橢圓蓋-機(jī)械注塑模具設(shè)計(jì)完整版

1、天津?yàn)I海職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說明書專業(yè)級(jí)別學(xué)生姓名指導(dǎo)教師年月日天津?yàn)I海職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目： 橢圓蓋注射模完成期限：自年月日至年月日止專業(yè)級(jí)別學(xué)生姓名指導(dǎo)教師目錄 1 2 4 4 4 717273849510618723825928 30 31引言畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，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)說明書是本人完全根據(jù)塑料模具技術(shù)手冊(cè)的要求形式及相關(guān)的工藝編寫的。說明書的內(nèi)容包括：畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)課題，設(shè)計(jì)過程，設(shè)計(jì)體會(huì)及參考文獻(xiàn)等。編寫說明書時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)步

2、驟，詳細(xì)說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)算和編寫設(shè)計(jì)說明書的全工程中， 得到老師以及其他機(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：年月日設(shè)計(jì)指導(dǎo)書1. 設(shè)計(jì)前應(yīng)明確的事項(xiàng)（ 1） 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

3、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)者已意見分歧的手段。（ 2） 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。（ 3） 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。（ 4） 檢

4、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。2. 基本程序模具及其操作必須滿足各種要求，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。3. 注射模設(shè)計(jì)審核要點(diǎn)（ 1）基本結(jié)構(gòu)審核1）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。2）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。3）分型面選擇是否合理，有無產(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)。4）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

5、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。5）成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理。6）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干涉或碰撞的可能，脫模板（推板）是否會(huì)與凸模咬合。7）是否需要排氣結(jié)構(gòu)，如果需要，其設(shè)置情況是否合理。8）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。9）支承零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理。10） 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

6、固用的螺孔。（2）設(shè)計(jì)圖樣審核要點(diǎn)1）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。2）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。3）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。（3）模具設(shè)計(jì)質(zhì)量審核要點(diǎn)1）設(shè)計(jì)模

7、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。2）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。3）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。4）支撐部件能否保證模具具有足夠的整體強(qiáng)度和剛度。5）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。定貨明細(xì)表總指標(biāo)：定貨批量、費(fèi)用、交貨期塑料制品：幾何

8、形狀、材料、表面質(zhì)量強(qiáng)度及其他性能機(jī)床參數(shù)型腔數(shù)目型腔布局分型面數(shù)目型腔尺寸、粗造度直澆口及流道澆口冷卻系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)型腔精確尺寸推出系統(tǒng)導(dǎo)向定位系統(tǒng)排氣系統(tǒng)裝配模具設(shè)計(jì)流程圖畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一、設(shè)計(jì)課題 ：橢圓蓋注射模二、塑件分析1. 塑件尺寸圖分析件選用聚丙烯（ PP），聚丙烯有以下優(yōu)點(diǎn)：A聚丙烯有極低的密度，是大品種塑料中最輕的一種；B優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性和耐疲勞性，在室溫下溶劑不能溶劑PP，另外耐熱性較高，對(duì) 80%硫酸可耐 100；若無外力作用，制品150也不會(huì)變形；C耐高頻電絕緣性好，在潮濕的環(huán)境中也具有良好的電絕緣性；D優(yōu)良的力學(xué)性能， 包括拉伸強(qiáng)度， 壓縮強(qiáng)度，突出的剛性和耐彎曲

9、疲勞性能；但是聚丙烯的耐沖擊性差，尤其是低溫沖擊性差，對(duì)缺口十分敏感。總上所述，本塑件用做瓶蓋， 應(yīng)使用具有耐化學(xué)藥品性和耐疲勞性的的材料， 由于本塑件是瓶蓋， 會(huì)經(jīng)常抽拔， 故材料的力學(xué)性能要優(yōu)良， 所以的材料選用聚丙烯（ PP）。由于聚丙烯的耐沖擊性差，故塑件外形設(shè)計(jì)為橢圓形以防止缺口的形成。由于本塑件是瓶蓋，所以制造精度要高一些，查閱有關(guān)手冊(cè)，本塑件取IT4 級(jí)。聚丙烯（ PP）的物理及力學(xué)性能：密度 /( g/cm 3)09斷裂伸長(zhǎng)率 /%200700熔點(diǎn)/ 165170彎曲強(qiáng)度 /MPa49588脆折點(diǎn)/<-10彈性模量 /MPa9809800拉伸強(qiáng)度 /MPa29 4缺口沖擊

