塑料斜齿轮的注塑模具设计【旋转脱螺纹内螺纹抽芯脱模机构一模一腔优秀课程毕业设计含18张CAD图纸带开题报告+外文翻译】-zsmj32

塑料斜齿轮的注塑模具设计【旋转脱螺纹内螺纹抽芯脱模机构一模一腔优秀课程毕业设计含18张CAD图纸带开题报告+外文翻译】-zsmj32塑料斜齿轮的注塑模具设计【旋转脱螺纹内螺纹抽芯脱模机构一模一腔摘  要伴随着全球性经济发展，新技术革命浪潮不断的突破与发展，跨越性的技术发展已经成为推动世界经济增长的重要因素。市场经济的不断繁荣，极大地促进了对体积小，工业产品的品种多，低成本，高品质的方向发展。为了提高生产周期的市场竞争力的核心产品的要求越来越高，开发周期短，因此对各种产品的制造的关键技术及设备，模具的要求也越来越严格和苛刻的。    模具是基础工业之一。随着市场经济全球化趋势和各种高新技术的迅猛发展，快速经济模具被赋予了新的内涵和新的任务，种类的激增，促使快速经济制模材料向着多品种系列化迈进，不断促使工艺有新突破和发展。鉴于商品经济的快速发展，产品换代更新的加速，以及市场竞争愈发激烈，都愈发高的刺激着快速经济制模技术朝着短周期、低成本、高质量及高制造精度等方向发展。鉴于它能够使企业获得更大的市场，创造更大显著的经济效益，因此愈发受到企业家的垂青以及获得相关领导部门的政策资金的支持。鉴于快速发展的高新技术以及各种技术的综合运用，未来必定会产生新型节能省材的快速制模技术来适应社会生产中差异化需求。    此次毕业设计是对塑料斜齿轮注塑模具设计，难点在于实现自动旋转脱螺纹功能。本设计有两大亮点，一是使用齿轮齿条传动机构来实现测抽芯，二是用轴承使型腔旋转来实现脱螺纹设计。因模具中有多处需要配合，可能使模具在制造和装配方面有些难度。关键词：模具；斜齿轮；结构设计；注射模；型腔AbstractWith the global economic development, new technology revolution continued breakthroughs and development, leapfrog technology development has become an important factor in promoting world economic growth . Continued prosperity of the market economy , which greatly promoted to small, multi- variety of industrial products , low-cost , high-quality direction. In order to enhance the core products in the market competitiveness of the production cycle, and increasingly demanding shorter development cycle , and therefore the key to the manufacture of various products, technology and equipment - mold requirements are increasingly stringent and demanding .Mold is one of the basic industries . With the rapid development of economic globalization and a variety of high-tech markets , rapid economic mold was given a new meaning and a new task , the type of surge , prompting rapid economic modeling material moving toward multi- variety series , continue to promote technology breakthroughs and development. Given the rapid development of the commodity economy , accelerate the upgrading products , and market more competitive , are increasingly high to stimulate rapid economic modeling techniques towards short-cycle , low-cost , high-quality and high manufacturing precision direction. Given its ability to enable enterprises to gain a larger market , creating greater significant economic benefits , and therefore increasingly favored by the entrepreneurs and access to funding to support policies related to the leadership department. Given the rapid development of high-tech and comprehensive use of various technologies , the future will certainly generate new energy-saving materials for rapid tooling technology to meet the social needs of the difference in production .?The graduation project is a plastic injection mold design helical gear , the difficulty lies off the automatic rotation of the threaded function. This design has two bright spots , one using rack and pinion mechanism to achieve measured Pulling , two bearings so that the cavity is rotated to achieve the de- thread design . Because there are many die with blood , may cause some difficulty in mold