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成型零部件结构设计2教程

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§3.3 成型零件的工作尺寸计算 一、成型零件的工作尺寸 成型零件工作尺寸包括: ※型芯和型腔的径向工作尺寸 ※型芯和型腔的深度工作尺寸 ※中心距工作尺寸 二、影响塑件工作尺寸公差的因素 塑件的工作尺寸和精度主要取决于成型零件的工作尺寸 和精度; 而成型零件的工作尺寸和公差必须以塑件的工作尺寸和 精度及塑料的收缩率为依据。 塑件成型收缩的波动δ s 成型零件的制造误差δ z 成型零件的磨损δ c 模具安装配合误差δ j 二、影响塑件工作尺寸公差的因素 1.塑件的成型收缩δ s ⑴成型收缩率δ s :δs =(Smax-Smin) Ls 对于一副已制造好的模具,δ 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δ s< Δ /3 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) 二、影响塑件工作尺寸公差的因素 模具制造公差占塑件总公差的三分之一左右:δ z=Δ /3 2.成型零件的制造误差δz 到δ z=Δ /4之间 或取IT7-IT8级作为模具的制造公差。 二、影响塑件工作尺寸公差的因素 3.成型零件的磨损δ c ? 中小型塑件模具:δ c=Δ /6 大型塑件模具:δ c<Δ /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、中心距工作尺寸不变 ) ( 起主要作用,只考虑与脱模方向*行的表面摩擦磨损, 垂直方向磨损小忽略不计) ? 料流的冲刷 ? ? ※腐蚀性气体的锈蚀 ※模具的打磨抛光 2.成型零件的磨损δ c 垂直于脱模方向的模具表面不考虑磨损。 *行于脱模方向的模具表面要考虑磨损。 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,δ c取小值,甚至可以不考虑。 玻璃纤维塑料磨损大,δ c应取大值。 模具材料耐磨,表面强化好,δ c应取小值。 小型塑件的模具磨损对塑件影响较大。 二、影响塑件工作尺寸公差的因素 4.模具的安装配合误差δj 模具活动成型零件和配合间隙的变化会引起塑件工作尺寸的变化 ※塑件可能产生的最大误差δ 为各种误差的总和: δ =δ z+δ c+δ s+δ j ※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 ※模具制造公差δ z ,模具的磨损δ c 和成型收缩的波动δ s 是 影响塑件公差的主要因素。 §3.3 成型零件工作尺寸的计算 三、成型零件工作尺寸计算方法 ※ 成型零件尺寸的计算方法有:*均值法和极限值法 *均值法:按*均收缩率、*均磨损量和*均制造 公差为基准的*均尺寸计算方法。 ※ 计算模具成型零件最基本的公式: Lm=Ls(1+S) ※ 塑料的*均收缩率的计算公式: 三、成型零件工作尺寸计算方法 ※塑件与成型零件工作尺寸标注方法: 轴类工作尺寸采用基轴制,标负差 孔类工作尺寸采用基孔制,标正差 中心距工作尺寸公差带对称分布,标 正负差 四、成型零件工作尺寸计算 型腔和壁厚尺寸计算 ? 大型腔以刚度为主计算,小型腔以强度为主计算; 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. 超过模具材料的许用应力; ? ? ? (1) 型腔壁厚的强度计算条件是型腔在各种受力形式下的应力值不得 ? (2) 刚度计算条件由于模具的特殊性,应从以下三个方面来考虑: (型腔侧 壁的最大允许变形量δ ) ? 从中小型塑件的尺寸精度考虑:δ ≤Δ /5 ? 部分尺寸要求较高的精度,要求模具型腔应具有很好的刚性,以保证 塑料熔体注入型腔时不产生过大的弹性变形。此时,型腔的充许变形量[?] 由塑件尺寸和公差值来确定。 ? 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. 各种塑料的最大不溢料间隙值如下: PA/PE/PP/POM ≤0.025~0.04; ? ? 低粘度塑料: ? 中粘度塑料: ? 高粘度塑料: PS/ABS PMMA ≤0.05; PC/PSF/PPO ≤0.06~0.08。 ? 保证塑件的顺利脱模: δ ≤S·t(收缩量) ? 如果型腔刚度不足,在高压作用下会产生过大弹性变形, 当变形量超过塑件收缩值时,塑件周边将被型腔紧紧包住而难以脱模, 强制顶出易使塑件划伤或破裂,因此型腔的充许弹性变形量小于塑件 壁厚的收缩值, ? ? 即: [?] < ?·S 在一般情况下,因塑料的收缩率较大,型腔的弹性变形量不会超过塑 料冷却时的收值。 因以型腔的刚度要求主要由 不溢料和塑件精度 来决定 ? 一、计算法 2.圆形侧壁和底板厚度的计算法:圆形凹模壁厚 一、计算法 2.圆形侧壁和底板厚度的计算法:圆形凹模壁厚 式中: h1、h2——凹模侧壁、底板厚度(mm) r ——凹模内半径(mm) ? ——泊松比,常取0.25~0.3 ; ? ——充许变形量(mm)一般不超过塑料的溢边值; P ——型腔压力,一般取50 MPa [?] ——弯曲许用应力(MPa) a ——凹模受力部份(mm) L、b ——凹模内腔长边和短边(mm) E ——弹性模量(mm)钢取2.06×105MPa L ——垫块间距(mm) B ——支承板宽度(mm); A ——凹模高度(mm) c、c′——常数分别由 L / a L/b 而定,见表6.7、表6.8 一、计算法 1.矩形侧壁和底板厚度的计算法:圆形凹模壁厚 一、计算法 1.矩形侧壁和底板厚度的计算法:圆形凹模壁厚 式中: s1、s2—— 凹模侧壁、底板厚度(mm) L —— 垫块间距(mm) B —— 支承板宽度(mm); A —— 凹模高度(mm) L、b —— 凹模内腔长边和短边(mm) a —— 凹模受力部份(mm) ?



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