10、模量510塑件的體積 , 質(zhì)量及正投影面積A體積：塑件餓體積由環(huán)形橢圓環(huán)面體、近似橢圓的半橢圓球面體、橢圓邊框環(huán)和把手四部分體積組成，塑件厚度 t=1.5mm。橢圓環(huán)面的體積V 1 = t （ ab/4 ）= 1.5 x（3.14 x 205 x 1303÷ 4 ）=31380.38mm橢圓半球體體積： 由于橢圓體積計(jì)算異常煩瑣， 該橢圓半球近似半圓體， 所以橢圓半球體積按正圓體公式計(jì)算。 由于橢圓體積計(jì)算異常煩瑣半徑卻均值為 40mm。體積略偏小，再適當(dāng)增加即可。V 2 = 3/4 x x （40-38.5 ） ÷ 2 = 8164.05 mm3把手體積V 3 = 1.5

11、 x 40 x 70 = 4200 mm 橢圓環(huán)面缺口體積：3V 4 = t（ab/4 ）= 1.5 x（ 3.14 x 85 x 70÷ 4 ）= 7006.13 mm3塑件的總體積為：V = V1+ V2+ V3- V4=36738.3 mm3 40 cm 3總B塑件的質(zhì)量M = V總= 40 x 0.9 = 36 gC塑件的正投影面積：即為橢圓面的面積S = ab/4 = x 204 x 130 ÷ 4 =20818.2 mm 2 210cm22塑件的成型方法本塑件采用材料聚丙烯（ PP），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

12、數(shù)由塑件材料聚丙烯（ PP）查表取工藝參數(shù)：料筒溫度 /：后段 160 180中段 180200前段 200220模具的溫度：8090注射壓力 MPa： 70100注射時(shí)間 t/s：2060保壓時(shí)間 t/s： 0 3冷卻時(shí)間 t/s：2090總生產(chǎn)時(shí)間 t/s： 501604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mg ，由于沒有限定設(shè)備，所以每次注射量不超過最大注射量的 80%，即： n = （0.8 m g - m j ） / m z 式中 n 型腔數(shù) ；m z 澆注系統(tǒng)重量（ g）；mz 塑件重量（ g）；mg 注射機(jī)額定注射量（ g）。估算澆注系

13、統(tǒng)體積V j ，根據(jù)澆注系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)方案（下圖所示）進(jìn)行估算。V j = 1/3 x 35 x（2 x2 + 2x3 + 3x3）= 700 mm3 1 cm 3則澆注系統(tǒng)的塑料重量mj = V j= 1 x 0.71g設(shè)n=1，則得m g = （m z+ m z）/ 0.8 =（ 36+1）÷0.850g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SZ100/60 型注射機(jī)。B根據(jù)塑件精度，由于該塑件為瓶蓋，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

14、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。1模具的分型面分型面的選擇原則：A 便于塑件脫模，在開模時(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；B 考慮好保證塑件的外觀不遭損壞；C 盡力保證塑件尺寸的精度要求（如同心度等） ；D 有利于排氣；E 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：2型腔布置本塑件由于采用單型腔， 故沒有分流道， 而直接有主流道連接澆口進(jìn)行塑料的注射。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

15、。 （如下圖所示）3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：A 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；B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；C 確保均衡進(jìn)料，即分流道盡可能采用平衡式布置；D 在滿足型腔充滿的前提下，塑料損耗要少；E消除冷料，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量；F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

16、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；G塑件外觀質(zhì)量要好，做到去處修整澆口方便，澆口痕跡無損塑件的美觀和使用；H 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； I 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單型腔模成型， 由前頁所述， 采用主流道型澆口， 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 SZ 100/60 型注射機(jī)參數(shù)表，得：噴嘴口直徑 = 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 =a = 2 °

17、 6 °， r = 1 + （0.5 1.0 ） = 3.5 + 0.5 = 4mm3， D=6mm， L < 60;本設(shè)計(jì)中，澆口由于結(jié)構(gòu)限制，分為部分，兩部分之間有密封圈密封防止溢料。在定模板座部分澆口長(zhǎng) 20mm，在行腔板部分澆口（在型腔壁厚度校核后） 長(zhǎng) 25mm，共長(zhǎng) L = 45mm。為了便于加工，在定模座板和型腔板銜接棉初斷面尺寸直徑取5mm。澆口設(shè)計(jì)樣式圖如下圖所示：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，澆口套的尺寸為直徑 30mm，高 23mm，其中套在定模座板上的肩臺(tái)直徑 40mm，高

18、 5mm。澆口套與噴嘴配合的圓凹槽深 3mm，直徑 18mm。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.