manufacturing and assembly areas .Keyword: mold ; bevel wheel; structural design;plastics injection mold; cavity目    录引言11  塑件（斜齿轮）的分析31.1 塑件（ABS）的三维模型31.2 塑料的基础知识与应用41.3 ABS塑料41.3.1塑料ABS的基本概念41.3.2塑料ABS的特性51.3.3塑料ABS的成型特性及成型条件61.3.4塑料ABS的成型条件61.4 塑件结构工艺性要求的了解及分析71.5 脱模斜度171.6 塑件的壁厚171.7 圆角82  注射机的选择93  型腔数目的决定104  成型零件设计124.1 确定型腔壁厚124.2 动模板厚度的计算124.3 分型面的确定1134.4 排气系统的设计134.5 成型零件的结构设计144.5.1成型凹模的结构设计144.5.2成型凸模的结构设计144.5.3型腔尺寸计算145  浇注系统设计185.1 主浇道（浇口套）的设计185.2 浇口的设计1205.3 定位圈的选择206  模具温度调节系统的设计216.1 模具温度调节对塑件质量的影响216.2 加热系统的设计216.3 冷却系统设计217  脱模机构的设计227.1 推管脱模机构设计22                      7.2 内螺纹抽芯脱模机构的设计227.2.1螺纹型芯的设计227.2.2传动齿条的设计248  复位机构的设计和选择268.1 弹簧的选用4268.2 弹簧的分布形式279  合模导向机构的设计289.1 导向机构的功用289.2 导向机构的选用52810  型芯与侧型芯脱模力的计算2910.1 型芯脱模力的计算2910.2 侧抽芯力计算2911  模具的闭模高度和开模行程验算3012  模具其它零件的设计3113  标准件的选择53214  模具的总装图以及运动顺序、及其特点3315  模具的安装、调试3416  工艺卡片3516.1 塑件成型工艺卡3516.2 机械加工工艺卡3616.2.1浇口套定位圈机械加工工艺卡3616.2.2定模板机械加工工艺卡3716.2.3垫块机械加工工艺卡38结论39谢辞40参考文献41【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】CAXA副本UG.prtUG.stp动模垫板A2.dwg型腔A3.dwg.dwg型腔固定板A3.dwg.dwg型芯A3.dwg.dwg垫块A3.dwg.dwg塑料斜齿轮旋转脱螺纹注塑模具设计.doc塑料斜齿轮旋转脱螺纹注塑模具设计任务书.doc塑料斜齿轮旋转脱螺纹注塑模具设计开题报告.doc外文文献（英文）.doc外文翻译（译文）.doc定模固定板A3.dwg定模扳A2.dwg.bak.dwg底板A3.dwg推管固定板A3.dwg.dwg推管盖板A3.dwg.dwg文件清单.txt斜齿轮A3.dwg斜齿轮的装配图A0.dwg浇口套A3.dwg.dwg浇口套定位圈A3.dwg.dwg螺栓A3.dwg螺纹型芯A3.dwg.dwg轴瓦A3.dwg.dwg齿条A3.dwg.dwg 第 1页 共 38页 i, . 0742, of an In we an to to to we a as as to be or of in a in is to We in in of 1 a of to of in of to in be of be a of to be a 第 2页 共 38页 of is is of is to of of 1. of is It or of or in a is of MM It in a or a a of MM is MM of in to to to do an of a of to be by In if B be By we or be or or be be be or be is 2 an to be In be as an to in it is to as of to in of be in On at of as an be as a of 3 a of be it is to 第 3页 共 38页 B by an in we to MM to be MM be as ) as a is in to is in 4 by in of in as an in as is us to of on of of as By we by of is do 5 of of us to it be In is we to be a on we a to be to of In we ms to of 6 an to be in to a in be by MM of is to of of us to MM be , at a . in in a is to a A to to be to be or . to of . in a We by . 第 4页 共 38页 2 A of to by of At of of At of a be In to of In or is to a to in to of is in to FM of of It is to s to as of We of as a) be be so to of of of in of 7 an of to be to of b) be so be of in 8 on a to be in to of In on of in be c) be so at a to in 9, of to in a of in of 第 5页 共 38页 to If be to be to be by of by to in of a d) be to on or be to F 10 an of a be by A in e) to be to or of of 11 it to as as or of of to a a of a to on a of h as of in of of on of a of a is to be if a is is to if a of of is et a to a of a a of on is to on of of is on of et to if a a if to of on et an on to 2D et to of in by et of a to in 第 6页 共 38页 of of in to in be to as of of is of as in of be to 3 F to of In we on of we on to of in is to 4 12), 13 14), 15). of in It is to to be of MM be to 16 by be by be or be to it is in us to so be to be by to A of of is of is by is in to d 第 1页 共 38页 i, . 