塑料成型模具第三章.ppt

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1、五.型腔成型尺寸计算（一）塑件精度及其影响因素成型总误差：=s+m+w+ss+q 式中：s 塑件收缩率波动引起的尺寸变化 m 模具零件制造误差 w 型腔使用过程中允许的最大磨损量 ss 设计时收缩率选择误差 q 可动或固定成型零件配合间隙或安装误差 要求：2.成型零件制造误差 对大型制件，模具零件制造误差影响较小，对小型制件模具制造误差约占塑件总误差的1/3左右。塑件公差等级：MT1 MT2 MT3 MT4 MT5 MT6 MT7（GB/T14486 1993）模具公差等级：IT8 IT9 IT10 IT10 IT11 IT11 IT12（GB1800 79）3.成型收缩率波动的影响 对大型制

2、件，收缩率波动是影响制件尺寸误差的主要因素，对小型制件收缩率波动与模具制造误差和模具磨损共同影响尺寸精度。（1）收缩率定义：（2）工程应用式：Lm=Ls(1+s）由定义：Lm=Ls/(1-s)=Ls(1+s+s 2+)Ls(1+s)（3）收缩率波动 s=（smax-smin)Lm4.成型零件磨损量的影响 只考虑与脱模方向垂直的尺寸，对中小型制件，最大磨损量取制件公差的1/6，对大型制件，磨损量影响较小，最大磨损量小于制件公差的1/6，或不予考虑。（二）按平均收缩率计算成型尺寸1.塑件和模具的尺寸标注方法：2.计算公式（1）型腔径向尺寸计算公式：Lm=Lp(1+scp)-3/4+m（2）型芯径向

3、尺寸计算公式：Lm=Lp(1+scp)+3/4-m（3）型腔深度尺寸计算公式：Hm=Hp(1+scp)-2/3+m（4）型芯径向尺寸计算公式 Hm=Hp(1+scp)+2/3-m（5）中心距尺寸计算公式 Lm=Lp(1+scp)m/2 解:（1）型腔直径：Lm=Lp(1+scp)-3/4+m =50*(1+0.008)-3*0.6/4+m =49.95 （2）型腔深度Hm=Hp(1+scp)-2/3+m例1.如图所示塑件，用平均收缩率scp为0.8%的材料成型，成型时最大收缩率smax为0.9%，最小收缩率smin为0.7%，试用平均收缩率法计算成型零件的成型尺寸，并作尺寸标注。（3）型芯直径

4、：）型芯直径：Lm=Lp(1+scp)+3/4-m Lm=Lp(1+scp（4）型芯高度）型芯高度Hm1=Hp1(1+scp)+2/3-m =18.28 Hm2=Hp2(1+scp)+2/3-m =22.32 （5）中心距）中心距Lm=Lp(1+scp)m/2 （三）按极限尺寸计算成型尺寸（公差带法）按极限尺寸计算成型尺寸时，既考虑成型时的最大、最小收缩率，又考虑模具制造的上、下偏差，同时兼顾模具尚未磨损以及磨损达到最大值时，生产的所有零件都是合格的。1.型腔径向尺寸：（1）计算公式：Lm=Lp(1+max)-+m（2）校核公式 Lp(max min)+m+w 2.型芯径向尺寸：（1）计算公式

5、：Lm=Lp(1+min)+m（2）校核公式：Lp(max min)+m+w 3.型腔深度尺寸：（1）计算公式：Hm=Hp(1+min)-m+m（2）校核公式：Hp(max min)+m 4.型芯高度度尺寸：1）整体式型芯：（修短容易）（1）计算公式：Hm=Hp(1+min)+-m （2）校核公式：Hp(max min)+m 2）组合式型芯：（修长容易）（1）计算公式：Hm=Hp(1+max)+m-m （2）校核公式：Hp(max min)+m 5.中心距尺寸 （1）计算公式：Lm=Lp(1+scp)m/2 （2）校核公式：Lp(max min)+m+2g （四）（四）模具成型尺寸的近似确定法

6、模具成型尺寸的近似确定法 1.不考虑磨损量：小批量生产或自润滑性塑料（聚烯烃，PA，POM）。2.一般尺寸不考虑修模余量，关键尺寸留修模余量。一般尺寸：Lm=Lp(1+scp)容易修大的尺寸：Lm=Lp(1+scp)-+m 容易修小的尺寸：Lm=Lp(1+scp)+-m1.锁模时接触应力的校核计算计算依据：注塑机模板或模具模板接触应力小于等于许用应力。即：许用应力：=式中：s模板材料屈服强度。铸钢：s=386Mpa 45（退火）：s=360Mpa ns安全系数。注塑机模板：ns=7 模具模板：ns=1.62 2.型腔壁厚的计算 1）型腔厚度计算的依据：（1）强度计算：最大应力小于等于许用应力即

7、：许用应力：=式中：s模板材料工作温度下的屈服强度。ns安全系数，取1.62（2）刚度计算：最大变形量小于等于许用变形量。即：许用变形量的确定方法：从模具型腔不发生溢料的角度：保证制件精度的角度：最大弹性变形取制件允许公差的1/10保证顺利脱模：最大弹性变形小于等于制件成型收缩量。（3）型腔壁厚计算的一般规律 大尺寸型腔：按刚度计算 小尺寸型腔：按强度计算2）组合式圆形型腔侧壁厚和底板厚度的计算组合式圆形型腔侧壁厚和底板厚度的计算（1）侧壁厚度计算侧壁厚度计算 强度计算公式：强度计算公式：按第三强度理论计算 式中：材料许用应力，Mpa p塑料成型压力 刚度计算公式：刚度计算公式：（视为两端开口

8、、受均匀内压的厚壁圆筒）最大变形量：式中：r型腔内半径，mm;R型腔外半径，mm;p型腔内压力，一般为2050Mpa;E弹性模量，Mpa，一般中碳钢E=2.1105Mpa 泊松比，碳钢取上式改写为：式中：许用变形量，mm;s型腔壁厚，mm;例2.如图所示塑件，用平均收缩率scp为0.8%的材料成型，成型时最大收缩率smax为0.9%，最小收缩率smin为0.7%，试用平均收缩率法计算成型零件的成型尺寸，并作尺寸标注。如果模具材料选用45，其许用应力=160Mpa，型腔压力为50Mpa，最大允许变形量=0.05，采用组合式圆形型腔，试求其凹模侧壁厚度。解：（1）按强度计算（2）按刚度计算 S 1

9、6mm 在型腔压力为p=50MPa，许用应力=160Mpa，最大允许变形量条件下，型腔半径r=86mm时，按强度和刚度计算的型腔壁厚正好相等，因此，在该条件下，型腔半径r86，按刚度条件计算，型腔半径r67，按刚度条件计算，型腔半径r300时，按许用变形量（即=0.05）计算壁厚；当L300时，按许用变形量=L/6000计算比厚。（2）底板厚度计算（视为周边固定表面受均布载荷的矩形板）刚度计算：刚度计算：式中：c 由L/b决定的系数,(表3-5-4)L，b分别为型腔长、短边强度计算：强度计算：式中：c”由L/b决定的系数,(表3-5-5)L，b分别为型腔长、短边3.型芯支撑板厚度的计算（视为简支梁）型芯支撑板厚度的计算（视为简支梁）刚度计算：刚度计算：强度计算：强度计算：式中：式中：