第七章成型零部件设计

2023年2月4日只有坚强地去经历

各种风风雨雨

才会由稚嫩走向成熟

2023年2月4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。2023年2月4日知之者不如好之者，好之者不如乐知者。

——孔子《论语》2023年2月4日仁者不忧，知者不惑，勇者不俱。

——孔子《论语》2023年2月4日目的与要求：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。3、要求掌握凹模结构类型及适用场合4.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；5.会分析模具零件的受力情况。2023年2月4日重点和难点：重点：各种结构类型、装配、配合以及选用，实际运用；掌握公式运用及选用表中参数难点：凹模的类型、装配、配合以及适用场合，镶拼组合形式2023年2月4日2023年2月4日成型零件：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。§7.1、成型零部件结构设计2023年2月4日§7.1、成型零部件结构设计一、凹（凸）模结构设计注射模中称型芯（Core）压缩模中称凸模（Punch

）凹模：成型塑件外表面的零件。凹模、型芯：成型塑件内表面的零件。2023年2月4日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§7.1、成型零部件结构设计一、凹模结构设计1、凹模的结构形式2023年2月4日整体式凹模如图定义：凹模由整块材料构成优点：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。§7.1、成型零部件结构设计一、凹（凸）模结构设计2023年2月4日缺点：大型模具不易采用整体式结构：1、不便于加工，维修困难。2、切削量太大，浪费钢材。3、大件不易热处理（淬不透）,搬运不便。4、模具生产周期长，成本高。§7.1、成型零部件结构设计一、凹（凸）结构设计整体式凹模1、凹模的结构形式2023年2月4日定义：凹模由整块金属材料加工成并镶入模套中优点：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。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一、凹模结构设计整体嵌入式凹模如图2023年2月4日局部镶嵌式凹模定义：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一、凹模结构设计§7.1、成型零部件结构设计2023年2月4日大面积镶拼凹模定义：凹模由许多拼块镶制组合而成优点：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一、凹模结构设计§7.1、成型零部件结构设计2023年2月4日凹模材料：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一、凹模的结构设计§7.1、成型零部件结构设计2、凹模的技术要求2023年2月4日§7.1、成型零部件结构设计3、凹模的装配一、凹模的结构设计2023年2月4日§7.1、成型零部件结构设计3、凹模的装配一、凹模的结构设计2023年2月4日注射模中称型芯（Core）压缩模中称凸模（Punch

）Core的结构形式Core的技术要求Core的装配走§7.1、成型零部件结构设计二、凸模的结构设计1、型芯的结构形式2023年2月4日型芯（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）§7.1、成型零部件结构设计二、凸模的结构设计1、型芯的结构形式2023年2月4日整体式型芯定义：整个型芯和模板为一个整体适用范围：形状简单的型芯§7.1、成型零部件结构设计二、凸模的结构设计2023年2月4日定义：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二、凸模的结构设计组合式型芯2023年2月4日小型芯（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：（如图）深孔成型：（如图）复杂孔的成型:（如图）型芯的固定方法：（如图）非圆及近距离型芯固定：（如图）型芯台阶的固定方法：（如图）§7.1、成型零部件结构设计二、凸模的结构设计2023年2月4日型芯材料：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§7.1、成型零部件结构设计二、凸模的结构设计2、型芯的技术要求2023年2月4日合理尺寸标注§7.1、成型零部件结构设计二、凸模的结构设计2023年2月4日§7.1、成型零部件结构设计二、凸模的结构设计2、型芯的装配方式2023年2月4日螺纹型芯型环——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。§7.1、成型零部件结构设计1.螺纹型环结构设计三、螺纹型芯与螺纹型芯型环的结构设计按结构分：⑴整体式：如图、螺纹质量好⑵组合式：如图、螺纹质量稍欠由两瓣拼合而成，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。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。2023年2月4日按用途分两类：※直接成型塑件上的螺孔的型芯（考虑收缩，Ra＜0.4μm，脱模斜度＜0.5°

