畢業(yè)設(shè)計（論文） 電腦頂板模具設(shè)計（全套圖紙）

1、濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計全套cad圖紙，聯(lián)系153893706 題目 電腦頂板模具設(shè)計 系別 機(jī)電系 專業(yè) 模具設(shè)計與制造 班級 模具0401 姓名學(xué)號指導(dǎo)教師日期 目 錄 前言 1 1 確定工件的工序方案 3 2 彎曲件的展開尺寸 4 3 落料模的設(shè)計 5 3.1 頂板件的工藝性 5 3.2 頂板間隙 5 3.3 凸凹模工作部分尺寸制造公差的確定 5 3.4 頂板力、卸料力和推件力的計算 7 3.5 排樣、搭邊與料寬 8 3.6 凸、凹模的設(shè)計 8 3.7 定位零件的設(shè)計與選用 9 3.8 模架的尺寸和結(jié)構(gòu)形式 10 3.9 卸料零件 103.10 壓力機(jī)的選擇 103.11 導(dǎo)向零

2、件 113.12 落料模的說明 114、頂板工藝計算及設(shè)計124.1排樣圖設(shè)計154.2裁板設(shè)計154.3卸料力計算174.4頂板力計算174.5總壓力計算174.6模具壓力中心計算184.7彈性橡膠板計算184.8凸、凹模刃口尺寸計算205模具類型及結(jié)構(gòu)的確定206模具材料的選用217主要零部件的設(shè)計227.1凹模設(shè)計227.2凸模設(shè)計237.3卸料板的設(shè)計247.4導(dǎo)尺的設(shè)計247.5始用擋料裝置277.6凸模固定板的設(shè)計287.7模架的確定308主要零部件的制造318.1凹模328.2凸模32結(jié)論33致謝34參考文獻(xiàn)35前言頂板模是頂板加工工藝的裝備之一，被廣泛地運用在汽車、飛機(jī)、電機(jī)、

3、儀表以及在國防工業(yè)中。頂板工藝具有生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成形復(fù)雜零件，適合大批量生產(chǎn)的優(yōu)點，在某些領(lǐng)域已取代機(jī)械加工，并正逐步擴(kuò)大其工藝范圍。因此，頂板技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增強(qiáng)效率、更新產(chǎn)品等方面具有重要的作用。但同時，頂板技術(shù)的推廣受到投入成本低，模具成本高，不適應(yīng)中小生產(chǎn)規(guī)模的特點。但是總的說來，隨著我國經(jīng)濟(jì)實力的進(jìn)一步加強(qiáng)，模具行業(yè)，包括冷壓模一定會得到更普及地應(yīng)用。隨著頂板工藝的廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)中，再加上隨著數(shù)控技術(shù)和機(jī)械cad/cam的發(fā)展，頂板模的發(fā)展和迅速。它以生產(chǎn)率高、成本相對低廉被廣泛應(yīng)用。外國的頂板模發(fā)展水平相當(dāng)高，無論是設(shè)計還是制造，都達(dá)到較高的水平。以精

4、確的定位，合理的工藝，連續(xù)加工精度很高的薄臂零件。而國內(nèi)模具行業(yè)的起步較晚，基本上以單模為主，因此，加工精度夠高。頂板模的設(shè)計包括頂板模設(shè)計、彎曲模設(shè)計、拉伸、脹形等模具的設(shè)計。頂板模的設(shè)計也用到材料學(xué)、機(jī)械設(shè)計、工程材料、特種加工等方面的知識。因此它是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科。經(jīng)過了三個多月的學(xué)習(xí)，設(shè)計，繪圖，我學(xué)會了頂板的機(jī)理，頂板的基本理論；理解了頂板力，卸料力等工藝參數(shù)的確定；熟悉了頂板模的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)零件及其設(shè)計的控制點；同時對于彎曲模、沖孔模、拉深模、落料模的結(jié)構(gòu)能夠熟悉了解。電機(jī)碳刷架的加工包括了沖孔、落料、和彎曲的加工。通過對沖孔模、落料模、彎曲模的學(xué)習(xí)，分析和比較了各加工工藝

5、方案，完成了模具總體的結(jié)構(gòu)分析，進(jìn)行毛坯尺寸、排樣、工序尺寸、頂板壓力、壓力中心、模具工作部分尺寸等工藝計算。繪制了裝配草圖并進(jìn)行零部件初步選用設(shè)計,然后確定外形尺寸,選擇頂板設(shè)備,繪制總的裝配圖和非標(biāo)準(zhǔn)的零件圖。落料和沖孔都屬于頂板模。頂板模是從條料、帶料或半成品上使材料煙規(guī)定的輪廓產(chǎn)生分離的模具，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，頂板技術(shù)也向高速化、自動化、精密化的方向發(fā)展。頂板模一般分為簡單模、級進(jìn)模、和復(fù)合模。簡單模在國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛，它是在壓力機(jī)的頂板行程中完成一次頂板工藝。簡單模也分為無導(dǎo)向簡單模、導(dǎo)板式簡單模，和導(dǎo)柱式簡單模；級進(jìn)模是在單工序沖?；A(chǔ)上發(fā)展的一種多工序、高效率沖模。在壓力機(jī)一次

