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7. 成型零件的工作尺寸计算
模具中确定塑件几何形状和尺寸精度的零件称为成型零件。成型零件包括凹模、型芯、镶块、成形杆和成型环等。成型过程中成型零件受到塑料熔体的高压作用，料流的冲刷，脱模时与塑件间发生摩擦。因此，成型零件要求有正确的几何形状、较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度，此外还要求成型零件具有合理的结构和良好的加工工艺性，具有足够的强度、刚度和表面硬度。
7.1成型零件工作尺寸的计算
在计算型腔和型芯工作尺寸之前，对塑件各重要尺寸应按机械设计中最大实体原则进行转化，即塑件外形尺寸（名义尺寸）为最大尺寸，其公差△为负值；塑件的内腔尺寸（名义尺寸）为最小值，其公差△为正值；中心距尺寸为公称尺寸，其公差为正负△/2。
7.1.1 凹模的工作尺寸计算
凹模的径向尺寸计算公式：
L=[Ls(1+k)-X△]0+δ
式中 ：Ls——塑件外型径向公称尺寸；
K——塑料的平均收缩率； △——塑件的尺寸公差；
δ——模具制造公差，取塑件相应尺寸公差的1/3~1/6。
凹模的深度尺寸计算公式：
H=[Hs(1+k)-X△]+δ0
式中:Hs——塑件高度方向的公称尺寸。
经查得PP的收缩率K=0.6%；塑件未注尺寸公差，所以按MT5B类公差选取，查模塑件尺寸公差表的其单项公差为1.34。
塑件尺寸（需要精度计算的尺寸）如下图：
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图9 塑件图
（1）型腔径向尺寸
模具最大磨损量取塑件公差的1/6；模具的制造公差δz=△/3，X取0.75 1）34→34+0.76
(Ls)-δz=[（1+s）Ls+x△]0-δz
=[（1+0.6%）×34+0.75×0.76]0-0.25
0
=34.77-0.25 2）50→50-1.34
(LM1)+δz0=[（1+S）Ls1-X△]+δz0
+0.45
=[（1+0.6%）×50-0.75×0.84]
=49.67+0.450
3）98→98-1.34
=[(1+S)Ls2-XΔ]0
+0.45
=[（1+0.6%）×98-0.75×1.20]0
+0.45
=97.690 4）102→102-1.34
(LM2)+δz0=[(1+S)Ls2-XΔ]+δ0
+0.45
=[（1+0.6%）×102-0.75×1.34]0 =101.61+0.450 （2）型腔深度尺寸
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(LM2)+δz
0
+δ
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模具最大磨损量取塑件公差尺寸1/6；模具制造公差δz=△/3；取X=0.65, 1）10→10+10.760
(Hm1)0-δ=[（1+S）Hs+ΔX]0-δz
=[(1+0.6%)×10+0.65×0.48]0-0.25 =10.370-0.25 2）18→18-1.34
(HM1)+δz0=[(1+0.6%)×18-0.65×0.58]+0.450
+0.45
=17.730 3）39→39-1.34
(HM2)+δz0=[(1+0.60%)×39-0.65×0.76]+0.450 =38.74+0.450 4）82→82-1.34
(HM2)+δz0=[(1+0.60%)×82-0.65×1.20]+0.450
=81.71+0.450 5）4→4-1.34
(HM2)+δz0=[(1+0.60%)×4-0.65×0.44]+0.450
=3.74+0.450
7.1.2 型芯的工作尺寸计算
型芯的径向尺寸计算公式：
l=[Ls(1+k)-X)△]0-δ
式中： Ls——塑件内部径向公称尺寸
K——塑料的平均收缩率
△——塑件的尺寸公差
δ——模具制造公差，取塑件相应尺寸公差的1/3~1/6。
凹模的深度尺寸计算公式：
h=[Hs(1+k)-X△]-δ0
式中：Hs——塑件高度方向的公称尺寸。
经查得PP的收缩率约为0.6%塑件未注公差按MT5B类公差选取，查模塑件尺寸公差表的其单项公差为1.20。
（1）型芯的径向尺寸：
模具最大磨损量取塑件的1/6；模具的制造公差δz=Δ/3；取X=0.75。 1）10→10+1.20
(Ls1)-δz=[（1+s）Ls+x△]0-δz
=[（1+0.6%）×10+0.75×0.48]0-0.40
0
=10.42-0.40 2）34→34+1.20
(Ls2)-δz=[(1+s)Ls+X△]0-δz
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=[(1+0.6%)×34+0.75×0.76]0-0.40 =34.770-0.40 3）90→90+1.20
(Ls3)-δz=[(1+s)Ls+X△]0-δz
=[(1+0.6%)×90+0.75×1.20]0-0.40
=91.440-0.40 （2）型芯高度尺寸：
模具最大磨损量取塑件公差的1/6，制造公差δ=Δ/3；取X=0.65 1)8→8+1.200
(Hm1)0-δ=[（1+S）Hs+ΔX]0-δz =[(1+0.6%)×8+0.65×0.48]0-0.40 =8.360-0.40 2)82→82+1.200
(Hm2)0-δz=[（1+S）Hs2+xΔ]0-δz
=[(1+0.6%)×82+0.65×1.20]0-0.40=83.270-0.40
7.2型腔壁厚、支撑板厚度的确定
塑料模具型腔在成型过程中受到塑料熔体的高压作用，应具有足够的强度和刚度，如果型腔和侧壁厚度过薄可能因强度不够而产生塑料变形甚至破坏；也可能因刚度不足而产生翘曲变形，导致溢料飞边，降低塑件尺寸精度并影响顺利脱模。
型腔壁厚、支撑板厚度的确定从理论上讲是通过力学的强度及刚度公式进行计算的。由于注塑成型受温度、压力、塑料特性及塑件复杂程度的影响，所以理论计算并不能完全真实的反映结果。通常在模具设计中，型腔及支撑板厚度不通过计算确定，而是凭经验确定。经验数据表如下：
表5 壁厚S的经验数据 型腔压力/MPa 型腔侧壁厚度S/mm <29(压塑) 0．14L+12 <49（压塑） 0．16L+15 <49（注塑） 0．20L+17 - 24 -
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表6 支撑板h厚度的经验数据 b/mm b=L/m b=1.5L/mm b=2L/mm <102 (0.12-0.13)b (0.10-0.11)b 0.08b ＞102- 300 (0.13-0.15)b (0.11-0.12)b (0.08-0.09)b 模具设计时上表查到得数据只是作为验证性的数据。选择标准模架后，需要结合塑件具体尺寸来验证型腔壁厚和支撑板厚度的合理性。
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