6068家用插線板底座注塑模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

XXXXX學(xué)校XXXX系XXXX屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目家用插線板注射模模具專業(yè)XXXX班級(jí)姓名xxxx指導(dǎo)老師xxx職稱XXXXXXXX年XX月目錄引言……………………1設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)……………2設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)……………4一、畢業(yè)設(shè)計(jì)課題………………4二、塑件及材料分析……………4三、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………61、分型面……………………62、型腔布局…………………73、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………74、排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………85、成型零件設(shè)計(jì)……………96、脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)……………167、模溫調(diào)節(jié)與冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………208、其它設(shè)計(jì)…………………239、側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)…………………2610、裝配圖…………………28三、設(shè)計(jì)小結(jié)………30參考資料……………31引言本說(shuō)明書(shū)為我機(jī)械系XXXX屆模具設(shè)計(jì)也制造專業(yè)畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，意在對(duì)我專業(yè)的學(xué)生在大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識(shí)的綜合考察、評(píng)估。要在有限的時(shí)間內(nèi)單獨(dú)完成設(shè)計(jì)。也是在走上工作崗位前的一次考察。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)是本人完全根據(jù)《塑料模具技術(shù)手冊(cè)》的要求形式及相關(guān)的工藝編寫(xiě)的。說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容包括：畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)課題，設(shè)計(jì)過(guò)程，設(shè)計(jì)體會(huì)及參考文獻(xiàn)等。編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)說(shuō)明了塑料注射模具設(shè)計(jì)的方法，以及各種參數(shù)的具體計(jì)算方法，如塑件的成型工藝，型腔及型芯的計(jì)算，塑料脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，調(diào)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。由于本人才疏學(xué)淺，知識(shí)根底不牢，缺少經(jīng)驗(yàn)，在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算和編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的全工程中，得到張蓉老師以及其他機(jī)械、模具基礎(chǔ)課的老師的細(xì)心指導(dǎo)，同時(shí)也得到同學(xué)的熱情幫助和指點(diǎn)，在此謹(jǐn)以致謝。敬請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)指正，以促我在以后的工作中減少類似的錯(cuò)誤，做出成績(jī)，以報(bào)恩師的淳淳教誨和母校的培養(yǎng)。設(shè)計(jì)者：XXXXXXXX年XX月XX日設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)設(shè)計(jì)前應(yīng)明確的事項(xiàng)明確制品的幾何形狀及使用要求。對(duì)于形狀復(fù)雜的制品，有時(shí)除看懂其圖樣外，還需參考產(chǎn)品模型或樣品，考慮塑料的種類及制品的成型收縮率、透明度、尺寸公差、表面粗糙度、允許變形范圍等范圍，即充分了解制品的使用要求，因?yàn)檫@不僅是模具設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，而且還是減少模具設(shè)計(jì)者與產(chǎn)品設(shè)計(jì)者已意見(jiàn)分歧的手段。估算制品的體積和重量及確定成型總體方案。計(jì)算制品重量的目的在于選擇設(shè)備和確定成型總體方案。成型總體方案包括確定模具的機(jī)構(gòu)形式，型腔數(shù)目，制品成型的自動(dòng)化程度，采用流道的形式（冷流道或熱流道），制品的側(cè)向型孔是同時(shí)成型還是后序加工，側(cè)凹的脫模方式等。明確注射成型機(jī)的型號(hào)和規(guī)則。只有確定采用什么型號(hào)和規(guī)則的注射成型機(jī)，在模具設(shè)計(jì)時(shí)才能對(duì)模具上與注射機(jī)有關(guān)的結(jié)構(gòu)和尺寸的數(shù)據(jù)進(jìn)行校核。