塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)課件3

塑料?；窘Y(jié)構(gòu)及零部件的設(shè)計(jì)

第四章塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì)第4章塑料?；窘Y(jié)構(gòu)及零部件設(shè)計(jì)本章基本內(nèi)容

★塑料模的分類及基本結(jié)構(gòu)★塑料模分型面的選擇★模具型腔數(shù)目的確定★塑料模成型零部件的設(shè)計(jì)★結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)★排氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)第4章塑料模基本結(jié)構(gòu)及零部件設(shè)計(jì)本章重點(diǎn)

★塑料模分型面的選擇原則

★成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

★成型零件工作尺寸的計(jì)算★結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)

第4章塑料?；窘Y(jié)構(gòu)及零部件設(shè)計(jì)本章難點(diǎn)★成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)★成型零件工作尺寸的計(jì)算4.1塑料模的分類和基本結(jié)構(gòu)4.2塑料模分型面的選則4.3模具型腔數(shù)目的確定

4.4成型零部件設(shè)計(jì)4.5結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)4.6排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.7塑料模材料及其選用4.8思考題第4章塑料?；窘Y(jié)構(gòu)及零部件設(shè)計(jì)4.1.1塑料模的分類4.1.2塑料模的基本結(jié)構(gòu)

4.1塑料模的分類和基本結(jié)構(gòu)

塑料模的的分類方法很多。最常用的是按照模塑的方法、模具安裝方式、型腔數(shù)目及分型面形式的不同進(jìn)行分類。

1.按模塑方法分類

2.按模具的安裝方式分類

3.按型腔數(shù)目分類

4.按分型面特征分類

4.1.1塑料模的分類1.按模塑方法分類

（1）注射模：系在注射機(jī)上使用的模具。目前它主要用與成型熱塑性塑料，少數(shù)品種的熱固性塑料適用于該模具成型。（2）壓縮模：系在液壓機(jī)上采用壓縮工藝來成型塑件的模具。它主要用于成型熱固性塑料。（3）壓注模：系在液壓機(jī)上采用壓注工藝來成型塑件的模具。它適用于成型熱固性塑料。4.1.1塑料模的分類2.按模具的安裝方式分類

(1)移動式模具

這種模具不固定安裝在設(shè)備上如圖4—1a所示。(2)固定式模具這種模具是固定安裝在設(shè)備上，如圖4—1b所示(3)半固定式模具

這種模具在工作時(shí)有部分零件需要取出，如圖4—1c所示4.1.1塑料模的分類圖4—1按照安裝方式分類的模具結(jié)構(gòu)

3.按型腔數(shù)目分類

(1)單型腔模具

系僅有一個(gè)型腔的模具，每次成型一個(gè)塑件。

(2)多型腔模具

系有兩個(gè)或兩個(gè)以上的型腔的模具，可一模成型多個(gè)塑件。目前常規(guī)設(shè)計(jì)都是單層腔。雙層型腔如圖4—2所示，它的優(yōu)點(diǎn)是在模板面積大小基本不變，獲的加倍數(shù)量產(chǎn)品，提高效益。4.1.1塑料模的分類圖4—2雙層型腔模具4.按分型面特征分類

若按分型面的數(shù)目，可分為一個(gè)分型面、兩個(gè)分型面、三個(gè)分型面······多個(gè)分型面模具。例如，圖4—3和圖4—4所示的均為具有三個(gè)分型面的模具，但是這兩副模具分型面的位置形式卻不同。為了進(jìn)一步說明它們的特性，將模具與設(shè)備工作臺面平行時(shí)的分型面稱為水平分型面，而與設(shè)備工作臺面垂直時(shí)的分型面稱為垂直分型面，這樣無論模具被立式放置或者臥式放置，稱呼效果統(tǒng)一不變，見圖4—5所示。4.1.1塑料模的分類圖4—3具有三個(gè)水平分型面的模具

圖4—4具有兩個(gè)水平分型面和一個(gè)垂直分型面的模具

圖4—5

水平分型面與垂直分型面

塑料模的基本結(jié)構(gòu)：1塑料模的組成零件

2塑料模的基本結(jié)構(gòu)4.1.2塑料模的基本結(jié)構(gòu)1塑料模的組成零件

塑料模組成零件按照用途分為：成型零件、機(jī)構(gòu)零件兩大類。成型零件：是指直接與塑料接觸或部分接觸并決定塑件形狀、尺寸、表面質(zhì)量的零件，是核心零件；其包括：凸模、凹模、型芯、螺紋型芯、螺紋型環(huán)及鑲件等。