0742, of an In we an to to to we a as as to be or of in a in is to We in in of 1 a of to of in of to in be of be a of to be a 第 2页 共 38页 of is is of is to of of 1. of is It or of or in a is of MM It in a or a a of MM is MM of in to to to do an of a of to be by In if B be By we or be or or be be be or be is 2 an to be In be as an to in it is to as of to in of be in On at of as an be as a of 3 a of be it is to 第 3页 共 38页 B by an in we to MM to be MM be as ) as a is in to is in 4 by in of in as an in as is us to of on of of as By we by of is do 5 of of us to it be In is we to be a on we a to be to of In we ms to of 6 an to be in to a in be by MM of is to of of us to MM be , at a . in in a is to a A to to be to be or . to of . in a We by . 第 4页 共 38页 2 A of to by of At of of At of a be In to of In or is to a to in to of is in to FM of of It is to s to as of We of as a) be be so to of of of in of 7 an of to be to of b) be so be of in 8 on a to be in to of In on of in be c) be so at a to in 9, of to in a of in of 第 5页 共 38页 to If be to be to be by of by to in of a d) be to on or be to F 10 an of a be by A in e) to be to or of of 11 it to as as or of of to a a of a to on a of h as of in of of on of a of a is to be if a is is to if a of of is et a to a of a a of on is to on of of is on of et to if a a if to of on et an on to 2D et to of in by et of a to in 第 6页 共 38页 of of in to in be to as of of is of as in of be to 3 F to of In we on of we on to of in is to 4 12), 13 14), 15). of in It is to to be of MM be to 16 by be by be or be to it is in us to so be to be by to A of of is of is by is in to d一、毕业设计（论文）的内容 1、查找相关的资料并阅读消化，明确塑料塑料斜齿轮旋转脱螺纹注塑模具设计要求，分析该塑料制品成型工艺及其可能性和经济性等因素，对零件图纸进行结构和工艺分析，设计成型工艺； 2、掌握成型设备的技术规范，进行模具结构设计及模具设计的有关计算； 3、模具总体尺寸的设计与结构草图的绘制，模具结构总装图和零件工作图的设计绘制； 4、编制主要零件的制造工艺。 二、毕业设计（论文）的要求与数据 1、塑料斜齿轮设计形状特点确定其注塑模的方案设计； 2、该塑料制品的设计难点是抽芯机构的设计； 3、确 定其使用的材料为 料； 4、制品的具体尺寸请测绘出图； 5、塑件成型时无变形，注出的制件表面光滑，无气泡和其它缺陷，无飞边或少飞边。 三 、毕业设计（论文）应完成的工作 1、完成注塑模的总体方案设计，完成 开题报告。 2、进行模具结构设计并选用标准件，完成零件间的配给选用及相关的设计计算。 3、用 纸绘制装配图，采用 件绘制零件图， 绘图工作量折合 张以上，其中必须包含两张 上的计算机绘图图纸 ，用 软件对塑件和模具进行实体造型。 4、完成二万字左右的毕业设计说明书（论文）；在 毕业设计说明书（论文）中必须包括 300 单词 详细的英文摘要； 5、独立完成与课题相关，不少于四万字符的指定英文资料翻译（附英文原文）； 6、完成导师所指定的其它工作。并附有开题报告一份。 四、应收集的资料及主要参考文献 1 屈华昌 M机械工业出版社 2 模具实用技术丛书编委会模具实用技术注塑模具设计制造与应用实例M北京 :机械工业出版社 ,2002. 3 王敏杰，宋满仓 M子工业出版社， 2004. 4 谭雪松 , 林晓新 , 温丽 M民邮电出版社， 5 颜智伟 M防工业出版社， 2006. 6 李学锋 . 塑料模设计及制造 M械工业出版社 2002. 7 德 玉泉译 M版社 ,2005. 8 李德群，唐志玉 卷塑料与橡胶模具设计 M子工业出版社， 9 伍先明，王群，庞佑霞等 设计指导 M防工业出版社， 2006. 10 廖念钊，莫雨松，李硕根等 M国计量出版社， 2009. 11 刘小年，郭克希 M械工业出版社， 2004. 12 许发樾 M械工业出版社， 2000. 13 任冬云 M学工业出版社， 2003. 14 2003. 五、试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件 计算机一台 计软件 摘 要 伴随着全球性经济发展，新技术革命浪潮不断的突破与发展，跨越性的技术发展已经成为推动世界经济增长的重要因素。市场经济的不断繁荣，极大地促进了对体积小，工业产品的品种多，低成本，高品质的方向发展。 为了提高生产周期的市场竞争力的核心产品的要求越来越高，开发周期短，因此对各种产品的制造的关键技术及设备，模具的要求也越来越严格和苛刻的。 模具是基础工业之一。 随着市场经济全球化趋势和各种高新技术的迅猛发展，快速经济模具被赋予了新的内涵和新的任务，种类的激增，促使快速经济制模材料向着多品种系列化 迈进， 不断促使工艺有新突破和发展 。 