射出模具成型零件設計指南

內容目錄

1. 影響塑件尺寸的因素

影響塑件尺寸的因素大體上有如下幾個方面。

(a) 成型收縮率的選擇和成型收縮的波動引起的尺寸誤差。成型收縮是影響塑件尺寸的重要因素，而成型收縮又是一個十分複雜的現象，它隨著主客觀條件的改變而改變。如前所述，除塑膠品牌對成型收縮有最直接的影響外，塑件的形狀、壁厚、射出時的射出壓力、射出時間以及澆口形式、流動方向、冷卻速度、模具溫度等因素對塑件的成型收縮都會產生一定的影響，這也是塑膠收縮率給定一個較寬範圍的原因。因此，根據實際情況選用合適的收縮率確定較為準確的成型零件尺寸是保證塑件尺寸精度的關鍵問題。
(b) 成型零件的製造誤差。
(c) 成型零件的組裝誤差。
(d) 成型零件脫模斜度引起的誤差。
(e) 成型零件磨損及化學腐蝕引起的誤差。
(f) 成型零件的相對移動引起的誤差，如合模時的誤差、側抽芯的移動誤差等。

2. 確定成型零件尺寸的原則

為了保證塑件尺寸符合塑件藍圖的要求，在模具設計時應根據具體情況對影響塑件尺寸的諸多因素進行分析，找出彌補這些誤差的具體方法，並逐項確定合適的成型零件尺寸。這個過程應遵循如下原則。

(2-1) 根據具體情況確定適宜的塑膠收縮率

對收縮率波動範圍較小的塑膠，一般取其平均值即可。而對收縮率波動範圍大的塑膠，應根據塑件形狀、壁厚及物料流動方向來確定其收縮率。一般情況下，選擇收縮率注意的問題是：

(a) 塑件壁厚較大的收縮率應取偏大值;
(b) 收縮率與塑件形狀有關。一般的形狀複雜的塑件應取偏小值。
(c) 當塑件有嵌件時，應取偏小值。
(d) 一般說來，與進料方向平行的尺寸，應選取偏小的值。
(e) 澆口截面積小的比澆口截面積大的情況收縮率大，應選取偏大的值。
(f) 距澆口近的部位比距澆口遠的部位收縮率小，應選取較小的收縮率。
(g) 一般說，型腔和型芯在計算時採用平均收縮率S，即S=S1+(S2/2) (圖2)。

但在較大型模具中，為了給出修整餘量，在計算型腔尺寸時可選用小於平均收縮率的值。反之，在計算型芯尺寸時可選用大於平均收縮率的值。

(2-2) 根據成型零件的性質決定各部成型尺寸

成型零件的尺寸，有構成塑件外形尺寸的型腔內徑尺寸D及其深度H，構成塑件內形尺寸的型芯外徑尺寸d及其高度，以及中心距C。

(a) 型腔的內徑尺寸D和深度H在射出過程中由於脫模摩擦和化學腐蝕作用而趨於磨損變大，我們稱尺寸D和H為趨於增大尺寸。
(b) 同樣由於摩擦和化學腐蝕的作用，型芯外徑尺寸d及其高度而趨於磨損變小，我們稱型芯外徑尺寸d及型芯高度尺寸為趨於縮小尺寸。
(b) 中心距C不會因磨損發生變化，我們稱為常量尺寸。

如(圖3)所示即為成型零件各部尺寸的分類。因此在確定成型尺寸前因首先弄清各部尺寸的性質分類方可確定各部尺寸及其公差的取向。一般地，趨於增大尺寸如D和H儘量選小些，即取公差的負值，趨於縮小尺寸如d和h儘量選大些，即取公差的正值。

(2-3) 成型零件尺寸的確定原則及脫模斜度的取向

為塑件脫模方便，大多數成型零件都有脫模斜度，這樣必然引起各部尺寸的差異。當脫模斜度不包括在公差範圍內時，塑件外形檢驗大端尺寸，那麼型腔尺寸以大端為准，符合藍圖要求，脫模斜度向縮小方向取得；而塑件內形只檢驗小端尺寸，那麼型芯尺寸以小端為准，符合藍圖要求，脫模斜度向擴大方向取得。一般情況下，由脫模斜度引起的尺寸差異不包括在塑件的公差範圍內，只要根據脫模的需要選取斜度即可。

(2-4) 成型零件相對移動而可能產生毛邊時成型尺寸可適當減去或增加一個附加值

當成型零件有相對移動時，如模體合模，活動型芯如側抽芯等都會因為種種原因不能完全恢復到原來狀態。這時在分模面會有一定的合模間隙，一則會產生毛邊，同時對塑件尺寸會有一定影響，如高度尺寸會由於毛邊的出現而變大，側抽芯的孔深也會由於毛邊的出現而變淺。

(圖4)所示，是由於成型零件的相對移動而引起的尺寸誤差。a為不受相對移動影響的尺寸，b為受其影響使其變大的尺寸，這時可在型腔深度減去一個附加值。附加值也以塑件精度為參考，2級精度附加值為0.05mm，3~5級附加值為0.1mm，6~8級附加值為0.2mm。

3. 成型零件尺寸的計算

分清了各部尺寸的分類後，即可在趨於增的尺寸上減小一個1/2△(圖5-a)，而在趨於縮小的尺寸上加上一個，其中△為塑件公差(圖5-b)。但是由於成型零件在塑件脫模過程中與塑件的移動摩擦而產生磨損，為此，為了彌補成型零件的磨損而給定一個磨損餘量，一般取塑件公差的 1/4 ~ 1/6(圖5-c)。又因為成型零件部位的不同，受磨損的程度也不同，所以成型零件的徑向尺寸，受磨損較大取最大值，即 1/4△(圖5-d)；而成型零件的高度尺寸相對磨損較小取最小值，即1/6△(圖5-e)。