6、沖程中，級進(jìn)模在其有規(guī)律排列的幾個工位上分別完成一部分頂板工藝，在最后工位沖出完整的工件。由于級進(jìn)模是連續(xù)頂板，因此生產(chǎn)效率高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)，但是因為其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，定位要求比較嚴(yán)格，因此說制造成本高。復(fù)合模是指在壓力機(jī)的一次頂板行程中，經(jīng)一次送料定位，在模具的同一部位可以同時完成幾道頂板工序的模具稱為復(fù)合模。復(fù)合模同連續(xù)模一樣，也是在簡單模的基礎(chǔ)上發(fā)展的一種較先進(jìn)的模具。與連續(xù)模相比，頂板模頂板件的位置精度高，對條料的定位精度要求低，復(fù)合模的輪廓尺寸較小。復(fù)合模雖然生產(chǎn)效率高，頂板件精度高，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，適用于生產(chǎn)批量大，精度要求高，內(nèi)外形尺寸差較大的頂板件。電機(jī)的炭刷架的

7、材料是冷軋鋼板，適用于冷頂板加工。如何去安排合理的加工工藝，確保生產(chǎn)的效率最高，同時也能滿足零件的加工要求。這是整個設(shè)計的重點。在該零件的加工中，包括了沖孔，落料，以及彎曲等冷沖加工。沖孔屬于頂板加工的一種。頂板模的結(jié)構(gòu)比較簡單，頂板過程分為彈性變形階段，塑性變形階段，斷裂分離階段。其斷層直接關(guān)系到頂板加工質(zhì)量的好壞，一般的，斷面分為四個特征區(qū)，即圓角帶，光亮帶，斷裂帶，和毛刺。我們必須有合理的頂板模的間隔來保證良好的特征帶的分布。頂板模有刃口尺寸、頂板力等工藝參數(shù)的確定。在設(shè)計電機(jī)炭刷架的沖孔和落料加工時，須首先確定其力學(xué)性能，然后設(shè)計主要零件，完成結(jié)構(gòu)草圖，最后完成裝配圖。彎曲是將金屬材料

8、完成一定的角度、曲率和形狀的頂板工藝方法。通常彎曲加工的材料有板料、棒料、管材和型材。彎曲有回彈的現(xiàn)象，因此回彈會降低彎曲件的精度，是在彎曲加工中不易解決的問題，因此在設(shè)計的時候必須考慮這個問題，例如可以考慮通過利用回彈規(guī)律補(bǔ)償回彈，改變彎曲變形區(qū)應(yīng)力狀態(tài)校正回彈等。在了解了彎曲加工的特點及工藝參數(shù)后，安排了炭刷架的合理的工序，熟悉各種模具結(jié)構(gòu)。進(jìn)而完成零件設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制零件工作圖。在頂板模的設(shè)計過程中，還必須考慮到模具的成本，因此在進(jìn)行選材，結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須盡量不去設(shè)計形狀復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，同時采用鑲嵌式代替整體式的結(jié)構(gòu)。針對模具的定位要求高的特點，在零件的設(shè)計中必須要有比較高的加工精度要求

9、。總的一句話，必須在有高的模具壽命和滿足加工精度要求的基礎(chǔ)上，盡量降低模具材料的成本，簡化模具的結(jié)構(gòu)，這樣才能有利于這個行業(yè)在我國的發(fā)1 確定件的工序方案 根據(jù)工件的形狀.材料.厚度及實際加工的需要,生產(chǎn)工件的工序過程如下: 1. 從板料上沖出落料件(該落料件即為彎曲體的展開圖的外輪廓形體。根據(jù)彎曲體的展開尺寸,設(shè)計出沖模,將所需工件沖下。所沖工件如圖所示： 2第一次沖孔，沖五個間距要求不太高的圓孔。（這五個圓孔如上圖所示的五處分布）。 3第二次沖孔，沖方孔。 4第一次彎曲，選彎曲復(fù)雜部分，即如上圖所示的a. b部分。 5第二次彎曲，彎曲兩邊，即u形彎曲。彎折線如上圖中虛線所示。 6第三次彎曲

10、，彎曲中間，彎折線如上圖紅線所示。. 第三次沖孔，此乃最后一道工序，因為此兩孔間距要求較高，如果放在其它工序中沖，則可能影響定位要求，故最后工序沖此兩孔比較合適。2彎曲件的展開尺寸2.1長度方向上的計算： 表-r/t0.25000.5k0.350.37根據(jù)r/t=0.25查表得此中性層系數(shù)k=0.31。 l圓弧=2360 =t =90（0.5+0.312） =727(mm)l直線=10+94.5+342 =1 (mm) 長度方向上展開總長度為： 4l圓弧+l直線=4627+102=109(mm)2.2 寬度方向上的計算： 根據(jù)r/t=0.5查表得中性層系數(shù)k=0.37 l圓弧= r+）/180