結(jié)構(gòu)零件：是除了成型零件以外模具的其他零件；包括：固定板，墊板、導(dǎo)向零件、澆注系統(tǒng)，分型與抽芯機(jī)構(gòu)、推出機(jī)構(gòu)等零部件，加熱或冷卻裝置及標(biāo)準(zhǔn)件如螺釘、銷釘、彈簧等。4.1.2塑料模的基本結(jié)構(gòu)2.塑料模的基本結(jié)構(gòu)

圖4—6所示為一副成型熱固性塑料制品的壓縮模，它是具有一個(gè)水平分型面、單型腔、移動式模具。模具由上模和下模構(gòu)成。

圖4—7所示一副熱塑性塑料注射模，它是具有一個(gè)水平分型面、多型腔、固定式模具。模具分動模和定模兩大部分。4.1.2塑料模基本結(jié)構(gòu)

圖4—6移動式壓縮模的基本結(jié)構(gòu)

圖4—7固定式注射模的基本結(jié)構(gòu)

4.2.1分型面及其基本形式4.2.2分型面選擇的一般原則4.2.3塑件留模措施4.2塑料分型面選擇分型面及其基本形式:

分型面:模具用以取出塑件和（或）澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。分型面的表達(dá)方法:如圖4—8所示用短，粗實(shí)線標(biāo)出分型面位置，箭頭表示分離動作方向。分型面的形狀有平面、斜面、階梯面和曲面。

4.2.1塑料模分型面及其基本形式圖4—8分型面的表達(dá)方法

4.2.2塑料模分型面選擇的一般原則分型面選擇的一般原則

基本原則：必須選擇塑件斷面輪廓最大的地方作為分型面，這是確保塑件能夠脫出模具的基本原則。

影響：塑件質(zhì)量、模具加工、的生產(chǎn)難易度

分型面選擇應(yīng)遵循的原則：

1.盡量使塑件在開模后留動、下模邊

2.保證塑件外觀質(zhì)量要求

3.確保塑件位置及尺寸精度

4.便于實(shí)現(xiàn)側(cè)向分型抽芯動作

5.有利于模具制造

6.有利于排氣

7.有利于塑件脫模

8.考慮溢邊對塑件的影響

9.考慮對設(shè)備合模力的要求

10.考慮脫模斜度的影響4.2.2塑料模分型面選擇的一般原則1.盡量使塑件在開模之后留在動、下模邊

一個(gè)塑件在模內(nèi)的擺放方向至少有兩種參見（圖4—13），不同方向?qū)λ芗裟．a(chǎn)生的效應(yīng)不同。

圖4—10表示在不同情況下，如何處理塑件留模問題。4.2.2塑料模分型面的選擇原則

圖4—13改變塑件在模內(nèi)的擺放方向，以保證塑件的外觀要求

圖4—10保證塑件留在動，下模邊

2.盡量保證塑件外觀質(zhì)量要求

圖4—11所示塑料牙刷柄，該塑件形狀要求柄部側(cè)面平整，四周呈光滑圓角過渡。許多塑件只要分型面選擇得當(dāng)，其外觀可以輕易避免或基本不受分型面因素影響，如圖4—12所示塑件，圖a為合理選擇，圖b則不妥。

圖4—13中塑件外表要求光滑無痕，若取圖a分型面來成型，則塑件達(dá)不到要求，故取圖b分型面才合理。4.2.2塑料模分型面選擇的原則

圖4—11牙刷柄上的分型面線痕

圖4—12分型面位置對塑件外觀的影響

A正確B不正確

圖4—13改變塑件在模內(nèi)的擺放方向，以保證塑件的外觀要求

3.確保塑件位置及尺寸精度

圖4—14中塑件為雙聯(lián)齒輪，要求大小齒輪的直徑與其軸孔有良好的同心度，為實(shí)現(xiàn)此要求，應(yīng)將大小齒輪凹模和型芯均設(shè)在動模邊，故圖a合理，圖b不合理。

圖4—15所示塑件成型模具的分型面若按a中的確定，塑件最大外形尺寸和孔心距屬受模具活動部分影響的尺寸，提高精度較困難，若按b所示確定，易保證成型高精度。4.2.2塑料模分型面選擇的原則

圖4—14確保塑件同心度的分型面設(shè)計(jì)

ab圖4—15確保塑件孔中心距及外形尺寸精

度設(shè)計(jì)分型面

ab4.便于實(shí)現(xiàn)側(cè)向分型抽芯動作

圖4—16所示：為簡化模具側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，應(yīng)將抽芯或分型距離長的擺放在開模具方向上抽芯或分型距離短作為側(cè)向而將短的一邊作為側(cè)向。

