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如何确定注塑件的尺寸公差

公差表示零件的尺寸的测量值与其理想值之间的差异程度。创建

公差的目的不是为了防止零件尺寸不可避免的变化，而是从制造过程

的开始就考虑到它们并尽我们所能控制它们在一个合理可接受的范围。

这些可接受的偏差范围（公差）对于较大的零件以及由多个组件组装

而成的产品变得尤为重要。如果零件公差超出可接受的范围，它们可

能根本无法满足装配要求。因此，合理的尺寸公差可以帮助生产运行

期间节省金钱、时间和资源，同时确保生产合格的零件。

产品的结构设计不单单是设计出3D结构就完事，同时需要设计零

件加工图（工程图），工程图设计中，较为重要的是尺寸公差的定义，

这有利于加工厂选择合适的加工方式，同时提供给质检员检测尺寸的

依据。虽然注塑成型工艺非常适合大规模生产零件，但是不可能生产

出尺寸相同的零件；因此，设计人员有必要定义了注塑件设计尺寸的

公差。这些公差是为了确保所有尺寸都符合制造能力以及装配要求，

但是，大多数时候，设计者往往容易忽略这一点，以至于零件尺寸超

差。

本文讨论如何以更准确和实用的方式分析注塑件的尺寸、公差和

范围，以帮助设计人员合理确定注塑件的实际尺寸公差。

定义：

公差·：由设计师根据设计尺寸给出。

偏差·：是生产的结果。

范围·：一批生产零件中尺寸的最小和最大测量值之间的差异。

注塑件的公差的影响因素有：产品结构的设计、成型原料的类型

（收缩率）、模具的设计与制造、注塑设备的稳定、注塑工艺条件等。

模具的型腔由钢（硬化钢）制成，因此模具中没有尺寸变化。因此，

可以通过分析收缩来处理产品尺寸。以下分析仅限于：

·仅尺寸收缩（不变形）

·注射工艺参数无变化

·忽略模具磨损以及制造公差

为了便于说明，从一个简单示例开始（所有尺寸均以mm为单

位）。见图1：

图1：零件的草图

尺寸1(2.0±0.1），为了在产品上达到这个尺寸，在模具生产中

加入收缩率。假设收缩率为2%。型腔尺寸将是2.0/0.98=2.0408毫

米，意思是：为了满足公称尺寸(2.0)，型腔尺寸将是2.0408毫米。

在同一零件的另外一个尺寸2（200.0±0.1），模具尺寸将为：

200.0/0.98=204.08mm，参见图2。

图2：模具尺寸

模具中型腔的尺寸是固定的，因此将从这些尺寸计算收缩率。每

个尺寸都可以达到公差极限，现在可以检查每个尺寸的收缩率应该是

多少才能达到极限，参见图3。

图3：达到公差极限所需的收缩率

收缩至公差极限的分析：

1.尺寸1（2.0±0.1mm）

a.从模具尺寸收缩到最大值是不可能的，型腔尺寸小于图纸允许

的最大尺寸（负收缩）。

b.从模具尺寸收缩到最小尺寸也是不可能的，预计收缩2%的材

料不可能收缩6.9%。

c.最小和最大公差之间的差异为尺寸的10%。

d.这意味着该尺寸几乎不可能超出公差范围。

2.尺寸2（200.0±0.1mm）

a.从模具尺寸到最大允许尺寸的收缩率为1.95%。

b.从模具尺寸到最小允许尺寸的收缩率为2.05%。

c.最大和最小公差之间的差异为尺寸的0.1%。

d.这意味着要在公差范围内生产这个尺寸会困难得多。

e.当平均收缩率不等于2%时，几乎不可能在公差范围内生产。

由于这两个尺寸在同一零件上且方向相同，因此两者的收缩百分

比将彼此相等。因此，假设在生产过程中保持尺寸200.0±0.1mm

（实际上很难），即最大生产范围为尺寸的0.1%，则尺寸

2.0±0.1mm的收缩范围也将为0.1%（0.002mm），参见图4。

图4：当收缩率相等时，两个尺寸的变化

这个尺寸范围2.0±0.001mm对于注塑件来说非常小，我们没有

能力在生产中测量或维护它。一个结论是，图纸尺寸的公差百分比与

生产零件的能力之间存在相关性。百分比越高，生产越容