19、5mm，屬于薄壁件，另外塑件的正2投影面積有208cm，限度塑件厚度來說，屬于大面積的的塑件，所以注射過程中，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程中， 用來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 。 .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。A 型腔壁厚和底版厚度的計(jì)算在

20、注射成型過程中， 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：1/2 -1 = 40 x (0.75x40x30 +s r （0.75rp+E ） / ( E-1.25rp)2.1x10 5x0.03) ÷(2.1x10 5x0.03 1.25x40x30) 1/2 - 1 = 8.99按強(qiáng)度條件計(jì)算 :s r /( -2p) 1/2-1 = 40 x 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盈配合 , 綜合剛度和強(qiáng)度的校核結(jié)果 , 型腔內(nèi)鑲件策壁厚度取

21、s = 6mm. ，外鑲件厚度為長(zhǎng)、短軸分別為 177、 103 和 100、85 組成的橢圓環(huán)。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 35mm與壁厚 15mm之和，為 h = 50mm。B 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 1.15ph 4/(E ) 1/3 = 1.1530x1.5 4÷ (2.1x10 5x0.03)1/3= 0.433mm按強(qiáng)度條件計(jì)算 :S r

22、/( -2p)1/2÷ (2500-2x30)1/2-1 = 102x2500-1 =長(zhǎng)1.246mmS短 r /( -2p)1/2-1 = 65x2500÷ (2500-2x30)1/2 -1 =0.794mm根據(jù)厚度尺寸和校核結(jié)構(gòu)，側(cè)壁厚度 s =40.97mm 合適，故本模具型腔側(cè)壁厚度 s =50mm，另外動(dòng)模板厚度 S 也取 S =50 mm.注：E 模具材料的彈性模量（MPa），碳鋼為 2.1x x10 5；p型腔壓力，一般取 25 40MPa，本設(shè)計(jì)計(jì)算中統(tǒng)一取 剛度條件，即允許變形量（ mm），查表 =0.025p = 30 MPa ；0.04 ，本設(shè)計(jì)計(jì)算

23、中統(tǒng)一取值 = 0.03； 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 = 2500MPa ；r 型腔半徑尺寸，由于本模具型腔為橢圓形，半徑取的是約值，或長(zhǎng)、短軸分別計(jì)算；凸、凹模尺寸計(jì)算A型腔內(nèi)鑲件尺寸計(jì)算：由于沒有說明塑件公差等級(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 88、短軸尺寸 73、和深度尺寸35 的公差分別為0.01mm、0.008mm、0.007mm，所以三個(gè)尺寸分別標(biāo)為88-00.01 mm、73-00.008mm、35-00.007 .長(zhǎng)、短軸徑向尺寸和深度計(jì)算，x = 3/4 、

24、x'=2/3+ z=（ 88+88x0.02-3/4x0.01+（1/4x0.01 ）mmL長(zhǎng) = （ Ls+LsScp-x ） 0） 0= 89.7525 +00.0025 mm90+00.003 mmL短 =（ Ls+LsScp-x+ z= （ 73+73x0.02-3/4x0.008+（ 1/4x0.008）mm） 0） 0=74.454+0.0020mm74.5 0+0.002mmH深 =（ Hs+HsScp-x'+ z= （ 35+35x0.02-3/4x0.007+（ 1/3x0.007）mm） 0） 0= 35.69475+0.00233mm0 35.70 0+0

25、.002 mm型腔內(nèi)鑲件簡(jiǎn)圖如下：B型腔外鑲件尺寸計(jì)算：按照精度 IT4 級(jí)查到長(zhǎng)軸尺寸 177mm相對(duì)橢圓環(huán)型腔為12mm、短軸尺寸103mm相對(duì)橢圓環(huán)型腔為 12mm、和深度尺寸 12 的公差分別為0.012mm、0.01mm、0.005mm，所以三個(gè)尺寸分別標(biāo)為177+00.012 mm、 103+00.01 mm、12+00.005mm.長(zhǎng)、短軸徑向尺寸和深度計(jì)算，x = 3/4 、 x'=2/300-L長(zhǎng) = （ Ls+LsScp+x） + z = （177+12x0.02+0.75x0.012 ）（ 1/4x0.012 ） mm0=177.249-0.003 mm 177.