11、 =90 1+0.372） =2.7318(mm) l直線=110=21(mm) l1= l直線+ l圓弧=21+2.731823.73(mm)另一邊: l直線=11+31=42(mm) l2=l直線+l圓42+2.7318=44.73(mm)3 落料模的設(shè)計3.1頂板件的工藝性3.1.1頂板體的精度應(yīng)該在經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)進(jìn)行選擇,在本頂板中,屬于一般性常見的普通頂板,因此精度應(yīng)選擇在it12it14極（）。3.1.2毛刺毛刺的高度與頂板方式，材料，厚度有關(guān)，正常頂板中的毛刺高度為: a 試模時0.05mm b 生產(chǎn)時0.15mm3.2 頂板間隙 確定頂板間隙的原則是：落料時，因制件尺寸隨凹模尺寸而

12、定，故間隙應(yīng)在減小凸模尺寸上取得；沖孔時，因孔的尺寸隨凸模尺寸而定，故間隙應(yīng)在增大凹模尺寸的方向上取得。 根據(jù)經(jīng)驗公式確定合理頂板間隙： c=mt頂板間隙系數(shù)m=20% c=mt =22=0. (mm)3.3 凸凹模工作尺寸制造公差的確定3.3.1凸凹模尺寸計算應(yīng)遵循如下原則：落料時，先確定凹模刃口尺寸，其大小應(yīng)取接近或等于制件的最小極限尺寸,以保證凹模在磨損到一定的尺寸范圍內(nèi)也能沖出合格制件。凸模刃口的基本尺寸應(yīng)比凹模刃口基本尺寸小一個最小合理間隙。3.3.2 凸凹模的工作尺寸的計算:彎曲體的展開圖的形狀比較復(fù)雜,材料厚度不太厚,因此,凸凹模的工作尺寸應(yīng)配合加工法進(jìn)行計算。頂板凸凹模間隙如下

13、: zmax=0.36mm zmin=0.246mm 未注公差的按it14級計算 當(dāng)尺寸為2373mm時,公差為0.52mm, x=0.5; 當(dāng)尺寸為12mm時,公差為03mm, x=0.5; 當(dāng)尺寸為443mm時,公差為0.62mm, x=0.5; 當(dāng)尺寸為9.5mm和9.73mm時,公差為0.36mm, x=0.5; 當(dāng)尺寸為13.76mm時,公差為0.43mm, x=0.5; 當(dāng)尺寸為r5時,公差為0.3mm, x=0.75; 當(dāng)尺寸為109mm時,公差為08mm, x=0.5; 當(dāng)尺寸為12mm時,公差為0.43m, x=0.5; 其余x=0.75 用配合加工法時,應(yīng)當(dāng)以凹模為基準(zhǔn),凹

14、模尺寸的計算公式如下表:尺寸分類凹模魔損后尺寸變化制件尺寸凸模尺寸凹模尺寸落料 增 大 d 按凹模尺寸配合加工保證雙面間隙d凹=(d) 減 小 dd凹=(d+) 不 變 l/2l凹=l/2 注:取凹=/4 參照上表,本設(shè)計落料凹模的計算結(jié)果如下表:凹模磨損后尺寸變化制件按入體原則變化后尺寸計算 公式計 算 凹模尺寸 增 大12d凹=(d-x)d凹=(12.50.43) =11.7911.79 23.73d凹=（23.73-0.50.52） =23.4723.47 44.73d凹=（44.73-0.50.62） =44.4244.424d凹=（750.3） =3.783.7828.3d凹=（28

15、.3-0.20.75） =28.228.25.5d凹=（.5-0.750.3） =5.285.2852.5d凹=（52.5-10.2） =5.352.39.5d凹=（9.5-0.750.36） =9.239.235d凹=（550.3） =4.784.78不 變13.5450.215l凹=l凹/2l凹=13.5450.43/8 =13.50.0513.50.05180.15l凹=180.3/8=180.0375180.0375落料凸模的基本尺寸與凹模相同,但不必標(biāo)注公差。 注明:以0.2460.36mm間隙配制。3.4 頂板力、卸料力和推件力的計算:3.4.1頂板力的計算 lt=260360（）

16、,取=300。l為工件的周長 l=304.92(mm)。頂板力f沖=1.3lt=1.3300304.924=237837.6(n) 3.4.2 卸料力的計算:表雙面間隙（）t.（）t.（）t. f卸=k卸f沖 查表 k卸=0.02 f卸=k卸f沖 =0.02237837.6 =4756.75(n)3.4.3 推件力的計算: 推沖 查表 取k推=0.03 f推=k推f沖=0.03 (n)3.5 排樣、搭邊與料寬3.5.1 排樣 排樣就是在板料、條料或帶料上的布置方法,稱作排樣。排樣是否合理,影響到材料的利用率、沖模結(jié)構(gòu)、頂板件的質(zhì)量和生產(chǎn)率。根據(jù)所沖的落料件的形狀采用搭邊排樣中的斜對排,一模沖兩

17、件。其排樣圖如裝配圖中的排樣所示,工件的最長邊與橫向的方向的角度為10.25。3.5.2 搭邊 搭邊是指排樣時制件與制件之間、制件與毛刺坯側(cè)邊之間多余的料。其作用是補(bǔ)償定位誤差,使條料在送進(jìn)時有一定的剛度,以保證送料的順利進(jìn)行,從而提高制件的質(zhì)量。 根據(jù)材料的厚度t=2由9查得工件與工件之間的搭邊值a=2mm,工件與料邊的搭邊值為a=2.2mm。3.5.3 條料寬度的確定：b=109cos10.25+244.73sin10.25+22.2 =130(mm) 由于兩邊是采用側(cè)刃控制送料步距，所以適當(dāng)放寬，條料的寬度采用132.2mm3.6 凸、凹模的設(shè)計3.6.1 凸模的設(shè)計a.固定部分：由于所