鉴于商品经济的快速发展，产品换代更新的加速，以及市场竞争愈发激烈，都愈发高的 刺激着 快速经济制模技术 朝着 短周期、低成本、 高质量及 高制造精度等 方向发展 。鉴于它能够使企业获得更大的市场，创造更大显著的经济效益，因此愈发受到企业家的垂青以及获得相关领导部门的政策资金的支持。鉴于快速发展的高新技术以及各种技术的综合运用，未来必定会产生新型节能省材的快速制模技术来适应社会生产中差异化需求。 此次毕业设计 是对塑料斜齿轮注塑模具设计，难点在于实现自动旋转脱螺纹功能。本设计有两大亮点 ，一是使用 齿轮齿条传动机构来实现 测抽芯 ， 二是用轴承使型腔旋转来实现脱螺纹设计。 因 模具中有多处 需要 配合，可能使模具在制造和装配方面有些难度。 关键词 ： 模具； 斜齿轮；结构设计；注射模； 型腔 an in of to of In to in of to of is of of a of a a of to of to to to a fa by to to to of of to of in is a of to so is to in 目 录 引言 . 塑件（斜齿轮）的分析 .件（ 三维模型 . 3 料的基础知识与应用 . 4 料 . 4 料 基本概念 . 4 料 特性 . 5 料 成型特性及成型条件 . 6 料 成型条件 . 6 件结构工艺性要求的了解及分析 . 7 模斜度 1 . 7 件的壁厚 1 . 7 角 . 8 2 注射机的选择 . 型腔数目的决定 . 成 型零件设计 .定型腔壁厚 . 12 模板厚度的计算 . 12 型面的确定 1 . 13 气系统的 设计 . 13 型零件的结构设计 . 14 型凹模的结构设计 . 14 型凸模的结构设计 . 14 腔尺寸计算 . 14 5 浇注系统设计 .浇道（浇口套）的设计 . 18 口的设计 1 . 20 位圈的选择 . 20 6 模具温度调节系统的设计 .具温度调节对塑件质量的影响 . 21 热系统的设计 . 21 却系统设计 . 21 7 脱模机构的设计 .管脱模机构 设计 . 22 螺纹抽芯脱模机构的设计 . 22 纹型芯的设计 . 23 动齿条的设计 . 24 8 复位机构的设计和选择 .簧的选用 4 . 26 簧的分布形式 . 27 9 合模导向机构的设计 .向机构的功用 . 28 向机构的选用 5 . 28 10 型芯与侧型芯脱模力的计算 .芯脱模力的计算 . 29 抽芯力计算 . 29 11 模具的闭模高度和开模行程验算 .2 模具其它零件的设计 .3 标准件的选择 5 .4 模具的总装 图以及运动顺序、及其特点 .5 模具的安装、调试 .6 工艺卡片 .件成型工艺卡 . 35 械加工工艺卡 . 36 口套定位圈机械加工工艺卡 . 36 模板机械加工工艺卡 . 37 块机械加工工艺卡 . 38 结论 .辞 .考文献 . 第 1 页 共 41 页 引言 模具是一种重要的工业产品的生产技术和设备，是国民经济的基础，被 冠以现代 “工业之母”。 现代生产中，模具因其加工效率高，互换性，节约了材料，所以广泛应用。作为一个蓬勃发展的行业，在整个模具塑料模具发展很快。 作为制造行业的一个后起之秀，它以它独特的优势而被广泛应用，极大地 促进了塑料工业的质的发展。 （一）、我国塑料模具的发展现状 模具是现代工业生产的重要工艺装备。依工业技术的飞跃式发展，依靠模具来进行加工在国民经济的各领域中愈发常见。 随着塑料工业的 迅速发展，效率高，自动化程度高，寿命长和高精密模具的设计和制造是关注未来的重点。例如电视机外壳、空调机零件、洗衣机内缸、电冰箱、灯座、周转箱等模具。世界上的一些工业化国家，其工业产值已超过机床工业的模具，其增长率也超过了机床，汽车，电子等行业。在这些国家，模具工业已成为国民经济的基础工业之一。美国工业界称“模具工业是美国工业的基石”，日本模具协会称“模具是促进社会富裕的动力”。什么东西既具有自己的价值通过同一模具为社会创造了巨大的经济效益和社会效益 。 一流的模具设计理念、高质量的制造水平、上等的材料、合理 的加工工艺和现代化管理及成型设备等都是制造优质模具不可获缺的。一副优质的模具可以重复上百万次成型，这是和上面所陈述的因素分不开的。纵观国内外同行情况，注塑成型技术发展趋势大致有以下几个方面： （ 1） 术在模具设计与制造中的应用； （ 2）模具制造对工业领域的推动发展； （ 3）开发模具逆向工程，创新模具的快测技术； （ 4）开发上等的模具材料和对其表面进行特殊处理； （ 5）提升模具标准化水平，用模块化实现模具的重组； （ 6）模具的模块化、集成化、精密化。 塑料模 具在我国 的发展 很快 。塑料模的设计制造、 术、 术，已有不少的企业及研究机构在开发及应用 。在设计及制造技术上 与一流水准相比有一定的不足。 专用模具钢的 种类少 少、标准化程度不 高、 质量尚不稳定等问题 还在困扰着我国模具行业； 模具的商品化、系列化 及 规模化能力 还有不少改进及提升的空间 ； 软件应用程度不是很高；提高模具 的 设计与制造水平 是增加 国际 核心竞争能力 比不可少的 。 近 些 年来， 伴随着模具 综合技术 的提升 ，模具产品 也更加 复杂 、 精密，模具制造 成本和 周期也在缩短。 （二）、 研究此 项目的 内容、目的 和 意义 通过 计算机数据模拟和仿真 对 塑料注射模具的设计思路 和制造过程进行有效的 评 第 2 页 共 41 页 估和预测， 并且可 改善模具的结构设计 并快速制得样品，便于 赢得客户，争取定单 ，从而扩大市场及占有率 ； 此外 还降低返厂率，缩短生产周期 ，节省材料和费用 ， 进而很大幅度地 降低了模具的生产成本。 此项目针对的 内容和要求 : （ 1） 拟定斜齿轮塑件的成型工艺，选用合理的成型设备。 （ 2）合理 的 模具设计结构。必要时可依模具要求 对 塑件图纸进行 适当的 修改。 （ 3） 长使用寿命、 高强度， 高 耐磨性 是模具配件必不可少的 。 （ 4）经济性好、 便于 制造 是模具制造需要考虑的。 （ 5）确定零件尺寸及形状 ，选择合理的结构 。 （ 6）高效率 、 高可靠性 、高 自动化程度 是模具设计制造的精髓。 研究 此项目的 目的 与 意义 : （ 1） 选择合适的塑料及成型工艺 。 （ 2） 通过对产品 质量分析 ， 改进 模具的工艺及结构设计。 （ 3）将模具设计 融合到 运用中去 。 （ 4）提高分析和解决问题的能力，改进我们的学习与创新发展。 第 3 页 共 41 页 齿轮）的分析 塑件（ 三维模型 如下图 (a) (b) 图 件三维图 第 4 页 共 41 页 图 塑件 尺寸图 塑料的基础知识与应用 塑料是塑料为主要原料，再加入适量填料，增塑剂，润滑剂，稳定剂，着色剂等材料，固化剂。 塑料的种类繁多，性能上也有较大差异 ,从事塑料应用技术领域工作时人，应该首先对所选的塑料的类型，结构和相关性能的认识，有必要获得必要的基本知识以及了解塑料的应用范围。 