26、20 0-0.003 mmL短 =（ Ls+LsScp+x00-） + z =（103+12x0.02+0.75x0.01 ）（ 1/4x0.01 ） mm=103.2475+0.00250mm 103.20 0+0.003 mm型腔外鑲件簡(jiǎn)圖如下：C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相對(duì)外鑲件為12mm、短軸尺寸 106mm相對(duì)外鑲件為 12mm、和深度尺寸 12 的公差分別為 0.014mm、0.01mm、0.005mm，所以三個(gè)尺寸分別標(biāo)為 180-00.014mm、106-00.01 mm、 12-00.005 mm.長(zhǎng)、短軸徑向尺寸和深度計(jì)算，x =

27、3/4、 x'=2/3+ z=（ 180+12x0.02-3/4x0.014+（ 1/4x0.014 ）mmL長(zhǎng) = （ Ls+LsScp-x ） 0） 0= 180.2302+0.0035mm0 180.20 +00.004 mm型腔板成型部位 型腔外鑲件簡(jiǎn)圖如下：L短 =（ Ls+LsScp-x+ z=+（ 1/4x0.01 ）mm） 0（ 106+12x0.02-3/4x0.01 ） 0+0.0025=106.23250mm106.20 0+0.003mmH深 =（ Hs+HsScp-x'+ z= （ 12+12x0.02-3/4x0.005+（ 1/3x0.005 ）m

28、m） 0） 0=12.23625+00.00167 mm 12.20 +00.002mmD動(dòng)模型腔尺寸計(jì)算：按照精度 IT4 級(jí)查到長(zhǎng)軸尺寸 204mm、短軸尺寸 130mm、和深度尺寸 1.5mm的公差分別為 0.014mm、0.012mm、0.003mm，所以三個(gè)尺寸分別標(biāo)為204-00.014 mm、130-00.012 mm、1.5 -00.003 mm.長(zhǎng)、短軸徑向尺寸和深度計(jì)算，x = 3/4、 x'=2/3L長(zhǎng) =（ Ls+LsScp-x+ z=（ 204+204x0.02-0.75x0.014+（ 1/4x0.014 ）mm） 0） 0=208.06950+0.0035

29、 mm208.00 +00.004mmL短 =（ Ls+LsScp-x+ z=（ 130+130x0.02-0.75x0.012+（ 1/4x0.012 ）mm） 0） 0=132.591+00.003 mm 132.60 +00.003 mmH深 =（ Hs+HsScp-x'+ z= （ 1.5+1.5x0.02-0.75x0.003+（ 1/3x0.003）mm） 0） 0=1.52775+00.001 mm1.53 +00.001 mm動(dòng)模型腔簡(jiǎn)圖如下 ：'E半橢圓球型芯尺寸計(jì)算按照精度 IT4 級(jí)查到長(zhǎng)軸尺寸 85mm，短軸尺寸 70mm，和成型所需高度尺寸35mm的公

30、差分別為 0.010mm、0.008mm、0.007mm，所以三個(gè)尺寸分別標(biāo)為 85+00.010mm、70+00.008 mm、35+00.007 mm.A長(zhǎng)、短軸徑向尺寸和深度計(jì)算， x = 3/4 、 x'=2/3L長(zhǎng) = （ Ls+LsScp+x00-） + z = （85+85x0.02+0.75x0.010）（ 1/4x0.010 ） mm=86.7075-00.0025 mm 86.70 0-0.003 mmL短 =（ Ls+LsScp+x00-） + z =（70+70x0.02+0.75x0.008 ）（ 1/4x0.008 ） mm=71.406+0.0020 mm

31、 71.40 -00.002 mmL短 = （ Ls+LsScp+x） -0 z = （35+35x0.02+3/4x0.007 -0 （ 1/4x0.0007 ） mm=35.70525-00.00175 mm 35.70 -00.002 mmB手柄成型部位尺寸計(jì)算按照精度IT4 級(jí)查到手柄尺寸寬0.005mm，所以兩個(gè)尺寸分別標(biāo)為18mm、尺寸和高度尺寸 180-0.005 mm、 150-0.005 mm。15mm的公差均為寬度和高度的尺寸計(jì)算中， x = 3/4 、x'=2/3L寬 = （ Ls+LsScp-x+ z= （ 18+18x0.02-0.75x0.005+（ 1/4

