塑料模设计及制造基础

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,知之者不如好之者，,好之者不如乐知者。,孔子论语,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,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,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,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,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,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,z,成型零件的磨损,c,塑件成型收缩的波动,s,模具安装配合误差,j,水平飞边厚度的波动,f,3.3.3,成型零件的尺寸计算,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,二、影响塑件尺寸公差的因素,1.,成型零件的制造误差,z,模具制造公差占塑件总公差的三分之一左右：,z,=/3,2.,成型零件的磨损,c,中小型塑件模具,：,c,=/6,大型塑件模具,：,c,/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,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,2.,成型零件的磨损,c,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，,c,取小值，甚至可以不考虑。,玻璃纤维塑料磨损大，,c,应取大值。,模具材料耐磨，表面强化好，,c,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,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,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,b,3.,塑件的成型收缩,s,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,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,3.,塑件的成型收缩,s,成型收缩偏差,s,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,s,=(S,max,-S,min,),b,对于一副已制造好的模具，,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,s,/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,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,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,j,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,f,二、影响塑件尺寸公差的因素,3.3.3,成型零件的尺寸计算,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,三、成型零件尺寸计算方法,塑件可能产生的最大误差,为各种误差的总和：,=,z,+,c,+,s,+,j,+,f,塑件的公差,应大于或等于各种因素引起的积累误差之和,，,即,模具制造公差,z,，模具的磨损,c,和成型收缩的波动,s,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,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,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,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,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,c,=/6,平均收缩率,S,cp,模具制造公差,z,=/3,按平均值计算方法可得：,0,s,),L,(,?,?,cp,s,s,c,z,M,S,),2,-,(L,),2,-,(L,2,2,L,?,?,?,?,?,?,?,4,3,-,Scp,L,L,L,s,s,M,),4,3,-,S,L,(L,L,z,0,cp,s,s,M,?,?,?,?,?,标注制造公差后得：,整理得：,3.3.3,成型零件的尺寸计算,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,2.,型芯径向尺寸计算,四、型腔和型芯径向尺寸计算,0,-,cp,s,s,M,z,),4,3,S,l,(l,l,?,?,?,?,?,标注公差后得：,式中前的系数可取在,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：,l,M,=l,s,+l,s,S,cp,+(3/4),-,z,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：,L,M,=L,s,+L,s,S,cp,(3/4)+,z,3.3.3,成型零件的尺寸计算,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,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：,L,M,=L,s,+L,s,S,cp,(3/4),+,z,型腔大端尺寸：,L,M,大,=L,M,(1/4,1/2),+,z,型芯大端尺寸：,l,M,=l,s,+l,s,S,cp,+(3/4),-,z,型芯小端尺寸：,l,M,小,=l,M,(1/4,1/2),-,z,3.3.3,成型零件的尺寸计算,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,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,-,平均收缩率,S,cp,模具制造公差,z,=/3,按平均值计算方法可得：,cp,s,s,z,M,)S,2,(L,),2,(H,2,H,?,?,?,?,?,?,?,?,标注公差后得：,整理得：,?,?,?,3,2,S,H,H,H,cp,s,s,M,z,0,cp,s,s,M,),3,2,S,H,(H,H,?,?,?,?,?,?,3.3.3,成型零件的尺寸计算,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,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,0,-,cp,s,s,M,z,),3,2,S,h,(h,h,?,?,?,?,?,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,z,、,c,、,s,；而高度尺寸只考虑了,z,、,s,。,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,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,其中：,中心距制造公差,z,=(1/3,1/6)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）,2,),S,C,(C,C,z,cp,s,s,M,?,?,?,?,此时凹模存在单边磨损，最大磨损量为,c,/2,。