按 塑料 的分子结构及特性可分为热塑性塑料和热固性塑料 两种 。 按塑料的使用情况一般可以分为通用塑料、特种塑料 、工程塑料三大类。 料 料 基本概念 料 (丙烯腈 苯乙烯 ) 英文名称 : 比重 :成型收缩率 :成型温度： 180 200 干燥条件： 80 85 2 3 小时 塑 料性能 : （ 1） 良好的整体性能，高的抗冲击强，化学稳定性。 （ 2） 具有较高的耐热性，高的影响，完全燃烧，提高透明度。 （ 3）与有机材料的熔接性较好，且表面可进行处理，如镀铬、喷漆等。 第 5 页 共 41 页 （ 4） 较 ， 较 好，柔韧性好。 料是以高分子化合物为基础而混合的复合材料。综合了原有材料的性能特点，其最大的特点是可根据需要进行材料设计，这也是它和其它塑料最大的不同。 分子材料独特的结构和易加工、易改性特点，使其具有其他材料无法比拟、无可取代的优越性能。于此同时 料 不仅 有聚合物的一般热性能和力学性能外，还具有 一些 特殊功能 ，如 物质、信息和能量的转换、传递和储存等。 料 特性 详细特性在下表 1 表 1料的特性 性能项目 试验 条件 状态 测试方法 测试数据 数据单位 基本性能 熔体流动速率 230 .8 g/10缩率 23 % 密度 23 /23 机械性能 降伏点抗张强度 23 60 kg/裂延长率 23 200 % 弯曲模量 23 5500 kg/氏硬度 23 00 击强度 23 ,1/8 厚 .0 性能 热变形温度 厚 35 其它性能 1 t 常，塑料的熔点并非是一个固定的数值，而是用热变形温度来显示。 升级强化 版的 较高的热变形温度，耐热性能好，注塑收缩率较低，尺寸稳定性能好，故特别适用于 有耐温需求的汽车零件以及电气部件等。 热塑性塑料在恒压力下，依据受热的温度的差异，存在玻璃、高弹和粘流三种状态。在粘流态下成型的制品，可用注射成型来制作。 有适度的流动性，主要由压力和温度确定其流动性。因为是热塑性的，所以在模具设计和注塑成型的选择都需要注意螺杆注射机的选择，浇注截面应大些，料筒及模具应镀铬，不应有有死角滞料，加热时间、模温、成型温度、螺杆转速及背压等都需要严格控制 1 。 第 6 页 共 41 页 料 成型特性及成型条件 材料 成型收缩率小， 易 产生应力集中 而引发 熔融开裂， 因此 控制成型条件 以及 成 型后退火处理 可以有效减少塑件的开裂情况 。 无定形料 ,流动性中等 ,吸湿大须充分干燥 ,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥 80 85度 ,2 3小时 . 高料温、高模温 等 方法 可以 提高材料的流动性 ，减少夹水纹现象 。 摩擦系数低，高，浅侧凹槽可强迫脱模，塑件表面可带有皱纹花样，但易产生表面缺陷，如毛斑、折皱、熔接痕、缩孔、凹痕等弊病。 收缩率 及 成型收缩范围中等。 料的干燥， 料的吸湿性和对水分的敏感性较大，在加工前 需 进行干燥和预热。 选 用直通式喷嘴，为避免流涎现象可将喷嘴孔改成喇叭状，并适当地控制喷嘴温度。 模温对塑件质量有较大的影响，模温低时，收缩率，抗压，抗弯，抗冲击强度大，料温对塑件质量影响较大，料温过低会造成缺料。 模具浇注系统对料流阻力要小，进料口宜取厚，尽可能的避免死角积料。 料 成型条件 表 1料 成型条件 注射成型机类型 螺 杆式 比重（ g 缩率 (%) 射压力 (kg/800 1000 喷嘴温度 (C) 170 180 螺杆转速 (n/28 模具温度 (C) 90 120 适用注射机类型 螺杆式 预热 温 度（ C） 时间（ h） 80 100 3 5 料筒 温度（ C） 前 断 中 断 后 断 180 200 190 220 160 170 成型 时间 （ s） 注射时间 高压时间 冷却时间 总周期 20 90 0 5 20 60 50 160 后处理 方 法 温度（ C） 时间（ h） 红外线灯 鼓风烘箱 140 1454 料 主要用途 作为 热塑性工程塑料的 有较高的韧性、耐热性和强度，还具有加工优势，如熔体温度低、结晶快等，同时还有其基本优点，如尺寸稳定性，耐化学品性。 是一种重要的工程塑料，它的抗疲劳强度较高，尺寸稳定。制品可在 100 C 范围内能以 较高的硬度，耐磨性，刚度和强度 长期使用。 在工业生产中， 代替一部分金属应用于电器、汽车、机床、化工、机械、 第 7 页 共 41 页 农业机械等行业。 别适用于制作辊子、滚轮、齿轮、轴承、凸轮等传动等耐磨零件，也可以用来制造化油器，汽车的仪表板，各种管道等盖。 极具市场前景工程塑料， 新的商机，潜在市场。 塑件结构工艺性要求的了解及分析 要想得到优良的塑料制件，除了选用合理的原材料以外，塑件结构的工艺性必须在考虑的范围之内，我们在考虑塑件结构工艺性时，需要遵守以下原则： 在 设计之初 ，必须 将 收缩率、流动性等将原材料的结构工艺性考虑在内。 在保证塑件的性能，物理性能和力学性能，耐化学性，耐热性和电性能，如要求的前提下，尽可能的厚度均匀，结构简单，使用方便。 设计时需考虑模具的总体布局结构，使模具的抽芯和推出机构简易和模具型腔制造方便。 对塑件外观有较高的要求时 ， 需 先进行造型，然后在绘制图样。 选择模具分型面几何形状和塑件的成型方法，直接决定了塑料成型模具的成功。所以，在设计时应该使塑件的几何形状能适用于其成形工艺。 脱模斜度 1 由于塑件在冷却过程中产生收缩，因此在脱模前会紧紧地包住型芯或型腔中的其它凸起部分。为了便于剥离，防止模具塑料表面划伤，擦毛等，为了便于塑件从塑料芯模腔取出，在设计时沿脱模方向均应有足够的脱模斜度。 塑件上脱模斜度的大小，与塑件的性质、收缩率大小、摩擦系数大小、塑件厚度和几何形状有关。 与 软质塑料 相比， 硬质塑料 的 脱模斜度 较 大；脱模斜度 与塑件 形状 的 复杂 程度 或成型孔 的数目有关 ；塑件的脱模斜度 与 高度 、 孔深 呈反比 ；壁厚增加，内孔包住型芯，脱模斜度也应大些。 根据塑件材料 荐的脱模斜度为 40 1 30。 由塑件 属硬脆类塑料且厚壁的塑件， 故 脱模斜度可取 较 大值 依 据塑件几何形状 及 收缩规律， 因为它的 向心收缩 性 ，所以 一般 内表面的脱模斜度 大于 外表面 ,依据塑胶零件的精度来确定脱模的斜度，内表面取 1，外表面取 1 30。 塑件的壁厚 1 塑件 需有 一定的厚 度 ， 才能保证 塑件在使用中有足够的强度和刚度，而且也为了塑料在成型时保持良好的流动状态。有时塑件在使用 时所需的强度虽然很小，但 也需要 有适当的厚度 来 承受脱模退出力。热塑性塑件的厚度一般在 1厚大， 就会 易产生起泡和凹陷， 并且 也不易冷却。 壁厚与流程有密切关系，且成比例关系，根据 流动性中等。 第 8 页 共 41 页 可得： （ 1 2( T 即厚度 2 可；由于塑件最薄处为 此符合要求，流程短 愈短愈 有利于 注射成型。 