檢查制品的工藝性。對(duì)制品進(jìn)行成型前的工藝性檢查，以確認(rèn)制品的各個(gè)細(xì)小部分是否均符合注射成型的工藝性條件?；境绦蚰＞呒捌洳僮鞅仨殱M足各種要求，其模具設(shè)計(jì)的最佳方法是綜合考慮，系統(tǒng)制定設(shè)計(jì)方案，模具設(shè)計(jì)流程圖表示了各條件間的相互關(guān)系，以及必須滿足主功能的邊界條件和附加條件的關(guān)系。注射模設(shè)計(jì)審核要點(diǎn)基本結(jié)構(gòu)審核模具的結(jié)構(gòu)和基本參數(shù)是否與注射機(jī)規(guī)格匹配。模具是否具有合模道向機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理。分型面選擇是否合理，有無(wú)產(chǎn)生飛邊的可能，制品能否滯留在設(shè)有推出脫模機(jī)構(gòu)的動(dòng)模（或定模）一側(cè)。模腔的布置與澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理。澆口是否與塑料原料相適應(yīng)，澆口位置是否恰當(dāng)，澆口與流道的幾何形狀及尺寸是否合適，流動(dòng)比數(shù)值是否合理。成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理。推出脫模機(jī)構(gòu)與側(cè)向分型或抽芯機(jī)構(gòu)是否合理、安全和可靠。它們之間或它們與其它模具零部件之間有無(wú)干涉或碰撞的可能，脫模板（推板）是否會(huì)與凸模咬合。是否需要排氣結(jié)構(gòu)，如果需要，其設(shè)置情況是否合理。是否需要溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，如果需要，其熱源和冷卻方式是否合理。溫控元件隨是否足夠，精度等級(jí)如何，壽命長(zhǎng)短如何，加熱和冷卻介質(zhì)的循環(huán)回路是否合理。支承零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理。外形尺寸能否保證安裝，緊固方式選擇是否合理可靠，安裝用的螺栓孔是否與注射動(dòng)、定模固定板上的螺孔位置一致，壓板槽附近的固定板上是否有緊固用的螺孔。設(shè)計(jì)圖樣審核要點(diǎn)裝配圖。零部件的裝配關(guān)系是否明確，配合代號(hào)標(biāo)注得是否恰當(dāng)合理，零件標(biāo)注是否齊全，與明細(xì)表中的序號(hào)是否對(duì)應(yīng)，有關(guān)的必要說(shuō)明是否具有明確的標(biāo)記，整個(gè)模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度如何。零件圖。零件號(hào)、名稱、加工數(shù)量是否有確切的標(biāo)注，尺寸公差和形位公差標(biāo)注是否合理齊合。成型零件容易磨損是部位是否預(yù)留了修磨量。哪些零件具有超高精度要求，這種要求是否合理。各個(gè)零件的材料選擇是否恰當(dāng)，熱處理要求和表面粗糙度要求是否合理。制圖方法。制圖方法是否正確，是否合乎有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)（包括工廠企業(yè)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)）。圖面表達(dá)的幾何圖形與技術(shù)內(nèi)容是否容易理解。模具設(shè)計(jì)質(zhì)量審核要點(diǎn)設(shè)計(jì)模具時(shí)，是否正確地考慮了塑料原材料的工藝特性、成型性能，以及注射機(jī)類型可對(duì)成型質(zhì)量產(chǎn)生的影響。對(duì)成型過(guò)程中可能產(chǎn)生的缺陷是否在模具設(shè)計(jì)時(shí)采取了相應(yīng)的預(yù)防措施。是否考慮了制品對(duì)模具導(dǎo)向精度的要求，導(dǎo)向結(jié)果設(shè)計(jì)得是否合理。成型零部件的工作尺寸計(jì)算是否合理，能否保證制品的精度，其本身是否具有足夠的強(qiáng)度和剛度。支撐部件能否保證模具具有足夠的整體強(qiáng)度和剛度。設(shè)計(jì)模具時(shí)是否考慮了試模和修模要求。（4）裝拆及搬運(yùn)條件審核要點(diǎn)有無(wú)便于裝拆時(shí)用的橇槽、裝拆孔和牽引螺釘，對(duì)其是否作出了標(biāo)記。有無(wú)供搬運(yùn)用的吊環(huán)或起重螺栓孔，對(duì)其是否也作出了標(biāo)記。畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)目錄一、設(shè)計(jì)課題：家用插線板注射模二、塑件分析塑件3D圖此處省略XXXXXXXXXX。如需完整文檔，請(qǐng)聯(lián)系發(fā)布者賬號(hào)中的企鵝號(hào)2686987875，免費(fèi)贈(zèng)送文檔，配套相關(guān)圖紙、源文件可以咨詢購(gòu)買。②．聚丙烯（ABS）的物理及力學(xué)性能：密度/(g/cmeq\o(\s\up7(3),\s\do3()))1.05斷裂伸長(zhǎng)率/%200∽700熔點(diǎn)/℃165∽170彎曲強(qiáng)度/MPa49∽58．8脆折點(diǎn)/℃<-10彈性模量/MPa980∽9800拉伸強(qiáng)度/MPa29．4缺口沖擊模量5∽10③．塑件的體積,質(zhì)量及正投影面積A．體積：塑件餓體積由整體平面組成，塑件厚度t=1.5-3mm。塑件體積（3D測(cè)量）：塑件的總體積為：Veq\o(\s\up7(),\s\do3(總))=19587mmeq\o(\s\up7(3),\s\do3())≈19.6cmeq\o(\s\up7(3),\s\do3())B．塑件的質(zhì)量M=Veq\o(\s\up7(),\s\do3(總))ρ=19.6x1.05=28.6gC．