18、沖工件形狀較復(fù)雜，并且要求具有防轉(zhuǎn)要求，所以固定部分根據(jù)要求，設(shè)計成如圖所示的形式，這樣，不僅解決了防轉(zhuǎn)問題，而且還節(jié)約了材料。b.臺階部分起防止凸模被拉下的作用，即承受卸料力的作用，其尺寸在此固定部分長23mm左右。c.工作部分 工作部分的尺寸前面已標(biāo)注。由于其形狀復(fù)雜，加工時采用仿形刨。d.凸模長度的計算 l=h1+h2+h3+h其中：l為凸模長度 h1為凸模固定板厚度，取25mm; h2為卸料板厚度，取15mm; h3為導(dǎo)料板厚度，取5mm; h為附加長度，一般取1020mm,這里取12mm 凸模總長 l=h1+h2+h3+h =25+15+5+12 =57(mm)3.6.2 凹模的設(shè)計

19、 根據(jù)工件的形狀、大小以及一模沖兩件的特點來選擇凹模的形狀，由于中小型凹模常采用整體式凹模，只有大型凹模通常選用鑲拼式，本落料模系中小型，所以選取整體式凹模。a.凹模的刃口形式 采用下圖所示的凹模刃口形式 這種刃口的凹模，刃口無斜度，有一定的高度，刃磨后，刃口尺由于刃口后端擴(kuò)大，因此凹模工作部分強(qiáng)度差些。它滿足使制件順頂板方向推下的要求，因此能夠選用此刃口形式的凹模。b.外形尺寸其洞口到邊緣壁厚為c=40mm左右。其外形尺寸為（長寬厚）為lbh=250200323.6.3 凸凹模的固定方法a.凸模的固定 這里選用機(jī)械固定法中的臺肩固定方法。b.凹模的固定采用螺釘將凹模直接固定在下模座上。3.7

20、 定位零件的設(shè)計與選用3.7.1導(dǎo)料板的選用選用分離式的導(dǎo)料板，其外形尺寸縱向長度由凹模長度決定，b=200mm,選用橫向長度a=60mm,其高度選取5mm,如下圖所示：3.7.2側(cè)刃的選擇步距a=（2+12+2+23.73）/cos10.25=40（mm）由于側(cè)刃的斷面長度應(yīng)等于送料步距s側(cè)刃長=40mm3.8 模架的尺寸和結(jié)構(gòu)形式3.8.1 模架的結(jié)構(gòu)形式因為模架是模具的主體結(jié)構(gòu)，它是連接頂板模工作零件的部件，所以選用模架相當(dāng)重要。根據(jù)落料模的要求，所作用的頂板力較大，故選用導(dǎo)柱在兩側(cè)的中間導(dǎo)柱模座結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)比較平穩(wěn)。3.8.2 模架的尺寸 根據(jù)凹模的外形尺寸lb=0200由10第九章有

21、關(guān)表格得各零件的尺寸。3.9 卸料零件3.9.1 卸料板的選擇為了在頂板開始時先起壓料的作用，頂板結(jié)束時又起卸料的作用，所以選擇彈壓卸料裝置，同時為了頂板開始前就將料壓緊，彈壓卸料板位于兩側(cè)的導(dǎo)料板的上部分應(yīng)加工成臺階的形式。（依據(jù)9的三章第七、八節(jié)）3.9.2 卸料螺釘卸料螺釘選用m83.9.3 彈壓裝置的選用選用橡皮。頂板模中選用橡皮一般為聚氨脂橡膠（pur）。橡膠允許承受的載荷較彈簧大，且安裝方便，所以在頂板模中應(yīng)用很廣。3.10 壓力機(jī)的選擇3.10.1 壓力機(jī)的公稱壓力沖模為5.68（kn）根據(jù)p的大小，選用公稱壓力為630kn的壓力機(jī)。3.10.2 壓力機(jī)的各參數(shù)選擇如下 發(fā)生公稱

22、壓力時滑塊離下死點距離為sp=8mm,滑塊行程（）a. 固定行程 s=120mmb. 調(diào)節(jié)行程 smax=120mm smin=12mm最大閉合高度 h=360mm閉合高度調(diào)節(jié)量 h=90mm工作臺尺寸 左右 l=710mm 前后 b=480mm立柱間距 a=340mm3.11 導(dǎo)向零件 由模具架中的上下模座上的導(dǎo)柱孔知，兩側(cè)的導(dǎo)柱為形狀相同而尺寸不同、分別為32、35mm。選用不同的尺寸，目的是為了防止安裝時裝反，不至于損壞模具，起到安全保護(hù)模具的作用。3.12 落料模的說明 本落料模具是一套用側(cè)刃定距的導(dǎo)柱導(dǎo)向的落料模。側(cè)刃斷面的長度等于送料步距。在壓力機(jī)的每次行程中，側(cè)刃在條料的邊緣沖下