圆角 设计塑件 时 ，为了 减小 应力集中， 同时增加手感体验和美观，体现人性化设计， 常采用圆弧过渡。此外 ， 圆弧还提高 了 塑件 的 强度 ，使脱模更易，同时还使 模具型腔在淬火或使用时 不易 开裂。 本设计中 塑件圆角都取 R= 第 9 页 共 41 页 2 注射机的选择 塑件的体积计算 os/n （ 2 321 7 6 718)2/ 322 7 7 824)2/28( 8 9182/13 ）（ 4 724)2/17( 3 （ 2 选择注射机 由于塑件为大批量生产，所以尽可能采用多型腔，综合考虑应选用 125 型卧式注塑机。 依 125 型注塑机可得如下表 2 表 2S 125 型注塑机参数 （ 螺杆直径 42 最大理论注射量 125 注射压力 120 模 力 900大成型面积 645 模具最大厚度 300 注射行程 115 模具最小厚度 200 模板最大行程 300 喷嘴孔径 4 喷嘴圆弧半径 12 喷嘴移动距离 210 型腔许用压力 280（ kg/ 定模板上孔径 100 两拉杆之间距 260 290 定模板上孔深 10 顶出形式 中间顶出 动模板上孔径 100 第 10 页 共 41 页 3 型腔数目的决定 注射模的型腔数目可根据需要来确定，可以是一模一腔或一模多腔。型腔数目越多，塑件尺寸的精度精度也就相对较低，若塑件的精度不 高，可选用多型腔数。以注塑成型的生产效益上看，表面上多型腔模比单型腔模经济效益要高，但以制造的难度来衡量的话，单型腔比多型腔制造难度小。由于此塑件的精度要求不高，生产批量适中，而且还有侧抽芯，抽芯距也较长，在制品生产及模具的加成本上考虑，可选为一模一腔。 （ 1） 注射机的锁模力 锁模力务必要超过模具在开模方向上投影面积的注射压力总和。 注射基本压力（依塑件流程比及壁厚而不同） 3 型腔注射压力，取 2800 b 基本压力 1 取 、锁模力 锁模力不小于总注射压强的 ，即 （ 3 壁厚为 最小。本次设计选用采用圆薄片型浇口，流程比为 42/图可得 L =厚 = s=13 数表查得 件形状复杂可取 公式： 3 得注射压力 P： M p 投影面积 ： 2222 型腔总投影面积 ： A 由： 得锁模力： 故锁模力是足够的。 开模距离 由塑料部分长度为 42从模具中取出，距离应大于两倍的模板浇注系统的总长度的长度，即 ： L=2 42 50=134 第 11 页 共 41 页 由 射机的最大开模行程为 300能够完全可以取出塑件 。 模板面积 型腔的模板面积大小必须能在注射机上安装。此塑件基本尺寸为 47一模一腔时，模板长、宽各约为 300 280以装入；一模两腔时，模板长、宽各约为600300不可以装入。由选用 125 型注射机，故只好取用一模一腔。 （ 2） 合理确定型腔数 为了合理地确定了型腔的数目，需检查注射容量，根据各注塑机的注射量不超过 最大注射量的 80%。即： 件浇 ） （ 3 N 型腔数 注射机注射量（克） 浇 浇注系统的重量 件 塑件重量 克1 5 S 克浇 204 N 即取一腔许可。 第 12 页 共 41 页 4 成型零件设计 确定型腔壁厚 1、由强度计算来确定其壁厚 ,如图 图 腔壁厚 )/()(2 （ 4 已知： 2/1000 (设模具钢的抗拉力应 2/ 取安全系数为 4)； ； 2/280p 801000()2801000( R 壁厚 可。但为了保险，把型腔外径取为70 2、依据变形量校核型腔壁厚 )/()(/ 2222 （ 4 535()2535( 023 22226 ）（）（ 如按所用塑料收缩率及塑件壁厚计算 ,所得之壁厚收缩值大于 则不影响脱模，可按所得值计算收缩率 :厚 6 , 取 此大于 依设计值取壁厚 13 70 动模板厚度的计算 浇注系统和塑料在分型面上的投影面积 : 2)2/( （ 4 （ 2 因此 ,动模板厚度查表可得 F 10 50取 20 25鉴于装入顶管机构及导柱对垫板强度有影响，增大安全系数，结构分析初定为 H=30 第 13 页 共 41 页 分型面的确定 1 分型面是决定模具结构形式的一个重要因素，它与模具的整体结构、浇注系统的设计、塑件的脱模和模具的制造工艺等有关，所以选择脱模注射模的设计是关键 的一步。注射模具有的只有一个分型面，有的有多个分型面。根据分型面的形状可分为平直分型面、倾斜分型面、阶梯分型面、曲面分型面、瓣合分型面等。 由于分形面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件结构工艺性及尺寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排气等多种因素的影响。所以选择分型面时应遵循以下几项基本原则 : (1)分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处。 (2)分型面的选择需有助于塑件的顺利脱模。 (3)分型面的选择应保证塑件的精度要求。 (4)分型面的选择需适合塑件的外观质量要求。 (5)分型面的选择要加工和模具 制造。 (6)分型面的选择应有助于排气。 分型面选择的合理对模具有很大的影响因素 ,因此，应合理选择脱模方便、不影响塑件外观、排气顺利 ,使其具有良好的工作效果。根据本齿轮塑件的结构 ,采用平直分型面，通常分型面都设计在最大截面处 ,且起排气作用，因此将分型面设在离基准端 28为在此截面一边有斜齿轮 ,又有侧抽芯机构 ,从轴向型芯角度考虑 ,脱模时塑件定会落在有阻螺纹的型芯上。且从保证齿轮的轮廓与孔同轴度考虑 ,齿轮型腔与型芯都设在动模上 ,否则会导致塑件同轴度及精度下降 ,因此设在此截面比较合理 1 。 排气 系统的设计 当塑料熔体充填模具型腔时，必须讲浇注系统和型腔内的空气以及塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体顺利地排出模外。如果气腔内部气体因各种原因不能排除干净，它会形成塑料泡沫，导致焊缝不强，清晰可见、充满痕迹的表面轮廓以及缺陷成型等，另外气体的存在还会产生反压力而降低充模速度，因此设计模具时必须考虑型腔的排气问题。注射模通常有如下三种： (1)利用配合间隙排气。这种类型的排气形式，其配合间隙不能超过 般为 成型塑料的流动性性能的好差而定。 (2)在分型面上开设排气 槽。分型面上开设排气槽是注射模排气的主要形式。 (3)利用排气塞排气。如果型腔最后充填的部位不在分型面上，而其附近又没有活动型芯或推杆，可在型腔深处镶入排气塞 1 。 为了使塑件制品上不产生气孔和制造方便，通常选择间隙排气。间隙常选在 ，不过必须小于其塑料的最大溢边值，结合实际考虑，可依靠模具分型面的间隙和型腔以及侧抽芯的配合间隙来排气 ,因此无需另外在设置排气导槽 ,筒的间隙 第 14 页 共 41 页 成型零件的结构设计 型凹模的结构设计 由于零件成型时是直接与塑料接触的 ,对塑件的质量有直接关系。所以在选择结构时 ,不但要却保成型塑件 ,也要方便加工制造。