圖4—17所示：一般盡可能將側(cè)型芯和滑塊同設(shè)在動模部分，這樣可使安全留在動模，模具結(jié)構(gòu)也簡化。圖a為常取形式；圖b因側(cè)型芯在定模，只有當(dāng)其抽出之后，動、定模才能打開因此模具需要兩次分型，模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。4.2.2塑料模分型面選擇的原則

圖4—16使側(cè)向型芯抽拔距離短

的分型面設(shè)計(jì)

圖4-17使側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)置在動模部分

ab5．利于模具制造

以圖4—18為例，從塑件結(jié)構(gòu)分析，模具可取A和B兩種分型形式。Ａ模具合模時(shí)，上模的凹模與下模的型芯相配合，如果模具制造精度差，合模時(shí)會發(fā)生凹模與型芯碰撞而損壞。Ｂ模具可避免發(fā)生碰撞現(xiàn)象，模具易于加工，但塑件表面會形成一條分型線。4.2.2塑料模分型面選擇的原則圖4—18有利于模具制造的分型面位置

ab6.有利于排氣

為了便于排氣，選擇分型面時(shí)應(yīng)考慮盡可能將分型面與熔體流動的末端重合，如圖4—19所示a結(jié)構(gòu)型腔排氣順暢，b結(jié)構(gòu)使空氣不易排出。4.2.2塑料模分型面選擇的原則圖4—19分型面對排氣的影響

ab7.有利于塑件脫模

分型面形式如何對塑件脫模阻力大小有著直接影響。

圖4—20a所示模具成型零件均設(shè)在下模；圖4—20b所示將成型零件分散設(shè)置在上模和下模；圖4—20c所示為保證塑件大孔和小孔之間較高的位置精度要求所采取的設(shè)計(jì)。

4.2.2塑料模分型面選擇的原則

圖4—20分型面選擇對塑件脫模阻力的影響

abc8.考慮溢邊對塑件的影響

分型面形式對塑件溢邊方向有影響，進(jìn)而影響塑件的尺寸精度及外觀。以圖4—21為例，圖a可能產(chǎn)生水平溢邊，影響塑件高度精度和側(cè)面美觀；圖b可以避免水平溢邊，但型芯與孔間隙配合處可能產(chǎn)生垂直溢邊，溢邊毛刺修除面在塑件的上表面。4.2.2塑料模分型面選擇的原則圖4—21分型面對塑件溢邊毛刺的影響

ab9.考慮對設(shè)備合模力的要求

成型時(shí)，要求設(shè)備的合模力必須大于最大模腔壓力與模內(nèi)塑料在水平分型面上的投影面積之乘積，以保證模具分型面鎖緊，防止溢料。如圖4—22所示，a圖分型面形式下要求合模力比b圖形式的大。4.2.2塑料模分型面選擇的原則

圖4—22塑件擺放方向不同，則對設(shè)備合模力要求不同

ab10．考慮脫模斜度的影響

塑件高度較大時(shí)，取脫模斜度容易造成塑件的上下兩端尺寸值差異較大，致使塑件尺寸超差，如圖4—23a所示。如果外觀允許，可將分型面位置選在塑件的中部，如圖4—23b所示，這樣脫模斜度不變而兩端尺寸差異減小。4.2.2塑料模分型面選擇的原則圖4—23分型面對脫模斜度影響

ab1.調(diào)整脫模斜度2.調(diào)整表面粗糙度3.設(shè)置滯留結(jié)構(gòu)

4.2.3塑件留模措施塑件留模措施:

當(dāng)塑件在開模后留在動模或定模皆有可能時(shí)，應(yīng)采取必要的留模措施，保證塑件留在動模。常用措施有以下三種：1.調(diào)整脫模斜度

將開模時(shí)塑件欲脫離的面取較大的脫模斜度，欲滯留的面取較小脫模斜度或者不取脫模斜度，如圖4—24所示。圖4—24b所示必要時(shí)反向取脫模斜度。4.2.3塑件留模措施圖4-24調(diào)整脫模斜度是塑件留模2.調(diào)整表面粗糙度

將欲使塑件脫離成型零件的表面粗糙度取較小值，欲滯留成型零件之表面粗糙度取較大值。注意：此法不適宜于透明塑件。4.2.3塑件留模措施4.2.3塑件留模措施3.設(shè)置滯留結(jié)構(gòu)

在模具零件的側(cè)面加工淺凹槽、設(shè)錐形拉料穴或拉料桿等，都可以起到滯留塑件作用，如圖４-２５所示。4.2.3塑件留模措施圖4-25模具滯留塑件的結(jié)構(gòu)形式