）※固定塑件上的螺母嵌件的型芯（不考虑收缩）螺纹型芯与螺纹型芯型环作用：分别用于成型塑件的内螺纹和外螺纹。§7.1、成型零部件结构设计三、螺纹型芯与螺纹型芯型环的结构设计2.螺纹型芯结构设计2023年2月4日固定方法：如图⑴、固定在定模的螺纹型芯：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。§7.1、成型零部件结构设计三、螺纹型芯与螺纹型芯型环的结构设计2.螺纹型芯结构设计⑵、固定在动模的螺纹型芯：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。2023年2月4日材料：T8A、T10A、Cr12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§7.1、成型零部件结构设计三、螺纹型芯与螺纹型芯型环的结构设计2.螺纹成型零件技术要求2023年2月4日成型零件工作尺寸包括：§7.1、成型零部件的工作尺寸计算一、概念※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2023年2月4日塑件的尺寸和精度主要取决于模具零件的尺寸和精度；而模具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。§7.1、成型零部件的工作尺寸计算二、概念影响塑件尺寸公差的因素2023年2月4日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§7.1、成型零部件的工作尺寸计算二、概念影响塑件尺寸公差的因素2023年2月4日模具制造公差占塑件总公差Δ的三分之一左右：δz=Δ/3中小型塑件模具：δc=Δ/6大型塑件模具：δc<Δ/6塑件总公差Δ§7.1、成型零部件的工作尺寸计算二、概念影响塑件尺寸公差的因素1.模具成型零件的制造误差δz2.成型零件的磨损δc2023年2月4日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§7.1、成型零部件的工作尺寸计算二、概念影响塑件尺寸公差的因素2.成型零件的磨损δc2023年2月4日⑴、磨损量的大小取决于塑料品种、模具材料及热处理。⑵、小批量生产时，δc取小值，甚至可以不考虑。⑶、玻璃纤维塑料磨损大，δc应取大值。成型零件磨损δc的确定：§7.1、成型零部件的工作尺寸计算二、概念影响塑件尺寸公差的因素2.成型零件的磨损δc2023年2月4日⑷、模具材料耐磨，表面强化好，δc应取小值。⑸、垂直于脱模方向的模具表面不考虑磨损。⑹、平行于脱模方向的模具表面要考虑磨损。⑺、小型塑件的模具磨损对塑件影响较大。§7.1、成型零部件的工作尺寸计算二、概念影响塑件尺寸公差的因素2.成型零件的磨损δc2023年2月4日⑴成型收缩率δ：室温下塑件尺寸与模具尺寸的相对差值。b——室温下塑件尺寸c——模具尺寸模具型腔在室温下的尺寸：§7.1、成型零部件的工作尺寸计算二、概念影响塑件尺寸公差的因素3.模具塑件的成型收缩率波动δs2023年2月4日⑵、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）§7.1、成型零部件的工作尺寸计算二、概念影响塑件尺寸公差的因素3.模具塑件的成型收缩率波动δs2023年2月4日式中Smax——塑料的最大收缩率；

Smin——塑料的最小收缩率；

b——塑料的基本尺寸(室温下塑件尺寸)。§7.1、成型零部件的工作尺寸计算二、概念影响塑件尺寸公差的因素3.模具塑件的成型收缩率波动δs2023年2月4日⑶、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。§7.1、成型零部件的工作尺寸计算二、概念影响塑件尺寸公差的因素3.模具塑件的成型收缩率波动δs2023年2月4日⑷、成型收缩偏差δs的影响与选取：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/3§7.1、成型零部件的工作尺寸计算二、概念影响塑件尺寸公差的因素3.模具塑件的成型收缩率波动δs2023年2月4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。§7.1、成型零部件的工作尺寸计算二、概念影响塑件尺寸公差的因素4.模具的安装配合误差δj5.水平飞边的波动δf2023年2月4日综上所述：塑件可能产生的最大误差δ为各种误差的总和：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§7.1、成型零部件的工作尺寸计算二、概念影响塑件尺寸公差的因素2023年2月4日模具制造公差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。§7.1、成型零部件的工作尺寸计算三、成型零件尺寸计算方法2023年2月4日轴类尺寸采用基轴制，标负偏差孔类尺寸采用基孔制，标正偏差

中心距尺寸公差带对称分布，标对称偏差§7.1、成型零部件的工作尺寸计算三、成型零件尺寸计算方法1、塑件与成型零件尺寸标注方法：2023年2月4日※型腔径向尺寸标注方法：如图轴类尺寸采用基轴制，标负偏差孔类尺寸采用基孔制，标正偏差2、型腔径向尺寸计算已知：模具磨损量δc=Δ/6，模具平均磨损量模具制造公差δz=Δ/3模具型腔尺寸