更复杂的塑料部件，如有侧孔和齿轮，因此整体的格局是不够的，但组合件也有其弊端，制造会麻烦很多，且塑件宜产生拼痕迹。然而，你可以简化工艺，采用模块化的复杂模具，减少热变形压扁处理的差距有助于排出，也有利于模具的维修，节省模具钢。 一般为确保侧壁之间连接的准确性 ,故常在连接处的外侧留有 间隙 , 以便使内侧连接更紧密。所以本模具型腔组合式较合适。 型凸模的结构设计 一般凸 模的机械加工较凹模方便 ,同时在工作中受力也较为集中因此多数凸模选择的是整体结构。 腔尺寸计算 型腔的制造尺寸是包含了塑件成型收缩在内的。所以 ,使用塑料的成型收缩率要在计算尺寸之前确定。 (1)塑料的成型收缩率 理论上的成型收缩率：塑件在 20温度下的体积型腔在 20温度下的容积成型收缩率。 也就是体积的收缩 ,在设计型腔时 ,常按长度收缩计算。由于 复合型塑料 ,因此 ,其成型中收缩率会有些大 ,并且其收缩也具有导向性。查得 度大于 8 ,收缩率为 塑件的复杂程度以及精度取其平均值较合适 ,取 S=2)工作尺寸计算 型腔制造公差 ,按精度等级查得 3/m (为塑件公差值 )。齿轮尺寸如下图 （ a） 第 15 页 共 41 页 (b) 图 件尺寸 查得各尺寸制造公差值与塑件公差值，如下表 4 表 4寸制造公差值与塑件公差值 (尺寸 制造公差值 z 塑件公差值正偏差 塑件公差值负偏差 47 28 17 13 24 8 平均收缩率： %2)S （ 4 计算型腔径向尺寸： 47 04/3)1(d（ 4 %7 D %)8 D 第 16 页 共 41 页 计算型芯径向尺寸： 型芯径向尺寸 计算公式： d 04/3)1(d（ 4 %)7d %)d 计算型腔深度尺寸： 24H 、18H、6 H 03/2%)(4%)4 %)8 %) 计算型芯深度尺寸： 42h 、 24h 、 18 h 03/2)1(h（ 4 %)2h %)4h %)8h 第 17 页 共 41 页 齿轮成型尺寸计算： 144 9014c ）（ 2d (2d * ）（ ）（4 ）（ 第 18 页 共 41 页 5 浇注系统设计 浇注系统是指模具中由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道。浇注系统一般由主流道、分流道、 浇口和冷料穴等四部分组成。浇注系统的设计是模具设计的一个重要环节，设计合理与否对塑件的性能、尺寸内外部质量及模具的结构、塑料的利用率等有较大影响。对浇注系统进行设计时，一般应遵循如下基本原则 1 ： （ 1）了解塑料的成型性能。注射成型时注射机料筒中的塑料已成熔融状态（粘流态），因此了解被成型的塑料熔体的流动特性以及温度、剪切速率对粘度的影响等显得十分重要， 浇注系统的设计必须适应以保证塑件质量的塑料成型性能。 （ 2） 尽量避免或减少产生熔接痕。在选择浇口位置时，应注意避免熔接痕的产生。熔体流动时应尽量减 少分流的次数，有分流必然有汇合，熔体汇合之处必然会产生熔接痕，尤其是在流程长、温度低时，这时对塑件熔接痕强度的影响较大。 （ 3）防止型芯的变形和嵌件的位移。浇注系统设计时应尽量避免塑料熔体直接冲击细小型芯和嵌件，以防熔体的冲击力使细型芯变形或嵌件位移。 （ 4）有利于型腔中气体的排出。浇注系统应能顺利地引导塑料熔体充满型腔的各个部分，使浇注系统及型腔中原有的气体能有序得排出，避免充填过程中产生紊流或涡流，也避免因气体积存而引起凹陷、气泡、烧焦等塑件的成型缺陷。 （ 5）尽量采用较短的流程充满型腔。在 选择浇口位置的时候，对于较大的模具型腔，一定要力求以较短的流程充满型腔， 减少压力损失和热量损失减少到最低的塑料熔体以保持所需的终压力与现状的有效传输， 保持塑件良好的成型质量。 （ 6）流动距离比和流动面积比的校核。对于大型或薄壁塑料制件，塑料熔体有可能因其流动距离过长或流动阻力太大而无法充满整个型腔。 设计应该从多方面考虑，结合塑件，注射系统分布基础上 1 毕业设计的主要内容、重点和难点等 毕业设计的主要内容： 模具在现代工业生产中占有非常重要的地位，随着机械工业、电子工业、航空工业、仪器仪表工业和日常用品的发展 ,塑料成型制件的需求量越来越多，质量要求也越来越高。模具生产技术水平的高低在很大程度 上决定了一个国家产品制造水平高低。本课题通过小模数塑料斜齿轮脱螺纹 注塑 模设计 注塑模的设计过程，学习掌握注塑模设计方法，并应用设计软件，完成注塑模的设计。本次毕业设计的主要内容如下： 1、 分析已知工件的 结构，设计小模数塑料斜齿轮脱螺纹注塑模设计。在分析工件结 构、工艺性和了解注塑模常用机构及工作原理的基础上，设计注塑模； 2、 撰写课题报告； 3、通过对产品的性能和结构的分析，完成模具结构与零件设计及相关计算； 4、认真分析制件图，确定注塑模设计的基本参数，设计模具的结构、主要零件结构、卸料装置、冷却系统等，确定模具型腔、模具结构、分型面和进料口形式，计算含收缩率的相关尺寸和模具的强度和刚度； 5、绘制注塑模具总装配图和零件图； 6、根据主要零件结构，技术参数要求，进行工艺计算，制定主要零件加工工艺； 7、 翻译专业外语文献； 8、 撰写毕业设计（论文）说明书； 毕业设计的重点难点： 1、塑件设计的合理性分析，工艺及结构分析； 2、材料的选择，收缩率计算。模具强度及刚度分析； 3、零件成型工艺考虑，保证获得光洁完整美观的表面； 4、 掌握 齿轮传动等机械零件知识，合理设计自动脱螺纹机构； 5、模具型腔数的确定，模具结构、分型面和进料口形式的选择； 6、绘制模具总装图、零件图及尺寸标注， 完成各技术参数要求 。 2 准备情况（查阅的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等） 模具工业是国民经济的重要基础工业之一。模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高精密集型 产品，也是高新技术产业化的重要领域，其技术水平的高低在很大程度上成为衡量一个国家制造业水平的重要标志 专家预测，大型、精密、设计合理的注塑模具将受到市场普遍欢迎。 调研情况 20 世纪 80 年代以来，国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，同时为模具的发展提供了巨大的动力。这些年来，中国模具发展十分迅速，模具工业一直以 15% 左右的增长速度快速发展。目前，我国模具生产厂点约有 3万多家，从业人数 80 多万人。 2005 年模具出口 美元，比 2004 年的 0，均居世界前列。 2006 年，我国塑料模具总产值约 300 多亿元人民币，其中出口额约 58 亿元人民币。市场销售方面， 2006 年中国塑料模具总需求约为 313 亿元人民币，国产模具总供给约为 230 亿元人民币，市场满足率为 在我国，广东、上海、浙江、江苏、安徽是主要生产中心。广东占我国模具总产量的四成，注塑模具比例进一步提高。 