確定模具型腔數(shù)目時(shí)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮：

1.塑件大小與設(shè)備的關(guān)系

2.充分利用現(xiàn)有設(shè)備

3.使塑件精度比較容易得到滿足

4.不使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化

5.視塑件生產(chǎn)批量要求

6.降低模具制造費(fèi)用4.3模具型腔數(shù)目的確定4.3模具型腔數(shù)目的確定１.塑件大小與設(shè)備的關(guān)系

成型大或中型塑件時(shí)，一般采用單型腔。這一方面是考慮、塑料的充模流動性，要保證塑料充滿型腔，另一方面，設(shè)計(jì)多個(gè)型腔則模具體積大而重，加工難度增大。中、小型塑件的成型模具設(shè)計(jì)多個(gè)型腔可以較好地發(fā)揮設(shè)備和模具能力，提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化生產(chǎn)。4.3模具型腔數(shù)目的確定２.充分利用現(xiàn)有設(shè)備

應(yīng)優(yōu)先考慮利用企業(yè)自己的生產(chǎn)資源，如成型設(shè)備，使生產(chǎn)更加經(jīng)濟(jì)。4.3模具型腔數(shù)目的確定３.使塑件精度比較容易得到滿足

一般，塑件精度要求不高時(shí)，對模具制造以及制品成型工藝的控制要求也較低。在此情況下，可以根據(jù)設(shè)備的能力計(jì)算，確定型腔數(shù)目。當(dāng)塑件精度較高時(shí)，型腔過多會使制品質(zhì)量難以保證，模具加工費(fèi)過高，型腔數(shù)目愈多，對各個(gè)型腔的成型工藝條件控制的一致性也就愈差。4.3模具型腔數(shù)目的確定４.不使模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜化

對形狀較復(fù)雜或精度較高的塑件，有時(shí)為了增加一個(gè)型腔，模具結(jié)構(gòu)會變得復(fù)雜得多，模具制造精度也提高了許多，所以考慮型腔數(shù)目要注意經(jīng)濟(jì)效益，不合算則予以避免。4.3模具型腔數(shù)目的確定５.考慮塑件生產(chǎn)批量大小

當(dāng)塑件生產(chǎn)批量不大時(shí)，為了降低成本，常常設(shè)計(jì)單型腔模具。塑件生產(chǎn)批量較大或很大時(shí)，模具需達(dá)到完成相應(yīng)任務(wù)的能力，所以常常設(shè)計(jì)多個(gè)型腔。6.降低模具制造費(fèi)用

模具費(fèi)用是構(gòu)成制品成本的一因素，為了降低制品成本，常常對模具費(fèi)用作一定限制。復(fù)雜、精密塑件，其模具每增加一型腔，加工成本增大的數(shù)量十分可觀?？傊?，影響型腔數(shù)目因素較多且錯(cuò)綜復(fù)雜，應(yīng)統(tǒng)籌兼顧，切忌犯片面性錯(cuò)誤。4.3模具型腔數(shù)目的確定4.4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算

4.4.3型腔側(cè)壁及底板厚度的強(qiáng)度、剛度計(jì)算4.4成型零部件的設(shè)計(jì)成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

構(gòu)成型腔的零件叫成型零件，由于成型零件受高溫高壓的塑料接觸，受高速料流的沖刷，并在脫模時(shí)與塑件發(fā)生摩擦磨損，因此，制作材料要求具備足夠的強(qiáng)度、剛度和耐磨性能。

1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.螺紋型芯和螺紋型環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

(1).整體式凹模(2).整體嵌入式凹模(3).局部鑲嵌式凹模(4).大面積鑲嵌且合式凹模(5).四壁拼合的組合式凹模

4.4.1成型零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）整體式凹模

直接在一整塊材料上加工而成的凹模即為整體式凹模，如圖4—26所示。其特點(diǎn)是牢固，不易變形，成型出的塑件表面不會有模具接縫痕跡。4.4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖4-26整體式凹模（2）整體嵌入式凹模

將凹模做為整體式，再嵌入模具的模板內(nèi)，叫做整體嵌入式凹模。圖4—27所示常見鑲件安裝形式，其特點(diǎn)：１.加工單個(gè)型腔的凹模方便；２.節(jié)省貴重鋼材；３.易于維修更換；４.各型腔凹模單獨(dú)加工利于縮短制模周期。

4.4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

d）e）圖4-27整體鑲塊式凹模（3）局部鑲嵌式凹模

為了便于加工或?qū)σ讚p部位，應(yīng)采取局部鑲嵌式結(jié)構(gòu)。如圖4—28所示a、b為鑲嵌凹模側(cè)壁的局部凸起結(jié)構(gòu)；c、d為鑲嵌凹模底部的局部結(jié)構(gòu)；e為對凹模中帶有筋的部位，用一個(gè)或兩個(gè)鑲件制作后，再放入整體式凹模內(nèi)。4.4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖4-28局部鑲?cè)胧桨寄＝Y(jié)構(gòu)及安裝形式（4）大面積鑲嵌且合式凹模