，平均尺寸已知：塑件尺寸平均尺寸塑料平均收缩率Scp

2023年2月4日按平均值计算方法可得：未收缩塑件尺寸略去高阶小量§7.1、成型零部件的工作尺寸计算三、成型零件尺寸计算方法2、型腔径向尺寸计算2023年2月4日未收缩塑件径向尺寸模具型腔径向尺寸则、§7.1、成型零部件的工作尺寸计算三、成型零件尺寸计算方法2、型腔径向尺寸计算2023年2月4日导出型腔径向尺寸：考虑精度与尺寸大小影响，式中Δ前的系数可取在1/2～3/4之间§7.1、成型零部件的工作尺寸计算三、成型零件尺寸计算方法2、型腔径向尺寸计算2023年2月4日标注公差后

得：※

式中Δ前的系数可取在1/2～3/4之间§7.1、成型零部件的工作尺寸计算3、型芯径向尺寸计算免讲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：※有脱模斜度时径向尺寸确定2023年2月4日

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：§7.1、成型零部件的工作尺寸计算三、成型零件尺寸计算方法3、型芯径向尺寸计算2023年2月4日已知：塑件尺寸平均尺寸

平均收缩率Scp按平均值计算方法：未收缩塑件尺寸

略去高阶小量§7.1、成型零部件的工作尺寸计算三、成型零件尺寸计算方法4、型腔型、芯深度尺寸计算（平均值法）2023年2月4日已知：模具制造公差δz=Δ/3模具深度尺寸，平均尺寸模具深度方向磨损较小，忽略不计。按平均值计算方法可得：模具型深度尺寸§7.1、成型零部件的工作尺寸计算三、成型零件尺寸计算方法4、型腔型、芯深度尺寸计算（平均值法）2023年2月4日未收缩塑件深度尺寸模具型腔深度尺寸则、§7.1、成型零部件的工作尺寸计算三、成型零件尺寸计算方法4、型腔型、芯深度尺寸计算（平均值法）2023年2月4日Δ前的系数也可取为1/2～2/3,当尺寸较大，精度较低时取小值，反之取大值。导出型腔深度尺寸：考虑精度与尺寸大小影响，§7.1、成型零部件的工作尺寸计算三、成型零件尺寸计算方法4、型腔型、芯深度尺寸计算（平均值法）2023年2月4日Δ前的系数也可取为1/2～2/3,当尺寸较大，精度较低时取小值，反之取大值。同理导出型芯深度尺寸：考虑精度与尺寸大小影响，§7.1、成型零部件的工作尺寸计算三、成型零件尺寸计算方法4、型腔型、芯深度尺寸计算（平均值法）2023年2月4日型芯和型腔尺寸计算的注意事项：1、径向尺寸计算考虑了δz、δc、δs；而高度尺寸只考虑了δz、δs。2、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。3、配合段尺寸要严格计算，不重要的尺寸可简化计算。4、精度高的尺寸保留第二位小数，第三位四舍五入。4、型腔型、芯深度尺寸计算（平均值法）2023年2月4日其中：中心距制造公差δz=(1/3～1/6)Δ或查模具设计手册

影响模具中心距误差的因素：塑件收缩率，磨损量不会影响中心距尺寸。§7.1、成型零部件的工作尺寸计算三、成型零件尺寸计算方法5、中心距的计算(平均法)2023年2月4日⑴、公制普通螺纹型环工作尺寸计算螺纹型环大径尺寸螺纹型环中径尺寸螺纹型环小径尺寸§7.1、成型零部件的工作尺寸计算三、成型零件尺寸计算方法6、螺纹成型件的尺寸计算DM大—螺纹型环大径基本尺寸。DM中—螺纹型环中径基本尺寸。DM小—螺纹型环小径基本尺寸。Ds大—塑件外螺纹大径基本尺寸。Ds中—塑件外螺纹中径基本尺寸。Ds小—塑件外螺纹小径基本尺寸。Δ中—塑件螺纹中径公差GB197—81？2023年2月4日螺纹型芯大径尺寸螺纹型芯中径尺寸螺纹型芯小径尺寸§7.1、成型零部件的工作尺寸计算三、成型零件尺寸计算方法⑵、公制普通螺纹型芯工作尺寸计算6、螺纹成型件的尺寸计算dm大—螺纹型环大径基本尺寸。dm中—螺纹型环中径基本尺寸。dm小—螺纹型环小径基本尺寸。ds大—塑件外螺纹大径基本尺寸。ds中—塑件外螺纹中径基本尺寸。ds小—塑件外螺纹小径基本尺寸。Δ中—塑件螺纹中径公差GB197—81？2023年2月4日螺纹型芯螺距：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§7.1、成型零部件的工作尺寸计算三、成型零件尺寸计算方法6、螺纹成型件的尺寸计算⑶螺距工作尺寸计算2023年2月4日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)

