5.4.2 成型零件工作尺寸的计算
成型零件的工作尺寸是指凹模和凸模直接构成塑件的尺寸。凹、凸模工作尺寸的精度直接影响塑件的精度。
1.影响工作尺寸的因素
（1）塑件收缩率的影响 由于塑料热胀冷缩的原因，成型冷却后的塑件尺寸小于模具型腔的尺寸。表5-6列出了部分热塑性塑料的标准成型收缩率。
表5-6 部分热塑性塑料的标准成型收缩率
（2）凹、凸模工作尺寸的制造公差 它直接影响塑件的尺寸公差。通常凹、凸模的制造公差取塑件公差的1/3～1/6，表面粗糙度取Ra值为0.8～0.4μm。
（3）凹、凸模使用过程中的磨损量及其他因素的影响 生产过程中的磨损以及修复会使得凸模尺寸变小，凹模的尺寸变大。
因此，成型大型塑件时，收缩率对塑件的尺寸影响较大；而成型小型塑件时，制造公差与磨损量对塑件的尺寸影响较大。常用塑件的收缩率通常在百分之几到千分之几之间。
2.凹、凸模的工作尺寸计算
通常，凹、凸模的工作尺寸根据塑料的收缩率，凹、凸模零件的制造公差和磨损量三个因素确定。
（1）凹模的工作尺寸 凹模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸属包容尺寸，在使用过程中凹模的磨损会使包容尺寸逐渐增大。因此，为了使得模具的磨损留有修模的余地，以及装配的需要，在设计模具时，包容尺寸尽量取下限尺寸，尺寸公差取上偏差。具体计算公式如下：
凹模的径向尺寸计算公式为
L=[L塑（1+k）-（3/4）Δ]+δ0 （5-2）
式中 L塑——塑件外形公称尺寸；
k——塑料的平均收缩率；
Δ——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为
H=[H塑（1+k）-（2/3）Δ]+δ0 （5-3）
式中 H塑——塑件高度方向的公称尺寸。
（2）凸模的工作尺寸 凸模是成型塑件外形的，其工作尺寸属被包容尺寸，在使用过程中凸模的磨损会使被包容尺寸逐渐减小。因此，为了使得模具的磨损留有修模的余地，以及装配的需要，在设计模具时，被包容尺寸尽量取上限尺寸，尺寸公差取下偏差。具体计算公式如下：
凸模的径向尺寸计算公式为
l=[l塑（1+k）+（3/4）Δ]-0δ （5-4）
式中 l塑——塑件内形径向公称尺寸。
凸模的高度尺寸计算公式为h=[h塑（1+k）+（2/3）Δ]-0δ （5-5）
式中 h塑——塑件深度方向的公称尺寸。
（3）模具中的位置尺寸（如孔的中心距尺寸）计算公式为
=C塑（1+k）±δ/2 （5-6）
式中 C塑——塑件位置尺寸。
（4）计算实例 如图5-50所示塑件结构尺寸及相应的模具型腔结构，塑件材料为聚丙烯，计算收缩率为1%～3%，求凹、凸模构成型腔的尺寸。
图5-50 塑件及相应的凹、凸模
解：塑料的平均收缩率为2%。
①凹模有关尺寸的计算：
径向尺寸
L=[L塑（1+k）-（3/4）Δ]+δ0=[110×（1+0.02）-（3/4）×0.8）]00.8×1/6=111.6+0.130
深度尺寸
H=[H塑（1+k）-（2/3）Δ]+δ0=[30×（1+0.02）-（2/3）×0.3）]00.3×1/6=30.4+0.050
②凸模有关尺寸的计算：
径向尺寸
l=[l塑（1+k）+（3/4）Δ]-δ0=[80×（1+0.02）+（3/4）×0.6]0-0.6×1/6=82.05-0.10
高度尺寸
h=[h塑（1+k）+（2/3）Δ]-δ0=[15×（1+0.02）+（2/3）×0.2）]0-0.2×1/5=15.43-0.040
型芯直径d=[d塑（1+K）+（3/4）Δ]-δ0=[8×（1+0.02）+（3/4）×0.1]0-0.1×1/5=8.24-0.020
③模具型芯位置尺寸计算：
C=C塑（1+k）±δ/2=30×（1+0.02）±（0.3×1/6）/2=30.6±0.025
3.螺纹型环和螺纹型芯的尺寸计算
（1）螺纹型环的尺寸计算
D中=[D塑中（1+k）-Δ]+δ0（5-7）
D大=[D塑大（1+k）-Δ]+δ0（5-8）
D小=[D塑小（1+k）-Δ]+δ0 （5-9）
式中 D中——螺纹型环的中径尺寸；
D大——螺纹型环的大径尺寸；
D小——螺纹型环的小径尺寸；
D塑中——塑件外螺纹的中径公称尺寸；
D塑大——塑件外螺纹的大径公称尺寸；
D塑小——塑件外螺纹的小径公称尺寸；
Δ——塑件外螺纹的中径公差；
δ——螺纹型环的制造公差值，对于中径，δ=Δ/5，对于大径和小径，δ=Δ/4。
（2）螺纹型芯的尺寸计算
d中=[d塑中（1+k）-Δ]-δ0 （5-10）
d大=[d塑大（1+k）-Δ]-δ0 （5-11）
d小=[d塑小（1+k）-Δ]-δ0 （5-12）
式中 d中——螺纹型芯的中径尺寸；
d大——螺纹型芯的大径尺寸；
d小——螺纹型芯的小径尺寸；
d塑中——塑件内螺纹的中径公称尺寸；
d塑大——塑件内螺纹的大径公称尺寸；
d塑小——塑件内螺纹的小径公称尺寸；
Δ——塑件内螺纹的中径公差；
δ——螺纹型芯的制造公差值，对于中径，δ=Δ/5，对于大径和小径，δ=Δ/4。
（3）螺距工作尺寸计算
P=P塑（1+k）±δ/2 （5-13）
式中 P塑——塑料螺纹制件螺距的公称尺寸；
δ——螺距的制造公差值，见表5-7；
P——螺纹型环或螺纹型芯的螺距尺寸。
一般情况下，当螺纹牙数少于7～8牙时，可不进行螺距工作尺寸计算，而是靠螺纹的旋合间隙补偿。
表5-7 螺纹型芯或型环螺距的制造公差 （单位：mm）
