导向零件设计原则⑸较好的加工工艺性

为保证同轴度，导柱固定端直径与导套固定端直径应相等。2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计2.导向零件设计原则

导柱先导部分做成球状或锥状，导套导入部分要做导角。⑹便于导向2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计3.导柱导套定位机构教材表3-15带头导柱：有轴向定位台阶，固定段与导向段公称尺寸相同带肩导柱：有轴向定位台阶，固定段尺寸>导向段尺寸推板导柱：无轴向定位台阶2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用一、导向零件设计4.锥面定位机构

当成型精度高的大型、薄壁、深腔塑件时，型腔内会产生较大侧压力使型芯或型腔偏移，将会导致导柱卡死或损坏。2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用二、支承与固定零件设计动、定模座板固定板支承板垫块2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用1.动模座板和定模座板二、支承与固定零件设计作用：是模具的基座，起支承与连接作用。动模座板固定在注射机移动工作台上定模座板固定在注射机固定工作台上要有足够的强度：小型模具H>13mm，大型模具H可达75mm以上材料：中碳钢45钢连接方式：用螺栓压板与机床相连2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用二、支承与固定零件设计2.固定板作用：固定凸模、型芯、凹模、导柱、导套、推杆等零件要求：有足够的强度与厚度H=15～45与型芯的连接方法：台阶、沉孔、平面连接2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用二、支承与固定零件设计3.支承板作用：垫在固定板背面，防止成型零件和导向零件的轴向移动并承受一定的成型压力。2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用二、支承与固定零件设计4.垫块作用：调节模具闭合高度，形成推出机构所需的推出空间。材料：中碳钢45安装要求：两边垫块高度应一致，保证模具上下表面平行。2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用三、型腔固定板加工工艺2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用三、型腔固定板加工工艺2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用四、标准件的选用（自学）模具标准化：美国DME、德国HASCO、日本FUTABA世界三大模具标准件企业。注射模具零件标准的种类：教材表3-18标准模架：四个基本型模架：A1、A2、A3、A4

九个派生模架：P1～P9

中小型模架标记：

A2-100160-03-ZGB/T12556.1-1990

大型模架标记：

A-80125-26GB/T12556.1-19902026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用四、标准件的选用（自学）标准模架2026年5月31日§3.4结构零件的设计与标准件的选用四、标准件的选用（自学）模架选择步骤4）选取标准的型腔模板周界尺寸5）确定模板厚度（附录J）6）选定模架7）检验模架与注射机的关系2026年5月31日思考与练习：连续作业（结构零件设计）2026年5月31日仁者不忧，知者不惑，勇者不俱。

——孔子《论语》2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析零件图如下图所示材料：ABS试确定凹模径向尺寸与深度、型芯直径和高度、孔心距、小型芯直径。一、成型零件尺寸计算实例2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析一、成型零件尺寸计算实例⑴确定塑件的收缩率查附录C，ABS的收缩率为0.4%～0.7%，取平均收缩率Scp=0.6。1.分析塑件尺寸公差⑵确定塑件尺寸公差，对塑件尺寸进行合理标注。30±0.14、Φ45+0.36、18+0.2均为MT3级，对ABS而言属一般精度；Φ50±0.32、Φ８±0.14、21±0.22属MT5级。故模塑容易达到塑件的尺寸精度要求，取：δz=Δ/4。2026年5月31日一、成型零件尺寸计算实例2.成型零件的尺寸计算§3.5成型零件的设计及制造案例分析⑶型腔尺寸计算（Φ50.32-0.6421.22-0.44）

LM=[50.32+50.32×0.006-(3/4)×0.64]+0.64/3=50+0.21HM=[21.22+21.22×0.006-(2/3)×0.44]+0.44/3=21+0.15⑷大型芯尺寸计算(45+0.3618+0.2)lM=[45+45×0.006+(3/4)×0.36]-0.36/3=45.5-0.12hM=[18+18×0.006+(2/3)×0.2]-0.2/3=18.2-0.07⑸小型芯尺寸计算(Φ7.86+0.28hM)lM=[7.86+7.86×0.006+(3/4)×0.28]-0.28/3=8-0.09⑹中心距尺寸计算(30±0.14)CM=(30+30×0.006)=30.2±0.01(孔间距公差查表3-5)2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析一、成型零件尺寸计算实例3.工作尺寸的标注2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法1.成型零件的工作型面的形状

外工作型面：型芯和凸模内工作型面：型腔和型孔2.模具制造的一般程序2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法通用机床加工数控机床加工特种加工外工作型面的加工内工作型孔的加工2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法⑴通用机床加工粗加工与半精加工：铣，工具铣，车精加工：钳工修正，研磨，抛光特点：主要靠工人的熟练技术，效率低，质量不易保证成本低，投资少，通用性好2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法⑵数控机床加工粗加工与半精加工：数控铣、加工中心热处理后的精加工：高精度成型磨床、坐标磨床检验：三坐标测量机特点：对熟练工人的依赖少，效率高，质量好，可加工形状复杂的型腔．一次性投资大2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法⑶特种加工电火花、电解、挤压、精密铸造等2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法⑶模具外工作型面的加工常规工艺规程下料–锻造–热处理-粗加工(六面)-粗磨(六面)-钳(划线)-工作型面粗加工(单面留余量0.2)-钳修-工作型面精加工(留研磨量)-螺孔、销孔加工-热处理-研磨、抛光非圆形表面的加工铣削刨削压印锉修圆形表面的加工车削——热处理——磨削外工作型面的分类：圆形非圆形2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法⑷模具内工作型孔的加工分类:

圆孔(钻.铣.镗.磨)

非圆孔(钻.铣.锯.气割)主要精加工方法:

锉修加工坐标磨床磨削2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法⑷模具内工作型孔的加工2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析§3.5成型零件的设计及制造案例分析二、成型零件的加工方法3.常用加工方法⑷模具内工作型孔的加工2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析三、型腔的加工型腔的分类:旋转体非旋转体加工方法:

⑴车削加工:旋转体

⑵铣削加工:非旋转体

⑶电加工:旋转体、非旋转体

⑷磨削加工:旋转体、非旋转体2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析三、型腔的加工立铣加工:利用不同形状和尺寸的指状铣刀按照划线尺寸进行加工。1.型腔铣削加工2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析三、型腔的加工1.型腔铣削加工仿形铣数控铣2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析三、型腔的加工2.型腔电加工电火花加工的特点及适用范围⑴难切削材料⑵形状复杂的工件⑶易加工过程自动化条件：放电间隙脉冲电源（瞬时放电）液体介质电火花加工的基本原理

基于工具与工件(正.负极)之间的脉冲放电的电腐蚀现象来蚀除多余金属。局限:

只能加工导电材料、加工速度慢有电极损耗、最小角部R有限制2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析三、型腔的加工2.型腔电加工型腔工具电极加工电极设计结构形式:整体镶拼组合

电极尺寸

技术要求2026年5月31日三、型腔的加工3.型腔磨削加工§3.5成型零件的设计及制造案例分析成形砂轮磨削2026年5月31日三、型腔的加工§3.5成型零件的设计及制造案例分析3.型腔磨削加工光学曲线磨床成形磨削2026年5月31日三、型腔的加工§3.5成型零件的设计及制造案例分析3.型腔磨削加工2026年5月31日三、型腔的加工4.型腔加工案例§3.5成型零件的设计及制造案例分析

模具零件的加工中，最重要的是对型腔的加工，型腔的形状不同所采用的加工方法也不相同。⑴圆形型腔加工形状不大，车削立铣＋回转式夹具数控铣或加工中心2026年5月31日三、型腔的加工§3.5成型零件的设计及制造案例分析4.型腔加工案例⑵规则矩形型腔加工普通铣床加工出型腔，无法铣出的圆角可钳工修配或电火花加工。2026年5月31日三、型腔的加工§3.5成型零件的设计及制造案例分析4.型腔加工案例⑶异形复杂型腔加工数控铣或加工中心有些钻孔、攻螺纹等工序可连同数控加工一次完成。2026年5月31日三、型腔的加工§3.5成型零件的设计及制造案例分析4.型腔加工案例⑷异形复杂型腔加工普通铣或数控铣出型腔电极加工出薄侧槽2026年5月31日三、型腔的加工§3.5成型零件的设计及制造案例分析4.型腔加工案例⑸底部有孔的型腔加工先加工出型腔圆形孔：钻、磨异型通孔：线切割异型盲细孔：电火花2026年5月31日三、型腔的加工§3.5成型零件的设计及制造案例分析4.型腔加工案例⑹型腔是相拼结构的加工相拼块单独加工，类似于型芯加工安装孔可铣、磨、电火花、线切割加工⑺型腔淬火后的加工一般切削加工难以加工淬硬刚，可采用磨削、电火花、线切割加工。2026年5月31日四、型腔加工的一般工序§3.5成型零件的设计及制造案例分析2026年5月31日五、注射模型腔的工艺过程§3.5成型零件的设计及制造案例分析2026年5月31日§3.5成型零件的设计及制造案例分析五、注射模型腔的工艺过程讨论：⑴毛坯长度100mm？⑵单件生产，工序集中？⑶工序10含义？2026年5月31日思考与练习：计算下图所示塑件成型模具的成型零件的工作尺寸。2026年5月31日梅须逊雪三分白,雪却输梅一段香。

——罗梅坡

2026年5月31日问题：1.导向零件设计原则？2.垫块的结构和安装有什么要求？2026年5月31日目的与要求：重点和难点：1.要求掌握加热与冷却装置设计计算2.掌握设计原则理论与实际相结合3.会选择模具材料2026年5月31日§3.6模具加热和冷却装置的设计一、模具加热与冷却的目的※热固性塑料需要较高的模具温度促使交联反应进行※某些热塑性塑料也需维持80度以上的模温，如聚甲醛、聚苯醚等※大型模具要预热※热流道模具的广泛使用1.加热模塑周期主要取决于冷却定型时间（约占80%），通过降低模温来缩短冷却时间，是提高生产效率的关键。2.冷却2026年5月31日一、模具加热与冷却的目的模温过低塑料流动性差，塑件轮廓不清晰，表面无光泽；热固性塑料则固化不足，性能严重下降。模温过高易造成溢料粘模，塑件脱模困难，变形大；热固性塑料则过熟。模温不均型芯型腔温差过大，塑件收缩不均、内应力增大、塑件变形、尺寸不稳定。§3.6模具加热和冷却装置的设计2026年5月31日1.模具加热的方法有二、模具加热装置的设计气体加热（蒸汽）工频感应加热：设备复杂电阻加热：最常用2.电阻加热元件§3.6模具加热和冷却装置的设计2026年5月31日加热模具所需的电功率(P)可按模具的重量(m)近似计算：

P=m×q或P=0.24m(T2-T1)

其中：q—单位模具重量所需的电功率（查表3-30）