第3章 成型零件工作尺寸的计算
成型零件工作尺寸是指成型零件上直接构成塑件的尺寸，主要有型芯和型腔的深度尺寸和型芯的高度尺寸，型芯和型芯之间的位置尺寸等。任何塑料制件都有一定的几何形状和尺寸要求，在模具设计时，应根据塑件的尺寸及精度等级确定模具成型零件的工作尺寸及精度等级。影响塑件尺寸精度的因素，相当复杂， 其影响因素有：塑件收缩率、模具成型零件的制造误差、模具成型零件的摩损、模具安装配合的误差。这些影响因素应作为确定成型零件工作尺寸的依据。本设计中成型零件工作尺寸计算时均采用平均尺寸，平均制造公差和平均磨损量来进行计算的。
查文献?9?表14—1得，聚苯乙烯的收缩率为S=0.4%～0.8%，故平均收缩率为Scp=(0.4%＋0.8%)／2=0.6％，考虑到工厂模具制造的现有的条件，模具制造公差取
?z=Δ／3。
3.1 型腔的工作尺寸计算
00由公差等级?10?可查的各尺寸的上、下偏差。?350?0.26 15?0.26 ?39.8?0.26
60?0.12
由计算公式：
LM=(LS＋LSSCP－
3??Z?)0 4?0.087 =(35＋35×0.6%－0.195)0
?0.087 =35.0150
LM=(LS＋LSSCP－
3??Z) 4?0?0.087=(39.8＋39.8×0.6%－0.195)0 ?0.087=39.840
2??Z HM=(HS＋HSSCP－?)0
3?0.067 =(15＋15×0.6%－0.13)0
?0.067=14.880
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HM=(HS＋HSSCP－
2??Z?)0 3?0.04=(6＋6×0.6%－0.03)0 ?0.04=60
式中： LM—凹模径向尺寸； SCP—塑料的平均收缩率； LS—塑件尺寸； ?z—凹模制造公差； ?—塑件公差值； HS—凹模深度尺寸。
3.2 小型芯的计算
?0.12?0.02塑件的尺寸：?60 20
计算公式：
3LM=(LS＋LSSCP＋?)0??Z 4=(6＋6×0.6%＋0.09)0?0.04 =6.1260?0.04
2 HM=(HS＋HSSCP%＋?)0??Z 3=(2＋2×0.6%＋0.013)0?0.03
式中： LM—凸模径向尺寸； HM—塑件低部高度。
3.3 螺纹型芯的计算
螺纹连接的种类很多，配合性质也各不相同，影响塑件螺纹连接的因素比较复杂，目前尚无塑料螺纹的统一标准，也没有成熟的计算方法，因此要满足塑件螺纹配合的准确要求是比较难的。螺纹型芯的工作尺寸属于型芯类尺寸，为了提高成型后塑件的旋入性能，适当的增加螺纹型芯的径向尺寸。由于螺纹中径是决定螺纹配合性质的最重要参数，它决定着螺纹的可旋入性和连接的可靠性。所以计算中的模具螺纹大、中、小径的尺寸均以塑件螺纹中径公差为依据。 螺纹型芯的中径尺寸的计算：
dM中=(dS中＋dS中SCP＋?中)0??中
=(29.350＋29.350×0.6%＋0.212)0?0.03 =29.740?0.03
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螺纹型芯的外径尺寸的计算：
dM外＝(dS外＋dS外SCP＋?中)0??中
0=(30＋30×0.6%＋0.212)－0.04
=30.30?0.04
螺纹型芯的内径尺寸的计算：
dM内=(dS内＋dS内SCP＋?中))0??中
=(28.97＋28.97×0.6%＋0.212)0?0.04 =29.350?0.04
螺纹型芯高度的计算：
?0.12塑件尺寸：50
2HM=(hs＋hsScp＋?)0??0 3=(5＋5×0.6%＋0.08)0?0.04 =5.110?0.04
式中：
dM中—螺纹型芯中径名义尺寸； dS外—塑件螺纹外径名义尺寸； dS中—塑件螺孔中径名义尺寸； dS内—塑件螺孔内径名义尺寸； dM外—螺纹型芯外径名义尺寸； dM内—螺纹型芯内径名义尺寸。
3.4 型腔侧厚壁和底板厚度的计算
注射模在其工作过程中需要承受注射压力、保压力、锁模力和脱模力等各种外力，如果这些外力过大，注射模及其成型零部件会产生塑性变形或断裂破坏，导致整个模具失效，因此，设计成型零部件时，应进行强度校核。另外，在外力作用比较大时，即使模具产生塑性变形或断裂破坏，也有可能产生较大的弯曲变形，引起成型零部件在它们的对接面或贴合面处出现较大的间隙。因此而发生溢料及飞边现象，导致制品无法满足技术要求。因此同过强度和刚度计算来确定型腔壁厚，尤其对重要的精度高的或大型模具的型腔更不能单凭经验来确定型腔侧壁和底板厚度。但理论分析和实践证明模具对强度和刚度的要求并非同时兼顾。对小尺寸型腔强度不足是主要问题，应按强度条件计算。原则是：宁可有余而不可不足。
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3.4.1 型腔侧壁厚度的计算：
整体式型腔的侧壁可以看作是封闭的厚壁圆筒，根据整体式圆形型腔侧厚壁计算公式进行计算：
h=r(
????2PM????1)
h?16mm h=20mm
式中：
r—凹模型腔内半径 ???—材料的许用应力???=120MPa H—凹模侧壁厚度 PM—模腔压力 选定值PM=40MPa
3.4.2 凹模底板厚度的计算：
根据整体式型腔底板厚度的计算公式进行计算：
3PMr2?13 H=
4?P?式中：
PM=40MPa r=30mm ??P?=120MPa 考虑模具的整体结构协调取H=15mm。
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