23、一塊長度等于送料步距的料邊。用側(cè)刃定距，其應(yīng)用不受頂板結(jié)構(gòu)限制，并且操作方便安全，送料速度高，便于實現(xiàn)自動化。適用于大批量生產(chǎn)。 凹模直接固定在模架上，凹模內(nèi)所積壓的料最多為兩件。所落料和側(cè)刃頂板的廢料煙凸凹模和下模座的出料口落下。工作原理：第一步落下一個料；第二步落下兩個料，以后每步是落兩個料。3.1初選設(shè)備3.1.1計算塑件體積和重量由proe軟件分析所得塑件的體積v=2.783 ，pp的密度為=0.9g/3 ，所以計算得出塑件質(zhì)量為2.5g。3.1.2注射機(jī)型號的初選1)注射量的計算通過計算分析,塑件質(zhì)量m1=2.5g,塑件體積v=2.783 從上述分析中確定為一模兩腔,所以注射量為:m

24、=1.6nm1=1.622.5=8g 2)塑件和流道凝料在分型面上的投影面積及所需鎖模力的計算。設(shè)計模具前流道凝料(包括澆口)在分型面上的投影面積還未知，模具設(shè)計前根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析，a1是每個塑件在分型面上的投影面積a的0.20.5倍，因此可用0.35na1來進(jìn)行估算，所以 a=na1+a2=na1+0.35na1=1.35na1 =1.3521000=27002 式中 a11000mm2鎖模力： fm=ap型=270030=90 kn 式中型腔壓力p型取30mpa3.1.3根據(jù)容量初選注射機(jī) 通過查閱塑料成型工藝與模具設(shè)計表（4-1）及模具設(shè)計與制造簡明手冊p276表（2-33）選用x

25、s-zy-250注射機(jī)。3.1.4所選注射機(jī)主要參數(shù)如下 螺桿（柱塞）直徑 50 mm 注射容量 250 mm注射壓力 130 mpa鎖模力 180 kn最大注射面積 500 c模具最大最小厚度 350mm、250mm噴嘴球半徑 18mm噴嘴孔直徑 4mm定位孔直徑 125+0.06mm動定模固定板尺寸 598520 mmmm3.1.5校核注射機(jī)的有關(guān)參數(shù)由注射機(jī)料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù)nn(km-m2)/m1 =(0.8250-0.5)/2.5=80 2 型腔數(shù)校核合格式中 k注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8； mn注射機(jī)允許的最大注射量（250 3 ）; m2澆注系統(tǒng)的質(zhì)量或體

26、積（g或cm3）0.5g m1一個制品的質(zhì)量（g或cm3）2.5g（2）注射量校核nm1+m280m 2*2.5+0.5250注射量足夠 m注射機(jī)允許最大注射量，其它同上（3）鎖模力校核 f機(jī)p模a分=64500=32 kn 而f=900 kn，鎖模力校核合格。式中 f機(jī)注射機(jī)的公稱鎖模力。p模型腔內(nèi)溶體的壓力，選64mpa a分型腔及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和m2;其他安裝尺寸的校核等模架選定后方可校核。3.2設(shè)計澆注系統(tǒng)3.2.1設(shè)計主流道襯套根據(jù)所選的注射機(jī)主要參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)特點，選擇主流道襯套和定位圈設(shè)計成整體式與塑機(jī)定位孔配合。查閱模具設(shè)計與制造簡明手冊p374表（2-101）

27、，選用i型澆口套見示意圖（3-1）澆口套具體尺寸、表面精度及形為精度要求見非標(biāo)零件圖。澆口套基本尺寸及形狀，如下圖（3-1）所示。圖（3-1）3.2.2設(shè)計計算分流道尺寸 分流道截面形狀及尺寸應(yīng)根據(jù)塑料制件結(jié)構(gòu)、大小和壁厚，所用塑料的工藝性能、成型工藝條件及分流道長度等因素來確定。塑件采用梯形截面流道，按下面公式確定其截面尺寸：b=0.2654m4l=0.26545490=3.7mmh=2/3b=2/33.7=2.467mm式中 b-梯形的大底邊寬度（mm）; m-塑件的質(zhì)量（g）；l-分流道的長度（mm）查模具設(shè)計與制造簡明手冊p299 表2-40 尺寸如下圖（3-2）所示：圖（3-2）3.