32、x0.005 ）mm） 0） 0=18.35625+00.00125 mm18.36 +00.001mmH高 = （ Ls+LsScp-x+ z= （ 15+15x0.02-0.75x0.005+（ 1/4x0.005 ）mm） 0） 0=15.29625+00.00125 mm15.30 +00.001mm半橢圓球型芯簡(jiǎn)圖如下：注：Scp塑料平均收縮率，聚丙烯塑料的平均收縮率為 1.0% 2.5%，本設(shè)計(jì)計(jì)算中，塑料平均收縮率統(tǒng)一取 Scp = 2.0% = 0.02 ；塑件公差；X修正系數(shù)，一般為 1/2 3/4 ，公差值大取小值，對(duì)中小型塑件一般取3/4 ，本設(shè)計(jì)的計(jì)算中，修正系數(shù)統(tǒng)一取

33、x = 3/4 ；x'修正系數(shù)，一般為1/2 2/3 ，當(dāng)制品尺寸較大、精度比較低時(shí)取小值，反之取大值，本設(shè)計(jì)的計(jì)算中，修正系數(shù)統(tǒng)一取x'= 2/3；Lm型腔或型芯徑向尺寸（Hm型腔深度 （mm）；mm）；Ls塑件外形基本尺寸（ mm）；Hs塑件高度基本尺寸（ mm）；動(dòng)模墊板厚度按照注射成型模具動(dòng)模墊板厚度經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算h = 0.12L = 0.12 x 204 =24.48 mm故：動(dòng)模墊板厚度h = 25 mm.矩形型芯的尺寸動(dòng)模板厚 S = 40mm，動(dòng)模墊板厚 h = 25mm ，已經(jīng)把手的外形尺寸可以得到矩形型芯的尺寸：高度 H = 40 + 25 + 12 = 7

34、7mm厚度 h = 18mm按照精度 IT4 級(jí)查到塑件長(zhǎng)、寬尺寸18mm、15mm、和深度尺寸12 的公差均為0.005mm，所以三個(gè)尺寸分別標(biāo)為 18+00.005 mm、15+00.005 mm、12+00.005 mm.長(zhǎng)、寬徑向尺寸和深度計(jì)算， x = 3/4、x'=2/300-L18 = （ L18+ L 18Scp+x） + z = （18+18x0.02+0.75x0.005 ）（ 1/4x0.005 ） mm0=18.363-0.00125 mm 18.40 -00.001 mmL15 = （ L15+ L 15Scp+x00） + z =（15+15x0.02+0.

35、75x0.005 ）- （1/4x0.005 ） mm=15.303 -00.00125 mm 15.30 -00.001 mmH12 = （ H12+ H12Scp+x'0=0） + z（12+12x0.02+0.67x0.005 ）- （ 1/3x0.005 ） mm= 12.24335 -00.00167 mm 12.20 0-0.002 mm矩形型芯簡(jiǎn)圖如下：6 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：A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。B保證塑件不變形、不損壞。C保證塑件外觀良好。D盡量使塑件留在動(dòng)模一邊， 以便借助于開模力驅(qū)動(dòng)脫模裝置，完成脫模

36、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。A第一次頂出脫模力的計(jì)算2塑件包緊型芯的側(cè)面積A （mm）：A = hC = 1.5 x 1.5 （a+b） -srp （ ab）= 1.5 x 3.14x1.5x （204+130）-srp （204x130）= 1592.688 mm221600 mmF正 = p ·A = 8 x 16

37、00 = 12800 NF脫 = F 正（f ·cosa-sina ）= 12800 x（0.5x10）=6400NF阻 = 0.1A = 0.1 x 1600 = 160 N總脫模力 F脫的結(jié)果為：F= F脫+ F阻= 6400 + 160 = 6560 N 7000 N總脫B第二次頂出脫模力的計(jì)算塑件包緊型芯的側(cè)面積（近似橢圓，按照半徑2）：40 的球計(jì)算） A （ mmA=4R2/2 =4 x 3.14 x 402÷ 2 = 10048 mm 2F正 = p ·A = 8 x 10048 = 80384 NF脫 = F 正（f ·cosa-sina