為了便于機(jī)械加工、研磨、拋光和熱處理，將凹模由幾部分鑲嵌組合而成。最常見的是鑲拼整個(gè)凹模底部。如圖4—29、圖4—30所示。4.4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖4-29底部大面積鑲嵌組合式凹模圖4-30凹模側(cè)壁鑲拼結(jié)構(gòu)（5）四壁拼合的組合式凹模

對于大型和形狀復(fù)雜的凹模，可以把它的四壁及底分別加工經(jīng)研磨之后入模套內(nèi)，如圖4—31所示。4.4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖4-31四壁拼合的組合式凹模2.型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

型芯是用來成型塑件內(nèi)表面的零件。它也有整體式和鑲拼組合式之分。

圖4—32所示為大直徑型芯的結(jié)構(gòu)及安裝形式。

圖4—33所示小型芯的結(jié)構(gòu)及安裝形式。型芯相距很近使固定臺肩發(fā)生干涉時(shí)，這時(shí)可削干涉部分，固定臺階孔也可加工為暢通的大孔，例如圖4—34所示。在型芯較少或型芯分布較聚集時(shí)，可以采取設(shè)局部支承板形式，以節(jié)省加工，如圖4—35所示。4.4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖4-32大型芯的結(jié)構(gòu)及安裝形式圖4-33小型芯的結(jié)構(gòu)及安裝形式ij

圖4—34多個(gè)型芯固定臺肩干涉時(shí)的結(jié)構(gòu)

ab圖4—35采用局部支承板的形式

ab4.4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.型芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖4—36所示異形型芯的結(jié)構(gòu)及固定形式。為了減少加工，可以將異形型芯的下段部分分做成圓形，如圖4—37所示。

圖4—39所示矩形槽整體加工法和分解加工法。

圖4—40所示鑲件的固定臺肩形式。圖4—36異形型芯結(jié)設(shè)計(jì)及固定方式

ab圖4—37鑲拼組合式型芯

abcd圖4—38型芯的對拼和鑲嵌形式

圖4—39矩形槽的整體、分解加工

圖4—40固定臺肩的結(jié)構(gòu)形式

abcdef3.螺紋型芯和螺紋型環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

螺紋型芯和螺紋型環(huán)分別用來成型塑件內(nèi)螺紋和外螺紋。（1）移動式螺紋型芯

圖4—41所示為安裝于定模或下模內(nèi)的螺紋型芯結(jié)構(gòu)。安裝于動模或上模內(nèi)的螺紋型芯，如圖4—42所示。4.4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖4—41安裝于定?；蛳履５穆菁y型芯的結(jié)構(gòu)

abcdef

圖4—42安裝于動?；蛏夏５膸椥赃B接

螺紋型芯結(jié)構(gòu)

abcdefgh2.移動式螺紋型環(huán)

（2）移動式螺紋型環(huán)

移動式螺紋型環(huán):整體式和瓣合式兩種類型。如圖4—43所示，圖a為整體式螺紋型環(huán)的結(jié)構(gòu)及安裝形式，圖b為瓣合式螺紋型環(huán)。4.4.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

ab成型零件工作尺寸的計(jì)算

成型零件上用來成型制品的那一部分尺寸叫工作尺寸又稱成型尺寸。

(一)影響塑料制品尺寸精度的因素

(二)成型零件工作尺寸計(jì)算方法

(三)型芯和螺紋型環(huán)工作尺寸計(jì)算4.4.2成型零部件工作尺寸的計(jì)算（一）影響塑料制品尺寸精度的因素1.成型零件的制造公差2.成型收縮率的影響3.成型零件的磨損量4.安裝配合誤差5.水平溢邊厚度的波動

4.4.2成型零部件工作尺寸的計(jì)算4.4.2成型零部件工作尺寸的計(jì)算1.成型零件的制造公差

所有成型尺寸的精度應(yīng)當(dāng)高于制品相對各尺寸的精度，一般，模具制造誤差取塑件尺寸公差的三分之一或四分之一。4.4.2成型零部件工作尺寸的計(jì)算

它包括設(shè)計(jì)模具選取的計(jì)算收縮率與實(shí)際收縮率的差異，以及成型塑件時(shí)由于工藝條件波動、材料批號發(fā)生變化而造成塑件收縮率值的波動，前者造成塑件尺寸系統(tǒng)誤差，后者造成塑件尺寸的偶然誤差。2.成型收縮率的影響