28、2.3設(shè)計計算澆口尺寸考慮到這副模具為中小型塑料模具，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點為一模兩腔，澆口設(shè)計為點澆口，一般開設(shè)在分型面上，垂直于分型面，這類澆口一般采用兩次分型，一般根據(jù)塑件的形狀特征適當(dāng)?shù)剡x擇進(jìn)料位置。澆口具體位置及分布情況見裝配圖（pwq-00），澆口形狀及尺寸查閱塑料成型工藝與模具設(shè)計p121 表（5-4）如下圖（3-3）所示。 圖（3-3）3.2.4計算流動比，對所設(shè)計澆注系統(tǒng)進(jìn)行流動比校核 =式中 流動距離比； li模具中各段料流通道以及各段模腔的長度； ti模具中各段料流通道以及各段模腔的截面厚度。圖（3-4）根據(jù)塑料成型工藝與模具設(shè)計p112 式（5-3），及上圖（3-4）計算出流

29、動比為=l1/t1+l2/t2+l3/t3=64.4/8.5+62/6+54.2/6.2=27查閱塑料成型工藝與模具設(shè)計表（5-1）得pp流動比為240-280，所以27260滿足。3.3設(shè)計推出機(jī)構(gòu)3.3.1頂桿頂出機(jī)構(gòu)3.3.2確定頂桿位置、形狀、尺寸及數(shù)量由于模具采用一個側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，利用一個滑塊分型，從模具整體結(jié)構(gòu)可以看出，頂桿頂出機(jī)構(gòu)作用于塑件，為了有足夠的頂出力，并使頂出塑件時候受力均勻，保證制品不變形，所以根據(jù)塑件形狀及模具特點，頂出位置應(yīng)在塑件內(nèi)平面上，對稱分布在塑件上端面一個用于按的地方，數(shù)量為5根，采用4根直徑為3.2的頂桿和1根長21.4寬4的頂塊，頂桿和頂塊具體位置及布置

30、看裝配圖（pwq-00）3.3.3頂桿安裝、固定及配合頂桿通過頭部階梯固定在推桿固定板與擋板之間，頂桿與動模板，鑲件之間的配合為h7/e8。3.3.4頂出機(jī)構(gòu)復(fù)位方式的確定模具在合模時候，利用復(fù)位桿復(fù)位。詳細(xì)見裝配圖（pwq-00）。3.4動、定模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計為保證塑料注射模具的動模與定模的正確定位和導(dǎo)向，所以選用普通的導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)柱與導(dǎo)套相配合，導(dǎo)柱固定端與模板之間一般采用h7/h6的過盈配合，導(dǎo)柱的導(dǎo)向部分通常采用h7/k6的過渡配合。導(dǎo)套固定孔直徑與導(dǎo)柱固定孔直徑相同，可以同時加工獲得，確保了同軸度。查閱參考文獻(xiàn)模具設(shè)計與制造簡明手冊p377 表2-105，采用標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)柱gb/t

31、699-1999，導(dǎo)套采用gb/t4169.3-1984，具體尺寸看下圖（3-5）：圖（3-5）3.5設(shè)計側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)3.5.1設(shè)計滑塊及導(dǎo)滑槽結(jié)果尺寸1、該塑件為霧化器壓蓋，外側(cè)單側(cè)有深度一般的側(cè)凹，所以要設(shè)定一個側(cè)抽芯滑塊，開模后，借助斜導(dǎo)柱的作用，滑塊向下滑，在借助導(dǎo)柱定位的作用，使整個側(cè)抽芯順利完成，在是用擋塊擋住滑塊，不讓滑塊脫出模具，保證了模具的安全。3.5.2設(shè)計定位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)尺寸為防止滑塊頂出時候，滑出導(dǎo)滑槽，斜滑塊應(yīng)設(shè)置定位裝置，因此可以在模套上設(shè)置擋塊，擋塊用螺紋方式固定在模板上，具體形狀尺寸參考非標(biāo)零件圖與裝配圖。3.5.3設(shè)計斜導(dǎo)柱工作長度為了保證順利完成側(cè)抽芯動作，利用

32、斜導(dǎo)柱來簡化分型動作，斜導(dǎo)柱具體長度、形狀見下圖（3-6）：圖（3-6）l斜導(dǎo)柱的工作長度；s抽芯距；s取34斜導(dǎo)柱的傾斜角；取22h與抽芯距s對應(yīng)的開模距。h取82mml=s/sin =34/sin22 =91mm3.5.4計算抽拔力根據(jù)塑料成型工藝與模具設(shè)計p189 式（5-59）得抽芯力fc=chp（ucos-sin）式中fc抽芯力（n）； c側(cè)型芯成型部分的截面平均周長（m）； h側(cè)型芯成型部分的高度（m）； p塑件對側(cè)型芯的收縮應(yīng)力（包緊力），其值與塑件的幾何形狀及塑料品種、成型工藝有關(guān)，一般情況下模內(nèi)冷卻的塑件，p=(0.81.2) 107 pa取p=1103 pa; u側(cè)型芯的脫

33、模斜度或傾斜角（）。c=d=3.14 25=78.5mmfc=78.5281103(14cos22-sin22)=27.8kn3.5.5側(cè)滑塊及導(dǎo)滑槽設(shè)計此零件外面形狀就上端有點問題，看起來有點復(fù)雜，側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)也有點復(fù)雜，所以側(cè)型芯與滑塊分開來做，把側(cè)型芯插進(jìn)滑塊里，用圓柱銷固定，過渡配合，具體側(cè)滑塊及側(cè)型芯結(jié)構(gòu)及尺寸見非標(biāo)零件圖與裝配圖。3.5.6設(shè)計滑塊定位機(jī)構(gòu)滑塊定位裝置：滑塊定位裝置是靠安裝在模板上的擋塊定位的，由于此模具為側(cè)面抽芯，所以選用彈簧頂銷式定位裝置較好，而且避免了模具外形尺寸過大。4.0成型零件設(shè)計4.1 計算成型零件工作尺寸零件材料為pp，根據(jù)塑料成型工藝與模具設(shè)計p6