塑件的正投影面積：3D測(cè)量S=6533mmeq\o(\s\up7(2),\s\do3())≈6.53cmeq\o(\s\up7(2),\s\do3())2．塑件的成型方法本塑件采用材料聚丙烯（ABS），屬于熱塑性塑料，指定采用注射成型，故本塑件采用注射成型。3.塑件成型的工藝參數(shù)由塑件材料聚丙烯（ABS）查表取工藝參數(shù)：料筒溫度/℃：后段160∽180中段180∽200前段200∽220模具的溫度℃：80∽90注射壓力MPa：70∽100注射時(shí)間t/s：20∽60保壓時(shí)間t/s：0∽3冷卻時(shí)間t/s：20∽90總生產(chǎn)時(shí)間t/s：50∽1604．根據(jù)塑件的的計(jì)算重量或體積，選擇注射機(jī)的型號(hào)規(guī)格，確定型腔數(shù)。A．注射機(jī)額定注射量meq\o(\s\up5(),\s\do2(g))，由于沒(méi)有限定設(shè)備，所以每次注射量不超過(guò)最大注射量的80%，即：n=（0.8meq\o(\s\up5(),\s\do2(g))-meq\o(\s\up7(),\s\do3(j))）/meq\o(\s\up7(),\s\do3(z))式中n—型腔數(shù)；meq\o(\s\up7(),\s\do3(z))—澆注系統(tǒng)重量（g）；meq\o(\s\up7(),\s\do3(z))—塑件重量（g）；meq\o(\s\up5(),\s\do2(g))——注射機(jī)額定注射量（g）。估算澆注系統(tǒng)體積Veq\o(\s\up7(),\s\do3(j))，根據(jù)澆注系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)方案（下圖所示）進(jìn)行3D測(cè)量。Veq\o(\s\up7(),\s\do3(j))=2317mmeq\o(\s\up7(3),\s\do3())≈2.3cmeq\o(\s\up7(3),\s\do3())則澆注系統(tǒng)的塑料重量meq\o(\s\up7(),\s\do3(j))=Veq\o(\s\up7(),\s\do3(j))ρ=2.3x1305≈2.4g設(shè)n=1，則得meq\o(\s\up5(),\s\do2(g))=（meq\o(\s\up7(),\s\do3(z))+meq\o(\s\up7(),\s\do3(z))）/0.8=（28.6x1+2.3）÷0.8≈38.6g從計(jì)算結(jié)構(gòu)，并根據(jù)塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格，結(jié)合初步估算模具尺寸，選用HTF80型注射機(jī)。型號(hào)單位80×B參數(shù)螺桿直徑mm36理論注射容量cm3124注射重量PSg113注射壓力Mpa183注射行程mm122螺桿轉(zhuǎn)速r/min0~220料筒加熱功率KW5.7鎖模力KN800拉桿內(nèi)間距(水平×垂直)mm365×365允許最大模具厚度mm360允許最小模具厚度mm150移模行程mm310移模開(kāi)距(最大)mm670液壓頂出行程mm100液壓頂出力KN33液壓頂出桿數(shù)量PC5油泵電動(dòng)機(jī)功率KW11油箱容積l200機(jī)器尺寸(長(zhǎng)×寬×高)m4.3×1.25×1.8機(jī)器重量t3.22最小模具尺寸(長(zhǎng)×寬)mm240×240B．根據(jù)塑件精度，由于該塑件為家用插線板底座，要求精度高，另外該塑件形狀復(fù)雜，尺寸較大，故采用單型腔n=1。綜上所述，本塑件的模具設(shè)計(jì)為一模一腔。三．模具結(jié)構(gòu)模具的結(jié)構(gòu)應(yīng)能發(fā)揮成型設(shè)備的能力，最大限度地滿足塑件的工藝技術(shù)要求和生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性要求，本塑件的模具結(jié)構(gòu)從以下幾個(gè)方面分析。模具的分型面分型面的選擇原則：便于塑件脫模，在開(kāi)模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模內(nèi)，應(yīng)有利于側(cè)面分型和抽芯，應(yīng)合理安排塑在型腔中的方位；考慮好保證塑件的外觀不遭損壞；盡力保證塑件尺寸的精度要求（如同心度等）；有利于排氣；盡量使模具加工方便。根據(jù)以上分型面的選擇原則，本塑件模具的分型面選擇如下圖所示例：草圖：型腔布置本塑件由于采用一模一，采用分流道。從塑件圖可以看到該塑件為中心對(duì)稱橢圓蓋，為了塑料澆注均勻、平衡，所以澆口的位置取在與塑件對(duì)稱中心軸線重合位置。（如下圖所示）澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)對(duì)注射成型周期和塑件質(zhì)量都有直接影響，澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：在型腔布局方面給盡可能采用平衡式布置，以便平衡分流道；型腔布置和澆口開(kāi)設(shè)部位力求對(duì)稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象；型腔排列要盡可能緊湊，以減小模具外形尺寸；熱量及壓力損失要小，因此澆注系統(tǒng)流程應(yīng)盡量短，斷面尺寸盡可能大，盡量減少?gòu)澱?，表面粗糙度要低；確保均衡進(jìn)料，即分流道盡可能采用平衡式布置；在滿足型腔充滿的前提下，塑料損耗要少；消除冷料，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量；避免塑件出現(xiàn)缺陷，避免熔體出現(xiàn)充填不足或塑件出現(xiàn)氣孔、縮孔、殘余應(yīng)力、翹曲變形或尺寸偏差過(guò)大以及塑料流將嵌件沖壓位移或變形等各種成型不良現(xiàn)象；塑件外觀質(zhì)量要好，做到去處修整澆口方便，澆口痕跡無(wú)損塑件的美觀和使用；盡可能使塑件不進(jìn)行或少進(jìn)行后加工，成型周期短，效率高；大多數(shù)熱塑性塑料熔體的假塑性行為特性，應(yīng)予充分利用。