4.4.2成型零部件工作尺寸的計(jì)算3.成型零件的磨損量

由于成型過程中的磨損，凹模尺寸變得越來越大，型芯尺寸變得越來越小。假設(shè)型芯周向?yàn)榫鶆蚰p，故認(rèn)為中心距尺寸基本保持不變。塑料在型腔中高速流動而沖刷型腔壁，脫模時(shí)，塑件與型腔、型芯相摩擦。4.4.2成型零部件工作尺寸的計(jì)算4.安裝配合誤差

成型過程中無動作要求的成型零件，一般采用過渡配合安裝。要求動作的零件，如型芯，要求間隙配合安裝，則對制品尺寸帶來誤差，動模與定模時(shí)，會產(chǎn)生合模位置誤差。4.4.2成型零部件工作尺寸的計(jì)算5.水平溢邊厚度的波動

采用溢式壓縮成型塑件時(shí)，其水平溢邊厚度常因工藝條件等因素的變化而波動，從而使制品高度尺寸誤差增大。因此將壓縮成型塑件的高度尺寸視為受模具活動部分影響的尺寸。4.4.2成型零部件工作尺寸的計(jì)算

綜上所述，制品可能產(chǎn)生的最大誤差δ為上述各種誤差的綜合，即

δ=δz+δc+δs+δj+δfδz——成型零件制造誤差δc——型腔使用過程中的總磨損量δs——塑料收縮率波動引起塑件尺寸變化值δj——因配合間隙變化引起塑件尺寸的變化值δf——壓制件水平溢邊厚度波動引起的塑件高度尺寸變化。各種誤差累積后的誤差值δ應(yīng)小于或等于塑件的尺寸工差Δ，即

δ≤Δ（二）成型零件工作尺寸計(jì)算方法

1.對塑料尺寸與模具成型尺寸形式的規(guī)定2.修模方法對成型尺寸造成的變化3.按平均收縮率計(jì)算式型尺寸的公式4.成型零件工件尺寸計(jì)算示例5.按平均收縮率計(jì)算成型尺寸的改進(jìn)公式4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算1.對塑料尺寸與模具成型尺寸形式的規(guī)定

為了計(jì)算簡便起見，現(xiàn)將塑件尺寸及其模具的成型尺寸的形式做以下規(guī)定：如圖4—44.。4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算2.修模方法對成型尺寸造成的變化

為了確保成型尺寸設(shè)計(jì)安全，在成型尺寸計(jì)算出來之后還可以采取另外預(yù)留修模余量的辦法。例如圖4—45的凹模容易修深。4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算3.按平均收縮率計(jì)算式型尺寸的公式

(1).凹模內(nèi)徑尺寸的計(jì)算公式(2).型芯外徑尺寸的計(jì)算公式(3).凹模深度尺寸計(jì)算公式

(4).型芯高度尺寸的計(jì)算公式

(5).型芯或型孔之間的中心距

(6).凹模內(nèi)型芯中到凹模側(cè)壁的距離(7).凸模上型芯中到凸模邊緣的距離4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算LM=[LS+LSSCP-3/4Δ]+δZ(1)凹模內(nèi)徑尺寸的計(jì)算公式式中LS——塑件基本尺寸；SCP——模塑收縮率；Δ——塑件的尺寸公差；δｚ——模具制造公差系數(shù)2/3——修正系數(shù)。有時(shí)也取1/2。系數(shù)3/4——考慮模具制造誤差，磨損量等因素而采取的綜合修正系數(shù)。有時(shí)也取2/3。4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算(2)型芯外徑尺寸的計(jì)算公式式中LS——塑件基本尺寸；SCP——模塑收縮率；Δ——塑件的尺寸公差；δｚ——模具制造公差；系數(shù)3/4——考慮模具制造誤差，磨損量等因素而采取的綜合修正系數(shù)。有時(shí)也取2/3；系數(shù)2/3——修正系數(shù)。有時(shí)也取1/2。4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算(3)凹模深度尺寸計(jì)算公式式中LS——塑件基本尺寸；SCP——模塑收縮率；Δ——塑件的尺寸公差；δｚ——模具制造公差系數(shù)2/3——修正系數(shù)。有時(shí)也取1/2。系數(shù)3/4——考慮模具制造誤差，磨損量等因素而采取的綜合修正系數(shù)。有時(shí)也取2/3。4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算(4)型芯高度尺寸的計(jì)算公式式中LS——塑件基本尺寸；SCP——模塑收縮率；Δ——塑件的尺寸公差；δｚ——模具制造公差系數(shù)2/3——修正系數(shù)。有時(shí)也取1/2。系數(shù)3/4——考慮模具制造誤差，磨損量等因素而采取的綜合修正系數(shù)。有時(shí)也取2/3。4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算(5)型芯或型孔之間的中心距式中LS——塑件基本尺寸；SCP——模塑收縮率；Δ——塑件的尺寸公差；δｚ——模具制造公差系數(shù)2/3——修正系數(shù)。有時(shí)也取1/2。系數(shù)3/4——考慮模具制造誤差，磨損量等因素而采取的綜合修正系數(shù)。有時(shí)也取2/3。4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算(6)凹模內(nèi)型芯中到凹模側(cè)壁的距離