学生自习§7.2、成型零部件的工作尺寸计算免讲三、成型零件尺寸计算方法7、实例（Example）2023年2月4日a、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

b、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

c、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

d、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

三、成型零件尺寸计算方法7、实例（Example）⑴、型腔尺寸计算2023年2月4日a、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

b、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

c、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

d、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=19.34-0.052e、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=3.65-0.037、实例（Example）⑵、型芯寸计算2023年2月4日a、孔距：C1=16±0.2查表得δz＝0.043

C1M=[C1+C1×Scp]±δz/2=[16+16×0.008]±0.021b、凸台高度：C2=4±0.1查表得δz＝0.03

C2M=[4+4×0.008]±0.015c、起伏凸边高度：C3=3±0.1查表得δz＝0.03

C3M=[3+3×0.008]±0.015d、非配合圆角：R2=2查表得δz＝0.025

R2M=[2+2×0.008]±0.012e、起伏凸边位置角：α=45°(自由公差)取δz＝Δ/4=30′

αM=45°±15′

7、实例（Example）⑶、中心距尺寸计算2023年2月4日如孔距C1:（Smax－Smin）×Ls+δz≤Δ（0.01－0.006）×16+0.043=0.107<0.4符合要求§7.2、成型零部件的工作尺寸计算免讲三、成型零件尺寸计算方法7、实例（Example）⑷、校核2023年2月4日⑴⑶⑷.模塑过程中模具承受的力⑵.型腔受内压力作用发生膨胀变形§

7.3成型零部件的强度和刚度计算一、模具强度及刚度概念2023年2月4日a、从中小型塑件的尺寸精度考虑：δ≤Δ/5。如图b、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（书上表7-3）c、保证塑件的顺利脱模：δ≤S·t（收缩量）⑶.型腔侧壁的最大允许变形量δd、型腔力学计算的特征和性质：2023年2月4日大型腔以刚度为主计算，小型腔以强度为主计算。如图圆形凹模直径：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。⑶.型腔侧壁的最大允许变形量δ§

7.3成型零部件的强度和刚度计算一、模具强度及刚度概念2023年2月4日圆形凹模壁厚矩形凹模壁厚支承板厚度§7.3成型零部件的强度和刚度计算2023年2月4日a、按刚度条件计算组合式矩形模侧边视为受均匀载荷的端部固定梁，边的最大扰度在梁的中间。按悬臂梁结果？如图1.组合式矩形型腔侧壁与底板壁厚计算二、矩形壁厚尺寸的计算⑴、组合式矩形型腔侧壁壁厚计算2023年2月4日b、按强度条件计算组合式矩形模长侧边受拉应力与弯曲应力共同作用。如图弯曲应力为：书上结果？1.组合式矩形型腔侧壁与底板壁厚计算⑴、组合式矩形型腔侧壁壁厚计算2023年2月4日组合式矩形模长侧边受拉应力与弯曲应力共同作用。如图拉应力为：总应力为：b、按强度条件计算1.组合式矩形型腔侧壁与底板壁厚计算⑴、组合式矩形型腔侧壁壁厚计算2023年2月4日a、按刚度条件计算组合式矩形模底（支撑板）可视为简支梁。如图⑵、组合式矩形型腔底板壁厚计算免讲1.组合式矩形型腔侧壁与底板壁厚计算二、矩形壁厚尺寸的计算2023年2月4日b、按强度条件计算组合式矩形模底（简支梁）最大弯曲应力发生与中部。如图⑵、组合式矩形型腔底板壁厚计算1.组合式矩形型腔侧壁与底板壁厚计算二、矩形壁厚尺寸的计算2023年2月4日a、按刚度条件计算整体式矩形模侧边视为三边固定，一边自由的矩形板。如图系数c由H1/l决定。查表7.5§