澆口的樣式及尺寸本模具采用一模一模成型，由前頁(yè)所述，采用側(cè)澆口，塑料熔體直接流入型腔，這樣壓力損失小，進(jìn)料速度快，成型容易；另外，傳遞壓力好，保壓補(bǔ)縮作用強(qiáng)，簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，制造方便。查HTF80型注射機(jī)參數(shù)表，得：噴嘴口直徑ф=3.5mm；塑件厚度t=1.5mm；由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)公式得：澆口小端面直徑d=ф+（0.5∽1.0）=3.5+0.5=4mma=2°∽6°，r=1∽3，D=6mm，L<60;澆口設(shè)計(jì)樣式圖如下圖所示：②．澆口套澆口套一般為標(biāo)準(zhǔn)件，使用澆口套模具有利于安裝，更換方便，澆口套不用自己拋光，減少加工工序。本設(shè)計(jì)中，采用標(biāo)準(zhǔn)澆口襯套和定位環(huán)，如下3D圖。澆口套與定位環(huán)設(shè)計(jì)4．溢流及排氣系統(tǒng)溢流模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意防止設(shè)計(jì)缺陷而造成在塑件加工時(shí)有溢流現(xiàn)象的產(chǎn)生。這是就要注意模具的表面精度是否合理，密封是否嚴(yán)密等。排氣在注射成型過(guò)程中，模具內(nèi)除了型腔和澆注系統(tǒng)中原有的空氣外，還有塑料受熱或凝固產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體，這些氣體若不能順利排出，則可能因填充時(shí)氣體被壓縮而產(chǎn)生高溫，引起塑件局部炭化燒焦，或使塑件產(chǎn)生氣泡，或使塑料溶接不良而引起缺陷。注射模的排氣方式，大多數(shù)情況下是利用模具分型面或配合間隙自然排氣。只有在特殊情況下采用開(kāi)始排氣槽的排氣方式。由本塑件的尺寸可以看出，塑件的厚度只有1.5mm，屬于薄壁件，，限度塑件厚度來(lái)說(shuō)，屬于小面積的的塑件，所以注射過(guò)程中，利用分型面自然排氣就可以達(dá)到排氣的效果，所以本設(shè)計(jì)不設(shè)計(jì)排氣結(jié)構(gòu)。5.成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算塑料在成型加工過(guò)程中，用來(lái)填充塑料熔體以成型制品的空間稱為型腔。而構(gòu)成這個(gè)型腔的零件叫做成型零件。結(jié)合本設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)，成型零件包括凹模、凸模、型腔內(nèi)外鑲件、近似半圓的橢圓型芯。①.凸、凹模設(shè)計(jì)、尺寸計(jì)算及型腔的剛度強(qiáng)度校核由于本塑件外形帶有橢圓形腔有突出圓環(huán)，以及形狀復(fù)雜的把手，所以該模具的凹模設(shè)計(jì)為鑲嵌式凹模，這樣凹模便于加工成型，局部損壞容易更換。型腔壁厚和底版厚度的計(jì)算在注射成型過(guò)程中，型腔主要承受塑料熔體的壓力，因此模具型腔應(yīng)該具有足夠的強(qiáng)度和剛度。型腔內(nèi)鑲件側(cè)壁厚度s按剛度條件計(jì)算得：s≥r[（0.75rp+[δ]E）/([δ]E-1.25rp)]1/2-1]=40x{[(0.75x40x30+2.1x10eq\o(\s\up5(5),\s\do2())x0.03)÷(2.1x10eq\o(\s\up5(5),\s\do2())x0.03–1.25x40x30)]1/2-1}=8.99按強(qiáng)度條件計(jì)算:s≥r{[[σ]/([σ]-2p)]1/2-1}=40x{[2500÷(2500-2x30)]1/2-1}=0.49由于型腔內(nèi)鑲件其四周還有外鑲件過(guò)盈配合,綜合剛度和強(qiáng)度的校核結(jié)果,型腔內(nèi)鑲件側(cè)壁厚度取s=16mm.，由以上計(jì)算的結(jié)果，當(dāng)s=15時(shí)為型腔內(nèi)鑲件橢圓頂部的壁厚，那么型腔板的厚度為型腔深度16mm與壁厚15mm之和，為h=35mm。動(dòng)模型腔側(cè)壁厚度強(qiáng)度校核按照注射成型模具型腔側(cè)壁厚度經(jīng)驗(yàn)公式s=0.2L+0.17=204x0.2+0.17=40.97mm側(cè)壁厚度S長(zhǎng)、S短按剛度條件校核分別得：S長(zhǎng)=S短≥1.15[pheq\o(\s\up5(4),\s\do2())/(E[δ])]eq\o(\s\up5(1/3),\s\do2())=1.15[30x1.5eq\o(\s\up5(4),\s\do2())÷(2.1x10eq\o(\s\up5(5),\s\do2())x0.03)]eq\o(\s\up5(1/3),\s\do2())=0.433mm按強(qiáng)度條件計(jì)算:S長(zhǎng)≥r{[[σ]/([σ]-2p)]eq\o(\s\up6(1/2),\s\do2())-1}=102x{[2500÷(2500-2x30)]eq\o(\s\up6(1/2),\s\do2())-1}=1.246mmS短≥r{[[σ]/([σ]-2p)]eq\o(\s\up6(1/2),\s\do2())-1}=65x{[2500÷(2500-2x30)]eq\o(\s\up6(1/2),\s\do2())-1}=0.794mm根據(jù)厚度尺寸和校核結(jié)構(gòu)，側(cè)壁厚度s=30.97mm合適，故本模具型腔側(cè)壁厚度s=35mm，另外動(dòng)模型芯鑲件同樣計(jì)算，厚度S也取S=30mm.