38、 ）= 80384 x （0.5x1 0 ）= 40192 NF阻 = 0.1A = 0.1 x 10048 = 1004.8 N總脫模力 F脫的結(jié)果為：F= F脫+ F阻= 40192 + 1004.8 = 41196.8 N 42000 N總脫C矩形型芯脫模力計(jì)算F= 8tE Lcos（f-tg ）/（ 1- ）K1 + 10B = 8x1.5x1.65x103脫x0.02x15xcos1x （0.1-tg1）÷ （ 1-0.43 ） x1.0087 + 10x3=5014.50 N頂桿的尺寸、校核A頂桿的位移尺寸設(shè)計(jì)橢圓型芯在合模沒有頂出時(shí)在動(dòng)模板以下5mm，頂桿頂出后在動(dòng)模板

39、以上10mm.根據(jù)橢圓型芯的位移距離，可以得到頂桿位移的第一個(gè)階段的距離為L(zhǎng) 1 =15mm.當(dāng)頂桿第一階段頂出完成后，第二階段的頂出是為了橢圓型芯旋轉(zhuǎn)出橢圓型腔。如上圖所示：L 1 = L1 ，當(dāng) L 1 旋轉(zhuǎn)到 L1 狀態(tài)時(shí)，橢圓型芯完全旋轉(zhuǎn)出型腔， L 3 = L 1 35 = sprt （ 422 + 35 2 ） - 35 = 20mm ；所以當(dāng) 橢圓 型芯 完全 旋轉(zhuǎn)出 橢圓 型腔 頂桿 需再頂 出 L 2 = 24x20 ÷ 42 = 11.428mm 12mm.所以頂桿的位移總量為 L = L 1 + L 2 = 15 + 12 = 27 mm. 同時(shí)得到頂桿固定板到

40、托板之間的距離為 h = L = 27mm.有上可得，頂桿的長(zhǎng)度為頂桿固定板與托板的間距 27mm，墊板厚 25mm，托板厚40mm，和動(dòng)模板厚 40mm之和，減去頂桿在動(dòng)模板以下的 5mm.頂桿總長(zhǎng)度 L 總 = 27 + 25 + 40 + 40 5 = 127mmB. 頂桿的尺寸確定和校核當(dāng)設(shè)計(jì)使用 2 根頂桿的來頂出脫模的時(shí)，假設(shè)頂桿為圓形件，先求直徑；d= L 2F 脫/ （nE） 1/4= 127 2x （7000+5000）÷（ 2x2.1x10 5） 1/4=4.65mm若用 d=5mm的直徑頂桿 , 材料為 45#鋼，校核如下： c = 4 F 脫 / （ nd2）

41、 = 4x7000÷ （2x3.14x5 2） = 178.34 MPa <320MPa所以當(dāng)頂桿 d=5mm時(shí)，符合要求。但是為了工作平穩(wěn)，頂桿不取圓柱形，結(jié)合d=5mm尺寸，頂桿去厚度 5mm，寬度 10mm的圓頭矩形。 . 拉桿的尺寸和結(jié)構(gòu)由于本模具的脫模過程中， 第一次脫模時(shí)， 用拉桿將芯軸頂離動(dòng)模板， 使半橢圓球型型芯有回轉(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)半橢圓球型芯的回轉(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)過程中，芯軸相對(duì)頂桿為浮動(dòng)，所以就將拉

42、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程，計(jì)算了拉桿的外形尺寸：假設(shè)拉桿為圓柱件，先求其直徑，已知設(shè)計(jì)的拉桿數(shù)目為根據(jù)公式和拉桿數(shù)目得2 根。d = sprt2F/（ ） = sprt2x42000÷（ 3.14x2500 ） = 6.68參考假設(shè)值 d = 6.68 的結(jié)果，為了半橢圓型芯在脫模過程中，旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠平穩(wěn)，采用圓頭矩形，厚度為7mm，寬度為 30mm。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163mm，其中固定在副頂板一端的拉桿座長(zhǎng)度為63mm，連接芯軸的一段拉桿座長(zhǎng)為100mm，另加連接部分為7mm，共 107mm。C連接部分拉桿和欄桿座均為直徑 7 的半圓，欄桿部分有 2 個(gè)，寬度為 7，