7.3成型零部件的强度和刚度计算二、矩形壁厚尺寸的计算⑴

、整体式矩形型腔侧边壁厚计算1.整体式矩形型腔侧壁与底板壁厚计算2023年2月4日b、按强度条件计算整体式矩形模长侧边的最大弯曲应力为。如图——侧边最大弯曲应力。——侧边最大弯矩。——抗弯截面模量。查表7.5§

7.3成型零部件的强度和刚度计算二、矩形壁厚尺寸的计算⑴

、整体式矩形型腔侧边壁厚计算1.整体式矩形型腔侧壁与底板壁厚计算2023年2月4日整体式矩形模短侧边的最大弯曲应力为。a——边长比，a

=b/l。b、按强度条件计算⑴

、整体式矩形型腔侧边壁厚计算1.整体式矩形型腔侧壁与底板壁厚计算2023年2月4日a、按刚度条件计算整体式矩形模底视为周边固定受均匀载荷的矩形板，板中心产生最大变形。如图⑵、整体式矩形型腔底板壁厚计算1.整体式矩形型腔侧壁与底板壁厚计算2023年2月4日整体式矩形模型腔底板的最大应力发生在短边与侧壁铰接处，按强度条件。如图另外，型腔壁厚确定的经验数据如表7.8。§

7.3成型零部件的强度和刚度计算二、矩形壁厚尺寸的计算⑵、整体式矩形型腔底板壁厚计算a、按强度条件计算2023年2月4日⑴、按刚度条件计算组合式圆形模侧板变形特点与影响。如图1、组合式圆形型腔侧板壁厚计算—腔内熔体压力MPa。—型腔材料泊松比，碳钢0.25。—弹性模量，碳钢2.06×105

MPa。—型腔内外壁半径。§

7.3成型零部件的强度和刚度计算§7.3.3、圆形型腔侧板与底板尺寸的计算一、组合式矩形型腔侧板与底板壁厚计算2023年2月4日⑴、按刚度条件计算—腔内熔体压力MPa。—型腔材料泊松比，碳钢0.25。—弹性模量，碳钢2.06×105

MPa。—型腔内外壁半径。1、组合式圆形型腔侧板壁厚计算一、组合式矩形型腔侧板与底板壁厚计算§7.3.3、圆形型腔侧板与底板尺寸的计算2023年2月4日按刚度条件与按强度条件计算的分界值。如图⑵、按强度条件计算1、组合式圆形型腔侧板壁厚计算一、组合式矩形型腔侧板与底板壁厚计算§7.3.3、圆形型腔侧板与底板尺寸的计算2023年2月4日组合式圆形模侧板变形特点与影响。如图2、组合式圆形型腔底板壁厚计算一、组合式矩形型腔侧板与底板壁厚计算⑴、按刚度条件计算§7.3.3、圆形型腔侧板与底板尺寸的计算2023年2月4日组合式圆形模侧板变形特点与影响。如图2、组合式圆形型腔底板壁厚计算一、组合式矩形型腔侧板与底板壁厚计算⑵、按强度条件计算§7.3.3、圆形型腔侧板与底板尺寸的计算2023年2月4日⑴、按刚度条件计算(书上问题？)整体式圆形模侧板变形特点与影响。如图二、整体式圆形型腔侧板与底板壁厚计算§7.3.3、圆形型腔侧板与底板尺寸的计算1、整体式圆形型腔侧板壁厚计算2023年2月4日⑵、按强度条件计算（剪应力）(书上问题？)整体式圆形模侧板变形特点与影响。如图二、整体式圆形型腔侧板与底板壁厚计算§7.3.3、圆形型腔侧板与底板尺寸的计算1、整体式圆形型腔侧板壁厚计算2023年2月4日⑵、按强度条件计算（正应力）(书上问题？)整体式圆形模侧板变形特点与影响。如图二、整体式圆形型腔侧板与底板壁厚计算§7.3.3、圆形型腔侧板与底板尺寸的计算1、整体式圆形型腔侧板壁厚计算2023年2月4日组合式圆形模侧板变形特点与影响。如图二、整体式矩形型腔侧板与底板壁厚计算§7.3.3、圆形型腔侧板与底板尺寸的计算1、整体式圆形型腔侧板壁厚计算2023年2月4日二、整体式园形型腔侧板与底板壁厚计算§7.3.3、圆形型腔侧板与底板尺寸的计算1、整体式圆形型腔底板壁厚计算（自学）2023年2月4日§7.3.3、圆形型腔侧板与底板尺寸的计算由于圆形型腔侧板与底板壁厚计算较复杂，下表列举推介经验数据。如下表2023年2月4日§7.3.3、圆形型腔侧板与底板尺寸的计算由于矩形型腔侧板与底板壁厚计算较复杂，下表列举推介经验数据。如下表2023年2月4日※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/4.3三、支承板厚度经验数据如下表§7.3.3、圆形型腔侧板与底板尺寸的计算2023年2月4日