注：E—模具材料的彈性模量（MPa），碳鋼為2.1xx10eq\o(\s\up5(5),\s\do2())；p—型腔壓力，一般取25∽40MPa，本設(shè)計(jì)計(jì)算中統(tǒng)一取p=30MPa；[δ]—?jiǎng)偠葪l件，即允許變形量（mm），查表[δ]=0.025∽0.04，本設(shè)計(jì)計(jì)算中統(tǒng)一取值[δ]=0.03；[σ]—模具材料的許用壓力（MPa），一般合金模具鋼許用壓力為2100∽2800MPa，本設(shè)計(jì)計(jì)算中統(tǒng)一取值[σ]=2500MPa；r—型腔半徑尺寸，由于本模具型腔為矩形，半徑取的是約值，或長(zhǎng)、短軸分別計(jì)算；②．凸、凹模尺寸計(jì)算A．型腔內(nèi)鑲件尺寸計(jì)算：由于沒(méi)有說(shuō)明塑件公差等級(jí)，查有關(guān)手冊(cè)查到該塑件的公差等級(jí)為IT4級(jí)，按照該精度查到長(zhǎng)軸尺寸117、短軸尺寸60、和深度尺寸8的公差分別為0.01mm、0.008mm、0.007mm，所以三個(gè)尺寸分別標(biāo)為1170-0.01mm、600-0.008mm、80-0.007.長(zhǎng)、短軸徑向尺寸和深度計(jì)算，x=3/4、xeq\o(\s\up5('),\s\do2())=2/3Leq\o(\s\up5(),\s\do2(長(zhǎng)))=（Ls+LsScp-xΔ）+δz0=（117+117x0.02-3/4x0.01）+（1/4x0.01）0mm=117.585+0.00250Leq\o(\s\up5(),\s\do2(短))=（Ls+LsScp-xΔ）+δz0=（60+60x0.02-3/4x0.008）+（1/4x0.008）0mm=60.3+0.0020Heq\o(\s\up5(),\s\do2(深))=（Hs+HsScp-xeq\o(\s\up5('),\s\do2())Δ）+δz0=（8+8x0.02-3/4x0.007）+（1/3x0.007）0mm=8.04+0.002330型腔3D圖如下：B．型腔板成型部位尺寸計(jì)算：按照精度IT4級(jí)查到長(zhǎng)軸尺寸180mm、短軸尺寸120mm、和深度尺寸30的公差分別為0.014mm、0.01mm、0.005mm，所以三個(gè)尺寸分別標(biāo)為1800-0.014mm、1200-0.01mm、300-0.005mm.長(zhǎng)、短軸徑向尺寸和深度計(jì)算，x=3/4、xeq\o(\s\up5('),\s\do2())=2/3Leq\o(\s\up5(),\s\do2(長(zhǎng)))=（Ls+LsScp-xΔ）+δz0=（180+12x0.02-3/4x0.014）+（1/4x0.014）0mm=180+0.00350Leq\o(\s\up5(),\s\do2(短))=（Ls+LsScp-xΔ）+δz0=（120+12x0.02-3/4x0.01）+（1/4x0.01）0mm=120+0.00250Heq\o(\s\up5(),\s\do2(深))=（Hs+HsScp-xeq\o(\s\up5('),\s\do2())Δ）+δz0=（30+30x0.02-3/4x0.005）+（1/3x0.005）0mm=30+0.001670動(dòng)模板厚度按照注射成型模具動(dòng)模板厚度經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算h=型芯+（30~50）=80mm故：動(dòng)模板厚度h=80mm.型芯的尺寸動(dòng)模板厚S=80mm，，已經(jīng)外形尺寸可以得到矩形型芯的尺寸：按照精度IT4級(jí)查到塑件長(zhǎng)、寬尺寸180mm、120mm、和深度尺寸11.91的公差均為0.005mm，所以三個(gè)尺寸分別標(biāo)為180+0.0050mm、120+0.0050mm、11.91+0.0050mm.長(zhǎng)、寬徑向尺寸和深度計(jì)算，x=3/4、xeq\o(\s\up5('),\s\do2())=2/3Leq\o(\s\up5(),\s\do2(18))=（Leq\o(\s\up5(),\s\do2(18))+Leq\o(\s\up5(),\s\do2(18))Scp+xΔ）0+δz=（180+180x0.02+0.75x0.005）0-（1/4x0.005）mm=1800-0.00125Leq\o(\s\up5(),\s\do2(15))=（Leq\o(\s\up5(),\s\do2(15))+Leq\o(\s\up5(),\s\do2(15))Scp+xΔ）0+δz=（120+120x0.02+0.75x0.005）0-（1/4x0.005）mm=1200-0.00125Heq\o(\s\up5(),\s\do2(12))=（Heq\o(\s\up5(),\s\do2(12))+Heq\o(\s\up5(),\s\do2(12))Scp+xeq\o(\s\up5('),\s\do2())Δ）0+δz=（11.91+11.91x0.02+0.67x0.005）0-（1/3x0.005）mm=11.960-0.001676．脫模方式及其脫出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則：結(jié)構(gòu)可靠：機(jī)械的運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、可靠、靈活，并有足夠的剛度和強(qiáng)度。保證塑件不變形、不損壞。保證塑件外觀良好。盡量使塑件留在動(dòng)模一邊，以便借助于開(kāi)模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模動(dòng)作。脫模力的計(jì)算脫模力是指塑件從型芯上脫出時(shí)所需克服的阻力。本模具設(shè)計(jì)為兩次脫模，第一次是將芯軸頂離動(dòng)模板，使半球型芯有回轉(zhuǎn)余地，第二次是頂桿前移而拉桿不動(dòng)，拉桿相對(duì)芯軸產(chǎn)生一個(gè)力矩，實(shí)現(xiàn)半球型芯的回轉(zhuǎn)脫模，有限位支柱限制副頂板移動(dòng)，這個(gè)過(guò)程芯軸相對(duì)頂桿為浮動(dòng)，所以將拉桿設(shè)計(jì)成擺動(dòng)形式。