,塑件尺寸,L,s,/2,模具磨损量,c,=/6,平均收缩率,S,cp,模具制造公差,z,=/3,6.,凹模上的孔边距计算（平均值法）,2,/24),S,L,(L,L,z,cp,s,s,M,?,?,?,?,3.3.3,成型零件的尺寸计算,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,7.,型芯上的孔边距计算,六、中心距与孔边距的计算,/2,/24),S,L,(L,L,z,cp,s,s,M,?,?,?,?,?,?,3.3.3,成型零件的尺寸计算,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,8.,螺纹成型件的尺寸计算,六、中心距与孔边距的计算,公制普通螺纹型芯工作尺寸计算,螺纹型芯中径尺寸,d,2M,-,z,=(D,2s,+D,2s,S,cp,+b)-,z,螺纹型芯大径尺寸,d,M,-,z,=(D,s,+D,s,S,cp,+b)-,z,螺纹型芯小径尺寸,d,1M,-,z,=(D,1s,+D,1s,S,cp,+b)-,z,公制普通螺纹型环工作尺寸计算,螺纹型环中径尺寸,D,2M,+,z,=(d,2s,+d,2s,S,cp,b)+,z,螺纹型环大径尺寸,D,M,+,z,=(d,s,+d,s,S,cp,b)+,z,螺纹型环小径尺寸,D,1M,+,z,=(d,1s,+d,1s,S,cp,b)+,z,3.3.3,成型零件的尺寸计算,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,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,2,),S,P,(P,P,z,cp,s,s,M,?,?,?,?,?,螺纹型芯螺距：,式中：,P,M,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,z,?,?,3.3.3,成型零件的尺寸计算,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,七、实例（,Example,）,查表得塑料收缩率为：,S,max,=0.01,S,min,=0.006,故：,S,cp,=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,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,七、实例（,Example,）,1.,型腔尺寸计算,外形直径：,D=40,-0.34,查表得,z,0.062,D,M,=D+DS,cp,-,(3/4),+z,=40+40,0.008-(3/4),0.34,+0.062,凸台宽度：,B=10,-0.20,查表得,z,0.043,B,M,=10+10,0.008-(3/4),0.20,+0.043,凸台半径：,R,1,=5,-0.10,查表得,z,0.03,R,1M,=5+5,0.008-(3/4),0.10,+0.03,外形高度：,H,1,=24,-0.28,查表得,z,0.052,H,1M,=24+24,0.008-(2/3),0.28,+0.052,3.3.3,成型零件的尺寸计算,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,七、实例（,Example,）,2.,型芯尺寸计算,内孔直径：,d,1,=34,+0.34,查表得,z,0.062,d,1M,=d,1,+d,1,S,cp,+(3/4),-,z,=34+34,0.008+0.75,0.34,-0.062,=34.5,-0.062,内孔直径：,d,2,=3.5,+0.16,查表得,z,0.03,d,2M,=3.5+3.5,0.008+0.75,0.16,-0.03,=3.65,-0.03,扩孔直径：,d,3,=6.5,+0.2,查表得,z,0.036,d,3M,=6.5+6.5,0.008+0.75,0.20,-0.036,=6.7,-0.036,内孔深度：,h,1,=19,+0.28,查表得,z,0.052,h,1M,=19+19,0.008+0.67,0.28,-0.052,=19.34,-0.052,扩孔深度：,h,2,=3.5,+0.16,查表得,z,0.03,h,2M,=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,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,七、实例（,Example,）,3.,中心距尺寸计算,孔距：,C,1,=16,0.2,查表得,z,0.043,C,1M,=C,1,+C,1,S,cp,z,/2,=16+16,0.008,0.021,凸台高度：,C,2,=4,0.1,查表得,z,0.03,C,2M,=4+4,0.008,0.015,起伏凸边高度：,C,3,=3,0.1,查表得,z,0.03,C,3M,=3+3,0.008,0.015,非配合圆角：,R,2,=2,查表得,z,0.025,R,2M,=2+2,0.008,0.012,起伏凸边位置角：=45,(,自由公差,),取,z,/4=30,M,=45,15,3.3.3,成型零件的尺寸计算,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,七、实例（,Example,）,4.,校核,如孔距,C,1,:,（,S,max,S,min,）,L,s,+,z,（,0.01,0.006,）,16+0.043=0.10790,100,50,14,40,40,50,25,9,22,100,120,55,15,45,50,60,30,10,25,120,140,60,16,48,60,70,35,11,28,140,160,65,17,52,70,80,40,12,32,160,180,70,19,55,80,90,45,13,35,180,200,75,21,58,三、壁厚尺寸的计算,(,自学,),3.3.4,型腔壁厚与底板厚度的确定,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,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,S2,40,25,9,22,40,50,25,30,9,10,22,25,50,60,30,35,10,11,25,28,60,70,35,42,11,12,28,35,70,80,42,48,12,13,35,40,80,90,48,55,13,14,40,45,90,100,55,60,14,15,45,50,100,120,60,72,15,17,50,60,120,140,72,85,17,19,60,70,140,160,85,95,19,21,70,78,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,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,3.,支承板厚度的计算,塑件在分型面上,的投影面积,（,cm,2,）,支承板厚度,5,15,5,10,15,20,10,50,20,25,50,100,25,30,100,200,30,40,200,40,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：,=,/2.7,加两个支柱：=,/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,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,),4,3,-,S,L,(L,L,z,0,cp,s,s,M,?,?,?,?,?,0,-,cp,s,s,M,z,),4,3,S,l,(l,l,?,?,?,?,?,z,0,cp,s,s,M,),3,2,S,H,(H,H,?,?,?,?,?,?,0,-,cp,s,s,M,z,),3,2,S,h,(h,h,?,?,?,?,?,2,),S,C,(C,C,z,cp,s,s,M,?,?,?,?,2,),S,C,(C,C,z,cp,s,s,M,?,?,?,?,2,/24),S,L,(L,L,cp,s,s,M,z,?,?,?,?,?,?,2,/24),S,L,(L,L,z,cp,s,s,M,?,?,?,?,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,目的与要求,第三章,塑料模设计及制造基础,重点和难点,成型零件尺寸计算,计算实例,型腔壁厚底板厚,思考与练习,2020,年,5,月,5,日,思考与练习：,连续作业（打火机外壳型芯型腔尺寸计算）,