成型零件尺寸计算公式免讲2023年2月4日§7.4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2023年2月4日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§7.4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2023年2月4日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。§7.4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2023年2月4日2.成型零件的尺寸计算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=18.2-0.07§7.4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2023年2月4日2.成型零件的尺寸计算⑸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)§7.4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2023年2月4日3.工作尺寸的标注§7.4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2023年2月4日二、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§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日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二、成型零件的加工方法§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日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，通用性好二、成型零件的加工方法§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日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．一次性投资大二、成型零件的加工方法§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日3.常用加工方法⑶特种加工电火花、电解、挤压、精密铸造等二、成型零件的加工方法§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日3.常用加工方法（4）模具外工作型面的加工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：圆形非圆形二、成型零件的加工方法§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日3.常用加工方法（4）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、抛光二、成型零件的加工方法§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日3.常用加工方法二、成型零件的加工方法§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日二、成型零件的加工方法3.常用加工方法§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日二、成型零件的加工方法3.常用加工方法（5）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§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日二、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§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日二、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§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日二、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§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、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§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、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§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、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§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、型腔的加工1.型腔铣削加工仿形铣§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、型腔的加工1.型腔铣削加工数控铣§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、型腔的加工2.型腔电加工条件：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。§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、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§7.4成型零件的设计及制造案例分析⑴难切削材料。⑵形状复杂的工件⑶易加工过程自动化2023年2月4日三、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§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、型腔的加工3.型腔磨削加工成形砂轮磨削§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、型腔的加工3.型腔磨削加工光学曲线磨床成形磨削§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、型腔的加工3.型腔磨削加工§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、型腔的加工§7.4成型零件的设计及制造案例分析3.型腔磨削加工2023年2月4日三、型腔的加工4.型腔加工案例

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§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、型腔的加工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。§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、型腔的加工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。§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、型腔的加工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§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、型腔的加工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§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日三、型腔的加工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。§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日四、型腔加工的一般工序§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日五、注射模型腔的工艺过程§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日五、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？§7.4成型零件的设计及制造案例分析2023年2月4日成型零部件结构设计部分内容结束请同学们认真复习2023年2月4日整体凹模结构设计2023年2月4日整体嵌入式凹（凸）模结构设计2023年2月4日整体嵌入式凹模结构设计2023年2月4日大面积相拼凹（凸）模结构设计底部相拼结构定义：凹模做成通孔形式再镶上底部缺点：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2023年2月4日大面积相拼凹（凸）模结构设计四壁相拼结构定义：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。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。2023年2月4日大面积相拼凹（凸）模结构设计四壁相拼结构2023年2月4日大面积相拼凹模结构设计瓣合式凹模结构定义：凹模由两瓣或多瓣组合而成，成型时瓣合，开模时瓣开。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2023年2月4日大面积相拼凹模结构设计瓣合式凹模结构2023年2月4日2023年2月4日大面积相拼凹（凸）模结构设计瓣合式凹模结构2023年2月4日2．螺纹型环

适用场合：成型塑件外螺纹或固定带有外螺纹的金属嵌件。

结构：整体式和组合式。

整体式：图(a)，它与模孔呈间隙配合(H8/f8)，配合段长度常为5～10mm，其余加工成锥状，再在其尾部铣出方形，便于模外利用扳手从塑件上取下。2023年2月4日

组合式：(b)，采用两瓣拼合，销钉定位。在两瓣结合面的外侧开有楔形槽，以便于脱模后用尖劈状卸模工具取出塑件。如图组合式：图(b)，卸螺纹方便，但在外螺纹上留下难以修整的痕迹。2023年2月4日两瓣结合面的外侧开有楔形槽2023年2月4日6.1成型零部件结构设计二、凸模的结构设计小型芯——通孔的成型2023年2月4日6.1成型零部件结构设计小型芯——深孔的