第一次頂出脫模力的計(jì)算塑件包緊型芯的側(cè)面積A（mmeq\o(\s\up7(2),\s\do3())）：A=hC=1.5xЛ[1.5（a+b）-srp（ab）]=1.5x3.14x[1.5x（204+130）-srp（204x130）]=1592.688mmeq\o(\s\up7(2),\s\do3())≈1600mmeq\o(\s\up7(2),\s\do3())Feq\o(\s\up5(),\s\do2(正))=p·A=8x1600=12800NFeq\o(\s\up5(),\s\do2(脫))=Feq\o(\s\up5(),\s\do2(正))（f·cosa-sina）=12800x（0.5x1–0）=6400NFeq\o(\s\up5(),\s\do2(阻))=0.1A=0.1x1600=160N總脫模力Feq\o(\s\up5(),\s\do2(脫))的結(jié)果為：Feq\o(\s\up5(),\s\do2(總脫))=Feq\o(\s\up5(),\s\do2(脫))+Feq\o(\s\up5(),\s\do2(阻))=6400+160=6560N≈7000N頂桿的尺寸、校核A．頂桿的位移尺寸設(shè)計(jì)型芯在合模沒(méi)有頂出時(shí)在動(dòng)模板以下，頂桿頂出后在動(dòng)模板以上15mm.根據(jù)型芯的位移距離，可以得到頂桿位移的第一個(gè)階段的距離為L(zhǎng)eq\o(\s\up5(),\s\do2(1))=15mm.當(dāng)頂桿第一階段頂出完成后，產(chǎn)品頂出。頂桿總長(zhǎng)度Leq\o(\s\up5(),\s\do2(總))=125mm頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖所示③.拉桿的尺寸和結(jié)構(gòu)由于本模具的脫模過(guò)程中，第一次脫模時(shí)，用拉桿將芯軸頂離動(dòng)模板，使型芯有回轉(zhuǎn)余地，這是完成第二次脫模時(shí)，頂桿前移而拉桿就不動(dòng)，拉桿相對(duì)芯軸產(chǎn)生一個(gè)力矩，實(shí)現(xiàn)平面型芯的回轉(zhuǎn)脫模，當(dāng)拉桿頂芯軸的時(shí)候，即同頂桿的頂出量相同，也是15mm后，由限位支柱限制副頂板移動(dòng)，這個(gè)過(guò)程中，芯軸相對(duì)頂桿為浮動(dòng)，所以就將拉桿設(shè)計(jì)為擺動(dòng)形式。A．根據(jù)上述的拉桿工作原理和過(guò)程，計(jì)算了拉桿的外形尺寸：假設(shè)拉桿為平面，先求其直徑，已知設(shè)計(jì)的拉桿數(shù)目為2根。根據(jù)公式和拉桿數(shù)目得d=sprt[2F/（Л[σ]）]=sprt[2x42000÷（3.14x2500）]=6.68參考假設(shè)值d=6.68的結(jié)果，為了型芯在脫模過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠平穩(wěn)，采用圓頭推桿B．由于拉桿的結(jié)構(gòu)為擺動(dòng)形式，所以拉桿就有銷軸連接的兩部分組成，連接部分設(shè)計(jì)為齒形連接。由于拉桿和頂桿結(jié)構(gòu)相似，有頂桿的尺寸計(jì)算結(jié)構(gòu)結(jié)合拉桿本身在模具結(jié)構(gòu)中的位置，拉桿和拉桿座的總長(zhǎng)度為141.5mm。④．彈簧的確定限位螺釘和彈簧的作用是當(dāng)成型部位的矩形型芯滑動(dòng)的時(shí)候限制和先行復(fù)位。彈簧參數(shù)的確定由型芯復(fù)位時(shí)所需的里僅為矩形型芯和行腔板、托板之間的摩擦阻力所以所需力很小，彈簧受力大小可以忽略，彈簧的參數(shù)適當(dāng)即可，設(shè)計(jì)彈簧數(shù)為n=3。選取彈簧的規(guī)格為：d=1mm，Deq\o(\s\up5(),\s\do2(2))=30mm，t=3mm，極限工作負(fù)荷Fj=55.2mm，彈簧高h(yuǎn)=60mm。彈簧尺寸簡(jiǎn)圖如下：7．冷卻系統(tǒng)塑料在成型過(guò)程中，模具溫度會(huì)直接影響塑料的充模、定型、成型周期和塑件質(zhì)量。所以模具上需要設(shè)置溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)以達(dá)到理想的溫度要求，溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)又可分為冷卻系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)兩類。冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：A．盡量保證塑料收縮均勻，維持模具的熱平衡；B．冷月水孔的數(shù)量越多，孔徑越大，則對(duì)塑件的冷卻效果越均勻；C．進(jìn)可能使冷卻水孔至型腔表面的距離相等；D．澆口處加強(qiáng)冷卻；E．應(yīng)降低進(jìn)水與出水的溫差，使進(jìn)水與出水的溫差不大于5℃F．合理選擇冷卻水道形式和確定冷卻水管接頭位置；G．冷卻誰(shuí)管道盡量避免與模具上其他機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉現(xiàn)象，冷水管道進(jìn)出接頭應(yīng)埋入模板內(nèi)。查表得到材料聚丙烯（PP）的成型溫度Ts、模具溫度Tm和脫模溫度Te的參數(shù)分別為：Ts=160∽260℃、Tm=40∽60℃、Te=60∽100℃.冷卻介質(zhì)有冷卻水和壓縮空氣，由于水的熱容量大，傳熱系數(shù)大，成本低，所以本模具也設(shè)計(jì)使用冷卻水達(dá)到冷卻目的。（1）.冷卻系統(tǒng)①．計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)從型腔散發(fā)的總熱量A．