塑料制品在机电、仪表、汽车、航天航空等国家支柱产业及与人民日常生活相关的各领域中得到了广泛应用。塑料制品成形的方法虽然很多，但最主要的是注塑成形，在世界塑料模具市场中塑料成形模具产量中注塑模具约占一半。国内注 塑模在质与量上都有了较快的发展。但是与国外的先进技术相比，我国仍有大部分企业处于需要技术创新、技术改造、提高产品质量、加强现代化管理以及体制转轨的关键时期。 总的来看我国塑料模具在数量、质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与世界先进水平、国民经济发展的需求相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。 进入 21 世纪，在经济全球化的新背景下，随着技术、资本和劳动力市场的重新整合，中国装备制造业在加入 后，将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中，无论哪一行业的工 程装备，都越来越多地采用由模具工业提供的产品。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展。超大型、超精密、长寿命、高效模具；多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。随着市场的发展，塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一些特殊的、更为先进的加工方法。各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。注塑模具在量和质方面都有较快的 发展，我国最大的注塑模具单套重量己超过 50 吨，最精密的注塑模具精度己达到 2 微米。制件精度很高的小模数齿轮模具及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模 7800 腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达 6m/ 上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。在 术得到普及的同时， 术应用越来越广，以 体化得到发展，模具新结构、新品种、新工艺、新材料的创新成果不断涌现，特别是 汽车、家电等工业快速发展，使得注塑模的发展迅猛。 目前，塑料模具在整个模具行业中所占比重约为 30%。随着中国汽车、家电、电子通讯、各种建材迅速发展，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。专家预测，大型、精密、设计合理的注塑模具将受到市场普遍欢迎。据业内人士分析，未来我国模具发展趋势包括 10 个方面： (1)模具日趋大型化。 (2)快速经济模具的前景十分广阔。 (3)模具的精度将越来越高。 (4)热流道模具在塑料模具中的比重也将逐渐提高。 (5)、随着塑料成型工艺的不断改 进与发展，气辅模具及适应高压注塑成型等工艺的模具也将随之发展。 (6)标准件的应用将日益广泛。 (7)多功能复合模具将进一步发展。 (8)随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高。同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。 (9)以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快，塑料模具的比例将不断增大。由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模具的要求也越来越高。 (10)模具技术含量将不断提高。 塑料模具尽管成为时下最为诱人的“奶酪”，但樱桃好吃树难栽。由于塑料零配件形状复杂、设计灵活，对模具 材料、设计水平及加工设备均有较高要求，并不是人人都可以轻易涉足的。专家认为，目前中国与国外水平相比还存在较大差距，眼前需尽快突破制约模具产业发展的三大瓶颈：一是塑模企业应向园区发展，加快资源整合；二是加大塑料材料与注塑工艺的研发力度；三是模具试模结果检验等工装水平必须尽快跟上，否则塑料模具发展将受到制约。 本次课程研究的创新点 1、 设计利用 齿轮传动等机械零件知识，合理设计自动脱螺纹机构 。 2、 注塑模具方案的优化 已查阅的文献资料 1 屈华昌 M等教育出版社 ,2007. 2 董燕，熊毅 M3 许鹤峰 M学工业出版社 4 王明强 . 计算机辅助设计技术 M. 北京 :科学出版社 5 肖 青注射模设计 J 北京 :科学出版社 . 2005. 6 李名尧 机械工业出版社 7 潘宝权 M机械工业出版社 8 张维合 M化 学工业出版社 9 李学锋 . 塑料模设计及制造 M机械工业出版社 10 廖念钊 互换性与技术测量 M 北京 :中国计量出版社 ， 2000 11 贾润礼，程志远主编实用注塑模设计手册 M北京，中国轻工业出版社， 2000 4 12 郭广思主编注塑成型技术 M北京，机械工业出版社 ， 2002 4 13 Y. W. Hu . et J, 2001, 39(14): 31093126. 现有设备及实验条件：计算机一台，使用软件为 上实验条件可满足本次毕业设计的要求。 3、 实施方案、进度实施计 划及预期提交的毕业设计资料 一、 2013 年 12 月 9 日至 2013 年 12 月 22 日，理解消化毕设任务书要求并收集、分析、消化资料文献，根据毕设内容完成并交开题报告； 二、 2014 年 1 月 6 日至 2014 年 1 月 13 日，开展调研，了解塑件结构，对原材料进行分析，考虑塑件的成型工艺性、模具的总体结构的形式，并完成部分英文摘要翻译。 三、 2014 年 3 月 4 日至 2013 年 3 月 31 日，查阅资料，熟悉注射模的结构及有关计算，拟定模具的方案设计、总体设计及主要零件设计，拟定成型工艺过程，查阅有关手册确定适宜的工艺参数，注射机的选 择及确定注射设备及型号规格； 四、 2014 年 4 月 1 日至 2014 年 4 月 6 日，完成设计计算任务，总体结构的设计和完成总装配图及零件图的设计； 五、 2014 年 4 月 7 日至 2014 年 4 月 21 日，完成设计，图纸绘制任务，工艺规程说明书的编写； 六、 2014 年 4 月 22 日至 2014 年 5 月 4 日，完善设计并完成论文的撰写； 七、 2014 年 5 月 5 日至 2014 年 5 月 9 日，修改并打印毕业论文及整理相关资料，交指导老师评阅，准备论文答辩。 指导教师意见 指导教师（签字）： 2013 年 12 月 日 开题小组意见 开题小组组长（签字）： 2014 年 1 月 日 院（系、部）意见 主管院长（系、部主任）签字： 2014 年 1 月 日