式中δC——允許磨損量4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算(7)凸模上型芯中到凸模邊緣的距離式中δC——允許磨損量4.成型零件工件尺寸計(jì)算示例

制品如圖4—46所示，材料為ABS?，F(xiàn)計(jì)算確定模具凹模內(nèi)徑和深度、型芯直徑和高度以及兩小孔的中心距及小孔直徑，步驟如下：

(1)定模塑收縮率

(2)明確制品尺寸公差等級，并將尺寸換算為規(guī)定的形式

(3)成型尺寸計(jì)算4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算

4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算（1）定模塑收縮率

從有關(guān)手冊查知，ABS的收縮率為0.4~0.7％。在此取平均收縮率作為模塑收縮率，即：4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算

（2）明確制品尺寸公差等級，并將尺寸換算為規(guī)定的形式

由表3-1和表3-2知，制品所注公差尺寸的公差等級為MT13級，對ABS塑件屬”一般精度“，未注公差等級為MT5級。模具制造和成型都比較容易。由表3-1查得制品未注公差尺寸的允許偏差為雙向偏差形式，故按照尺寸形式的規(guī)定，做如下轉(zhuǎn)換：內(nèi)部小孔Φ8±0.14→Φ7.86+0.28塑件外徑Φ50±0.32→Φ50.32-0.64塑件高度21±0.22→21.22-0.444.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算（3）成型尺寸計(jì)算取，模具制造公差δz=Δ/4凹模尺寸：4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算大型芯尺寸：4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算小型芯尺寸：兩個(gè)小型芯固定孔的中心距：4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算５.成型尺寸與結(jié)構(gòu)尺寸的標(biāo)注：

圖4—47是上述零件的尺寸及表面粗糙度的標(biāo)注方法，僅供參考。(三)型芯和螺紋型環(huán)工作尺寸計(jì)算

1.螺紋型芯成型尺寸計(jì)算

2.螺紋型環(huán)成型尺寸計(jì)算4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算1.螺紋型芯成型尺寸計(jì)算4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算

大徑

DM大=（DS大+DS大SCP+b）-δZ大式中DM大——螺紋型芯大徑DM大——塑件內(nèi)螺紋大徑B——塑件內(nèi)螺紋中徑公差，目前我國尚無專門的塑料螺紋標(biāo)準(zhǔn)。其公差可查有關(guān)公差標(biāo)準(zhǔn)（GB197-81）δZ大——螺紋型芯大徑制造公差，一般取δZ大=b/4，或查表4-5及表4-6。4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算中徑dM中=（DS中+DS中SCP+3/4b）-δz式中dM中——螺紋型芯中徑；Ds中——塑件內(nèi)螺紋中徑；δz中——螺紋型芯中徑制造公差，一般取δz中=b/5，或查表4-5及表4-6。4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算表4-5粗牙普通螺紋型芯和螺紋型環(huán)的制造公差螺紋直徑

制造公差δZ

大徑，小徑

中徑

3~120.030.0214~33

0.040.0336~450.050.0448~680.060.054.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算

表4-6細(xì)牙普通螺紋型芯和螺紋型環(huán)的制造公差螺紋直徑

制造公差δz大徑，小徑中徑

4~120.030.02

24~520.040.0356~680.050.044.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算

小徑dM小=（Ds+Ds小Scp+b）+δz

式中dM小——螺紋型芯小徑；Ds小——塑件內(nèi)螺紋小徑；δz小——螺紋型芯小徑制造公差，一般取δz小=6/4，或查表4-5及表4-6。

螺距PM=（Ps+PｓＳcp）±δz/2式中PM——螺紋型芯螺距離；Ps——塑件內(nèi)螺紋螺距；δZ——螺紋型芯螺距制造公差，查表4-7。4.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算表4-7螺紋型芯（型環(huán)）螺距制造公差螺紋直徑

配合長度螺距公差δz3~10L＜120.01~0.0312~2212＜L＜200.02~0.0424~68L＞200.03~0.052.螺紋型環(huán)成型尺寸計(jì)算