每次需要的注射量（Kg）G=nGeq\o(\s\up5(),\s\do2(件))+Geq\o(\s\up5(),\s\do2(澆))=1x0.036+0.001=0.037KgB．確定生產(chǎn)周期（s）查塑料成型參數(shù)表得：生產(chǎn)周期t=50∽160s；本設(shè)計(jì)去生產(chǎn)周期t=120s.C．聚丙烯單位熱流量Qs（KJ/Kg）查塑料性質(zhì)參數(shù)表得：熱流量Qs=586KJ/Kg.D．每小時(shí)需要注射的次數(shù)（N/次）N=3600/t=3600÷120=30次E．每小時(shí)的注射量（Kg/h）W=N·G=30x0.037=1.11Kg/h求從型腔內(nèi)發(fā)出的總熱量（KJ/h）Qeq\o(\s\up5(),\s\do2(總))=N·G·Qs=30x0.037x586=650.46KJ/h②．求模具表面空氣對(duì)流所散去的熱量Qeq\o(\s\up5(),\s\do2(散)).A．自然對(duì)流時(shí)的傳熱系數(shù)aeq\o(\s\up5(),\s\do2(1))，單位為W/（meq\o(\s\up5(2),\s\do2())·K）當(dāng)0℃<Tav<300℃時(shí)，計(jì)算系數(shù)ξ=1.163[0.25+360/（Tav+300）]=1.163x[0.25+360÷（90+300）]=1.364；∴aeq\o(\s\up5(),\s\do2(1))=ξ（Tav–Tr）1/3=1.364x（90–25）1/3=5.484W/（meq\o(\s\up5(2),\s\do2())·K）式中Tav、Tr分別為模具平均溫度和室溫，查表分別取Tav=90℃和Tr=25B．能夠發(fā)生對(duì)流的模具表面積，單位為meq\o(\s\up5(2),\s\do2()).模具整體長(zhǎng)、寬、高約300mm、200mm、300mm，加上凸、凹面等，所以模具四周與空氣接觸的側(cè)表面積Amc≈0.55meq\o(\s\up5(2),\s\do2()).分型面的面積Amf≈0.06meq\o(\s\up5(2),\s\do2())型腔的表面積Am=1.5L+4Лreq\o(\s\up5(2),\s\do2())+4ab/4-Лreq\o(\s\up5(2),\s\do2())=1.5x507.23+4x3.14x40eq\o(\s\up5(2),\s\do2())=27434.23mmeq\o(\s\up5(2),\s\do2())≈0.0274meq\o(\s\up5(2),\s\do2()).其中L為橢圓周長(zhǎng)L≈Л[1.5（a+b）-sprt（ab）]，r為橢圓半球近似球形的半徑，a、b分別為橢圓的長(zhǎng)軸和短軸。開(kāi)模率ν=[t-（teq\o(\s\up5(),\s\do2(i))+teq\o(\s\up5(),\s\do2(c))）]/t=[120-（25+25）]÷120=0.583；其中t為注射成型周期，即總生產(chǎn)周期t=120s，teq\o(\s\up5(),\s\do2(i))、teq\o(\s\up5(),\s\do2(c))分別為注射時(shí)間和冷卻時(shí)間，查塑料注射成型參數(shù)表，teq\o(\s\up5(),\s\do2(i))=20∽60s，teq\o(\s\up5(),\s\do2(c))=20∽90s，設(shè)計(jì)模具的注射時(shí)間和冷卻時(shí)間均為25s；∴Aeq\o(\s\up5(),\s\do2(1))=Amc+（Amf+Am）ν=0.55+（0.06+0.0274）x0.583≈0.626meq\o(\s\up5(2),\s\do2()).綜合A.B兩點(diǎn)計(jì)算結(jié)果得：Qeq\o(\s\up5(),\s\do2(散))=3.6aeq\o(\s\up5(),\s\do2(1))Aeq\o(\s\up5(),\s\do2(1))（Tav–Tr）=3.6x5.484x0.626x（90–25）=802.035KJ/h③．綜合①、②的計(jì)算結(jié)果比較,設(shè)計(jì)環(huán)繞式冷卻水路。8．合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)為了保證注射模準(zhǔn)確合模和開(kāi)模，在注射模中必須設(shè)置導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是導(dǎo)向、定位以及承受一定的側(cè)向壓力。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的形式主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面導(dǎo)向。由于本模具生產(chǎn)的塑件為瓶蓋，精度要求高，所以設(shè)計(jì)導(dǎo)柱成導(dǎo)套配合，可以達(dá)到精度高，生產(chǎn)批量大的目的，同時(shí)設(shè)計(jì)導(dǎo)柱和導(dǎo)套要符合以下幾點(diǎn)：A．導(dǎo)柱應(yīng)合理地均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具外緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度；B．導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)比型芯（凸模）端面的高度高出6∽8mm，以免型芯進(jìn)入凹模時(shí)與凹模相碰而損壞；C．導(dǎo)柱和導(dǎo)套應(yīng)有足夠的耐磨度和強(qiáng)度，常用20#低碳鋼經(jīng)滲碳0.5∽0.8mm，淬火48∽55HRC，也可以采用T8A或T10碳素工具鋼，經(jīng)淬火處理；D．為了使導(dǎo)柱能順利進(jìn)入導(dǎo)套、導(dǎo)柱端面應(yīng)做成錐形或半球形，導(dǎo)套的前端也應(yīng)倒角；E．