34、7 表（3-9）及設(shè)計任務(wù)書要求，該零件外露表面精度采用（sj1372-78）6級精度，重要尺寸精度采用（sj1372-78）5級精度。查閱塑料成型工藝與模具設(shè)計附錄b地pp收縮率為1.0%2.5%。所以平均收縮率s=1.75%。型腔各段尺寸由計算機(jī)用pro在制造模具型腔得到所有型芯和型腔的尺寸。鑲件與型芯的具體尺寸見非標(biāo)零件圖（pwq-00-11）、（pwq-00-12）、（pwq-00-13）4.2型腔側(cè)壁和底板厚度計算 模具的大小主要取決與塑件制品的大小和結(jié)構(gòu)，對于模具而言，在保證足夠強(qiáng)度的前提下，結(jié)構(gòu)越緊湊就越好。 根據(jù)產(chǎn)品的外形尺寸，以及產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)（側(cè)向分型滑塊等結(jié)構(gòu)），可以確定鑲

35、件的外形尺寸，確定好鑲件的大小后，可大致確定模架的大小了。初選模架為，如下圖（4-1）所示，詳細(xì)的見裝配圖（pwq-00）。圖（4-1）模架重要尺寸： 定模座板 =40mm 固定板 =20mm 脫澆板 =25mm 定模板 =65mm 動模板 =31.5mm 支承板 =50mm 頂桿固定板=20mm 擋板 =25mm、5溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計因為這個零件模具型腔為2塊鑲件型芯與一個側(cè)型芯組成，所以最理想的冷卻系統(tǒng)應(yīng)開在脫澆板、定模板、鑲件和支承板、下鑲件型芯上開四個循環(huán)水道，而側(cè)型芯的尺寸相對較小，又要側(cè)向分型，所以不方便開設(shè)冷卻水道。冷卻水道的直徑大小參考模具設(shè)計與制造簡明手冊p402（冷卻系統(tǒng)水孔

36、開設(shè)原則）得：d=812mm，根據(jù)板厚以及考慮到塑件鑲件的大小、強(qiáng)度，最終確定上鑲件處冷卻水孔取8，而由于下鑲件有頂桿以及一些空，為了保證鑲件的強(qiáng)度，冷卻水孔不按標(biāo)準(zhǔn)制作，取6。冷卻水孔中心線與型腔壁的距離為水孔直徑的12倍，上鑲件取l=10mm，下鑲件取l=8。冷卻水孔中心距為水孔直徑的35倍，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選擇上鑲件水孔中心距a=34mm，下鑲件水孔距a=48mm。具體冷卻水道的布置及正確的位置、尺寸及數(shù)量見模具裝配圖（pwq-00）和非標(biāo)零件圖（pwq-00-05）、（pwq-00-19）（pwq-00-09）（pwq-00-21）。6支承零件設(shè)計模具各支承零件如：定模座板、動模座板、墊塊

37、等，都可通過查閱模具設(shè)計與制造簡明手冊p359表2-87獲得。大致歸納為下表:名稱數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)尺寸或厚度（mm）長度bl（mmmm）定模座板1pwq-00-02h=40355315固定板1pwq-00-03h=20315315定模板1pwq-00-18h=65315315脫澆板1pwq-00-04h=25315315動模板1pwq-00-05h=31.5315315支承板1pwq-00-06h=50315315頂桿固定板1pwq-00-07h=20200315擋板1pwq-00-08h=25200315動模座板1pwq-00-09h=31.5355315墊塊2gb/t4196.6-1984h=56

38、31580澆口套螺釘4gb/t70.1-2000m618擋板螺釘4gb/t70.1-2000m1025動模螺釘4gb/t70.1-2000m16160定模螺釘4gb/t70.1-2000m835 具體尺寸規(guī)格參照非標(biāo)零件圖和裝配圖。7 注塑機(jī)校核7.1.1 注射容量校核g機(jī)g品+g澆式中 g機(jī)注射機(jī)額定注射量（克），查塑料模具設(shè)計與制造劉漢云編著p169 表4-3，得g機(jī)=250g； g品塑料制品重量（克）； g澆澆注系統(tǒng)重量（克）。 塑料制品的重量和澆注系統(tǒng)的重量計算g品（澆）=v x r式中 v制品或澆注系統(tǒng)體積（cm）； r塑料的比重，查塑料模具設(shè)計與制造表1-5。得r=0.9g/ mm

39、3g品（澆）=2.78 x0.9=2.5g機(jī)g品+g澆 所以注射容量滿足要求。7.1.2 鎖模力校核及注射壓力校核鎖模力校核：（0.759）p機(jī)p成=qf成式中 p機(jī)注射機(jī)的額定鎖模力（牛），見表（4-3）；取180n p成制品成型力（牛）； q塑料進(jìn)入型腔的單位平均壓力，一般取（20004000）x104 n/m2 f 制品在分型面上（包括澆注系統(tǒng)）的投影面積（m2 ）。p成=（20004000）x104 x4.34=86n所以（0.759）p機(jī)p成，鎖模力符合要求7.1.3成型面積的校核計算f機(jī)f成=p機(jī)/20004000x104式中 f機(jī)注射機(jī)額定最大成型面積，查表4-3得500cm2