大徑DM大=（ds大+dscp-b）+δz大

中徑DM中=（dz+dz中cp-3/4b）+δz小

小徑DM=（dz+dz中cp-b）+δz小

式中δz大，δz中，δz小取值與螺紋型芯的一樣，或查表4-5，4-64.4.2成型零件工作尺寸的計(jì)算

（一）模具的強(qiáng)度及剛度概念

（二）型腔側(cè)壁及底板厚度的強(qiáng)度及剛度計(jì)算公式

4.4.3型腔側(cè)壁及底板厚度的強(qiáng)度、剛度計(jì)算

（一）模具的強(qiáng)度及剛度概念

在模塑制品的過程中，型腔受內(nèi)部高壓熔體作用，如果型腔側(cè)壁和底板（支承板）厚度不足，則會發(fā)生開裂，或者打不開模具，或者打開模具卻難以取出塑件，塑件成型精度差等現(xiàn)象。開裂為模具的強(qiáng)度不足，后者為模具的剛性差，產(chǎn)生的彈性變形量過大所致。

（1）防止溢料

（2）保證塑件精度

（3）有利于脫模4.4.3型腔側(cè)壁及底板厚度的強(qiáng)度、剛度計(jì)算

（二）型腔側(cè)壁及底板厚度的強(qiáng)度及剛度計(jì)算公式

由于型腔受力狀態(tài)十分復(fù)雜，進(jìn)行精確的力學(xué)計(jì)算非常困難，實(shí)用中采用近似計(jì)算發(fā)法，基本能滿足工作要求。4.4.3型腔側(cè)壁及底板厚度的強(qiáng)度、剛度計(jì)算

本節(jié)介紹模具中裝配關(guān)系比較獨(dú)立的部分結(jié)構(gòu)零件

圖4---49所示為一副注射模外部可見典型結(jié)構(gòu)零件組裝圖。

4.5.1作固定用途的板件

4.5.2支承零件

4.5.3調(diào)節(jié)高度零件、其他零件4.5結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)

（1）座板：模具上機(jī)安裝時(shí)與注射機(jī)固定連接的模板稱為座板，有定模座板和動模座板。

（2）固定板：圖4---50所示采用a的臺肩式固定零件方式，固定板背面要求設(shè)支承板，防止零件受力后退出；若采用b、c方式，則固定板背后無需設(shè)支承板。4.5.1作固定用途的板件（1）支承板支承板與固定板的連接形式如圖4---51所示。因?yàn)槁葆斉c固定孔單邊間隙一般大于0.5mm，故在要求兩板錯(cuò)位量為0.5mm以下時(shí)均應(yīng)采取定位措施。（2）支承柱支承柱的安裝方式如圖4—52所示，a為固定于動模座板上，b為固定與支承板上。支承板的支承件圖4—53所示為大型模具中采用支承柱（圖a）和支承條塊（圖b）作支承件的情況。4.5.2支承零件（1）墊塊

：圖4-49所示件6稱為墊塊，為推出機(jī)構(gòu)構(gòu)架出必要的動作空間。（2）限位釘圖4-49所示件8稱為限為釘，它起限制推出機(jī)構(gòu)位置的作用，限位釘可使推板與動模座板之間形成空隙。（3）銷釘、螺釘、水嘴、吊鉤

銷釘為定位件，按照原則一個(gè)面取2根銷釘即可。水嘴是將外界冷卻水源與模具的冷卻水道進(jìn)行接通的零件。吊環(huán)是為了便于搬運(yùn)安裝模具，凡重量大于20Kg的模具均應(yīng)開設(shè)吊環(huán)安裝孔，吊環(huán)所吊位置應(yīng)在模具的重心附近。4.5.3、調(diào)節(jié)高度零件、其他零件

模具排氣的形式：

圖4—54所示，a分型面的縫隙排氣；b推桿與孔的配合間隙排氣；c芯與上?？椎呐浜祥g隙排氣；d側(cè)向型芯及滑動機(jī)構(gòu)的間隙排氣。專門排氣裝置是指開設(shè)排氣槽、排氣推桿、排氣銷等，它們設(shè)置在料流最后到達(dá)的部位，如圖4—55所示。一般情況不注射模是不設(shè)置溢料槽的，但會在極個(gè)別情況下采用，如圖4—56所示。

4.6排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.4.1概述4.7.2常用模具鋼的種類及其選用4.7.3有色金屬模具材料4.7塑料模材料及其選用

模具各部分零部件的制作材料直接影響模具的使用壽命、加工成本以及制品的成型質(zhì)量。