導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一側(cè)可以保護(hù)型芯不受損傷，而設(shè)在定模一側(cè)則便于順利脫模取出塑件，因此可根據(jù)需要而決定裝配方式；F．除了動(dòng)模、定模之間設(shè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套外，一般還在動(dòng)模座板與推板之間設(shè)置導(dǎo)柱和導(dǎo)套，以保證推出機(jī)構(gòu)的正常正常運(yùn)動(dòng)；G．導(dǎo)柱的直徑應(yīng)根據(jù)模具的大小而決定，可參考標(biāo)準(zhǔn)模架數(shù)據(jù)選取。①．導(dǎo)柱參照經(jīng)驗(yàn)，本模具屬于中小型模具，其導(dǎo)柱直徑越為模板兩直角邊之和的1/20∽1/35。本模具兩直角邊之和約為S≈（300+200）=500，按照1/25的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算得導(dǎo)柱的直徑為ф20，根據(jù)國(guó)標(biāo)和參考標(biāo)準(zhǔn)模架，導(dǎo)柱的直徑確定為ф20.導(dǎo)柱的形式為有肩導(dǎo)柱，開(kāi)設(shè)油槽，內(nèi)存潤(rùn)滑油，既可以與另一模板配合起定位作用，有定位銷效果，還可以減小導(dǎo)柱導(dǎo)向的摩擦。導(dǎo)柱還支撐模板的重量，所以ф20導(dǎo)柱直徑按下式校核：d=[64ωLeq\o(\s\up5(3),\s\do2())/（3EЛδ）]1/4=[64x1000x130eq\o(\s\up5(3),\s\do2())÷（3x2.1x10eq\o(\s\up5(5),\s\do2())x1）]1/4=21.73mm校核ф20導(dǎo)柱直徑不合格，根據(jù)國(guó)標(biāo)和參考標(biāo)準(zhǔn)模架，導(dǎo)柱的直徑更改后確定為ф22.導(dǎo)柱簡(jiǎn)圖如下：②．導(dǎo)套參考導(dǎo)套的形式及特點(diǎn)，本模具設(shè)計(jì)采用帶頭導(dǎo)套，到頭導(dǎo)套的尾部可以與另一模板配合起定位作用，可以省去定位銷的效果；帶頭導(dǎo)柱軸向固定容易，可以防止拔出而不用另設(shè)防拔出機(jī)構(gòu)。導(dǎo)套壁厚通常在3∽10mm，視內(nèi)孔大小而定，大者取大值。根據(jù)ф22導(dǎo)柱的孔來(lái)看，導(dǎo)套壁厚取d=5mm.導(dǎo)套簡(jiǎn)圖如下：③．導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合及布置A．導(dǎo)柱工作部分長(zhǎng)度比型芯端面高度高出7mm；B．導(dǎo)柱工作部分的配合精度采用Heq\o(\s\up5(),\s\do2(7))/feq\o(\s\up5(),\s\do2(7))；導(dǎo)柱固定部分配合精度采取Heq\o(\s\up5(),\s\do2(7))/keq\o(\s\up5(),\s\do2(6))；導(dǎo)套外徑的配合精度采取Heq\o(\s\up5(),\s\do2(7))/keq\o(\s\up5(),\s\do2(6))；配合長(zhǎng)度通常采取培植直徑的1.5∽2倍，既35mm，其余部分可以擴(kuò)充孔，以減小摩擦，并降低加工難度；C．導(dǎo)柱與導(dǎo)套的材料選用T10碳素工具鋼，淬火處理硬度到達(dá)HRC48∽55；導(dǎo)柱工作部分的表面粗糙度為Ra0.4，固定部分Ra0.8；導(dǎo)套內(nèi)外圓柱面表面粗糙度去Ra0.8。D．導(dǎo)柱頭部制成圓頭形；導(dǎo)套的前端倒角，倒角半徑為2mm；E．本模具的橢圓型芯最容易受損，從保護(hù)型芯不受損壞來(lái)設(shè)計(jì)，導(dǎo)柱設(shè)在動(dòng)模一邊；F．導(dǎo)柱不應(yīng)設(shè)在矩形模具四角的危險(xiǎn)斷面上，通常導(dǎo)柱中心至模具外緣至少有一個(gè)導(dǎo)柱直徑的厚度，或設(shè)在長(zhǎng)邊離中心線的1/3處最為安全，綜合考慮本模具尺寸導(dǎo)柱設(shè)在模具邊緣，導(dǎo)柱采用等直徑不對(duì)稱的布置方式。導(dǎo)柱布置圖如下所示：9.側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)一般指的模具的行位機(jī)構(gòu)，即凡是能夠獲得側(cè)向抽芯或側(cè)向分型以及復(fù)位動(dòng)作來(lái)拖出產(chǎn)品倒扣，低陷等位置的機(jī)構(gòu)。下圖列出模具的常用行位結(jié)構(gòu)。從作用位置分為下模行位、上模行位、斜行位（斜頂）從動(dòng)力來(lái)分，為機(jī)動(dòng)側(cè)向行位機(jī)構(gòu)和液壓（氣壓）側(cè)向行位機(jī)構(gòu)（1）.滑塊的設(shè)計(jì)

滑塊設(shè)計(jì)的要點(diǎn)在于滑塊與側(cè)向型芯連接以及注射成型時(shí)制品尺寸的準(zhǔn)確性和移動(dòng)的可靠性，滑塊分為整體式和組合式兩種?；瑝K材料常用45鋼或T8、T10等制造，要求硬度在HRC40以上。

（2）.導(dǎo)滑槽設(shè)計(jì)

導(dǎo)滑槽與滑塊導(dǎo)滑部分采用間隙配合，一般采用H8/f8?；瑝K的滑動(dòng)配合長(zhǎng)度通常要大于滑塊寬度的1.5倍，而保留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于導(dǎo)滑配合長(zhǎng)度的2/3，導(dǎo)滑槽材料通常用45鋼制造，調(diào)質(zhì)至HRC28～HRC32，（3）.滑塊定位裝置設(shè)計(jì)由于我們采用的是后模行位的形式，根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際情