塑料模设计及制造基础

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,*,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,知之者不如好之者，,好之者不如乐知者。,孔子论语,11/28/2024,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,11/28/2024,3.3.3 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,11/28/2024,二、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,11/28/2024,二、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,11/28/2024,2.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,11/28/2024,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,11/28/2024,3.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,11/28/2024,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,11/28/2024,三、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,11/28/2024,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,11/28/2024,四、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：,标注制造公差后得：,整理得：,3.3.3 成型零件的尺寸计算,11/28/2024,2.,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,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,11/28/2024,四、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,11/28/2024,五、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：,标注公差后得：,整理得：,3.3.3 成型零件的尺寸计算,11/28/2024,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,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,11/28/2024,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）,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）,3.3.3 成型零件的尺寸计算,11/28/2024,7.,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,11/28/2024,8.,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,11/28/2024,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：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,3.3.3 成型零件的尺寸计算,11/28/2024,七、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,11/28/2024,七、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+400.008-(3/4)0.34,+0.062,凸台宽度：B=10,-0.20,查表得,z,0.043,B,M,=10+100.008-(3/4)0.20,+0.043,凸台半径：R,1,=5,-0.10,查表得,z,0.03,R,1M,=5+50.008-(3/4)0.10,+0.03,外形高度：H,1,=24,-0.28,查表得,z,0.052,H,1M,=24+240.008-(2/3)0.28,+0.052,3.3.3 成型零件的尺寸计算,11/28/2024,七、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+340.008+0.750.34,-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+3.50.008+0.750.16,-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+6.50.008+0.750.20,-0.036,=6.7,-0.036,内孔深度：h,1,=19,+0.28,查表得,z,0.052,h,1M,=19+190.008+0.670.28,-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+3.50.008+0.670.16,-0.062,=3.65,-0.03,3.3.3 成型零件的尺寸计算,11/28/2024,七、实例（Example）,3.,中心距尺寸计算,孔距：C,1,=160.2 查表得,z,0.043,C,1M,=C,1,+C,1,S,cp,z,/2,=16+160.008 0.021,凸台高度：C,2,=40.1 查表得,z,0.03,C,2M,=4+40.008 0.015,起伏凸边高度：C,3,=30.1 查表得,z,0.03,C,3M,=3+30.008 0.015,非配合圆角：R,2,=2 查表得,z,0.025,R,2M,=2+20.008 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,11/28/2024,七、实例（Example）,4.,校核,如孔距C,1,:,（S,max,S,min,）,L,s,+,z,（0.010.006）16+0.043=0.10790100,50,14,40,40 50,25,9,22,100120,55,15,45,50 60,30,10,25,120140,60,16,48,60 70,35,11,28,140160,65,17,52,70 80,40,12,32,160180,70,19,55,80 90,45,13,35,180200,75,21,58,三、壁厚尺寸的计算(自学),3.3.4 型腔壁厚与底板厚度的确定,11/28/2024,2.,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