40、f成模具成型面積由上式可以計算出：f成=180/20004000x104=4.5 m2f機(jī)f成所以成型面積足夠。7.1.4注射壓力的校核計算（0.750.9）t機(jī)t成式中 t機(jī)注射機(jī)額定最大注射壓力，查表4-3，得t機(jī)=1300 x105 pa; t成模具成型時需要的注射壓力，查表1-29，得t成=6.9 x1079.8 x107 pa所以（0.750.9）t機(jī)t成，注射壓力符合要求。7.1.5模高的校核計算模具厚度h必須滿足hminhhmaxhmin=200mm，hmax=350mm，查塑料成型工藝與模具設(shè)計p100表4-1。h=340mm所以200340350符合要求。7.1.6模具最大尺

41、寸校核因為l0 x b0=598 x 520 （mm x mm）查塑料成型工藝與模具設(shè)計p100表4-1。實際l x b=355 x315 （mm x mm）ll0，bb0，所以滿足要求。7.1.7開模行程校核因為模具是兩次分型，所以選用sh1+h2+a+510mm=167，而smax=170，所以開模行程符合要求。四、頂板工藝計算及設(shè)計（一）排樣圖設(shè)計設(shè)計多工位級進(jìn)模，首先要設(shè)計條料排樣圖。手柄的形狀具有一頭大一頭小的特點，單向排列時材料利用率低。按圖2所示的排樣方法，可顯著提高材料利用率。但由于凸模和凹模都要制成兩套，從而增加模具成本，所以設(shè)計成隔位頂板，條料完成頂板以后，將條料水平方向旋

42、轉(zhuǎn)180，再沖第二遍，在第一次頂板的間隔中頂板出第二部分工件。（二）裁板設(shè)計搭邊值的確定：搭邊是指頂板件是制件之間，制件與條（板）斜邊緣之間的余料。搭邊的作用是：補(bǔ)償定位誤差，保證沖出合格的制件，保持條料具有一定的剛性，便于送料；保護(hù)模具，以免模具過早地磨損而報廢。搭邊值的大小取決于制件的形狀、材質(zhì)、料厚及板料的下料方法，搭邊值大小影響材料的利用率，經(jīng)查表得出搭邊值為1.4和2.2mm，但考慮到此模具要雙向頂板，如果搭邊值太小，很可能導(dǎo)致條料彎曲變形，所以取2.5和3.5mm為宜，根據(jù)排樣圖，l取127mm。送料間隙c =1.01.5mm,這里取1mm。a=2.5mm b=3.5mm c=1m

43、m l=127mm條料寬度：b=（l+2b+c）=（127mm+23.5mm+1）=135mm板料規(guī)格：1500mm1000mm1.2mm剪切條料尺寸：135mm1000mm條料數(shù)n1=1500/135=11條每條個數(shù)n2=1000/26.5=37個每板個數(shù)n3=1137=407個沖片面積：s=3.1482/2+3.1462/2+1695+895=2782.4mm2條料利用率：1=372782.4/1351000100%=76%板料利用率：2=372782.4/1000100%=75%此工件的尺寸在級進(jìn)模中是較大的，只有2個工位，又是小批量生產(chǎn)，因此采用擋料銷定位。送料時廢料孔與擋料銷作為粗定

44、距，在大凸模上安裝兩個導(dǎo)正銷，利用條料上5mm和8mm孔作導(dǎo)正銷孔進(jìn)行導(dǎo)正，以此作為條料送進(jìn)的精確定距。因為這是一副級進(jìn)模，所以操作時完成第一步頂板后，把條料抬起向前移動，用落料孔套在擋料銷上，并向前推緊。頂板時凸模上的導(dǎo)正銷再作精度定距。擋料銷位置的設(shè)定比理想的幾何時位置向前偏移0.2mm，頂板過程中精度定位元件完成以后，當(dāng)用導(dǎo)正銷作精確定位時，由導(dǎo)正銷上圓錐形斜面再將條料向后拉回約0.2mm，而完成精確定距，用這種方法定距精度可達(dá)到0.02mm。（三）卸料力計算 查表得k卸=0.05f卸=k卸f0=0.05117834.2=5892n（四）頂板力的計算頂板力用公式f0=lt計算，查表得取材料抗剪強(qiáng)度=320mpa，板料厚t=1.2mm，l值為2個孔的總周長與工件外輪廓線周長之和，即l=306.86mm。則頂板力為：f0=lt=306.86mm1.2mm320mpa=117834.2n=118kn。（五）總壓力計算f總=f+f卸=117834+5892=123736n=124kn確定壓力機(jī)的規(guī)格時應(yīng)遵循如下原則：（1）壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力必須大于頂板工序所需壓力，當(dāng)頂板行程較長時，還應(yīng)注意在全部工作行程上，壓力機(jī)許可壓力曲線應(yīng)高于頂板變形力曲線。（2）機(jī)床滑塊行程應(yīng)滿足制件在高度上