西安科技大學(xué)高新學(xué)院 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 （ 論論論 文文文 ） 系 別 ： 機 電 信 息 學(xué) 院 專 業(yè) ： 1001（單）機械設(shè)計制造及其自動化 學(xué) 生 姓 名 ： 陳昊 學(xué) 號： 1001140534 設(shè)計 (論文 )題目 ： 圓柱斜齒輪注射模具的設(shè)計 起 迄 日 期 : 設(shè)計 (論文 )地點 : 指 導(dǎo) 教 師 : 專業(yè)教研室負(fù)責(zé)人 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 摘要 本次畢業(yè)設(shè)計主要是對斜齒輪注射模的設(shè)計，包括工藝方案的分析及確定、工藝計算、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計計算等內(nèi)容。由于該塑件是傳動工程件且阻滑紋為圓柱紋，故在設(shè)計中 主要解決了該塑件的分型面選擇、型腔數(shù)目的確定、脫模機構(gòu)的設(shè)計。采用了旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、轉(zhuǎn)盤式分型抽芯機構(gòu)來脫模。從而保證了齒輪的精度、其孔的同軸度和螺旋齒廓的精度。 通過設(shè)計，綜合應(yīng)用了大學(xué)期間的多數(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)知識，加深所學(xué)知識體系，掌握了應(yīng)用 悉了工程應(yīng)用設(shè)計。 關(guān)鍵詞：注射模；斜齒輪；工程 設(shè)計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 of of is of is of of of a to of of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 目 錄 一引言 1 二 塑件的分析 4 三 對塑料技術(shù)要求的了解 8 四 9 五 1 六 4 七 1 八 制系統(tǒng)的設(shè)計 4 九 5 十 4 十一 6 十二 7 十三 合高度和開模行程驗算 8 十四 0 十五 1 十 六 2 十七 3 結(jié)束語 5 致謝 6 參考文獻(xiàn) 7 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 一引 言 1 概述 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，被成為“工業(yè)之母”。而塑料模具又是整個模具行業(yè)中的一枝獨秀，發(fā)展極為迅速。自從 1927 年聚氯乙烯塑料問世以來，隨著高分子化 學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及高分子合成技術(shù)、材料改性技術(shù)的進(jìn)步，愈來愈多的具有優(yōu)異性能的高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促使塑料工業(yè)飛躍發(fā)展。 在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中， 69%90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具加工，模具工業(yè)已成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)在很大程度上都依賴于模具生產(chǎn)，特別是汽車、輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突出。我國自改革開放以來，塑料工業(yè)發(fā)展很快，表現(xiàn)在不僅塑料增加而且其品種更為增多，其產(chǎn)量已上升到居世界第四位，由此可見，塑料工業(yè)已在我國國民經(jīng)濟的各個部門中發(fā)揮了愈來愈大的作用。 在模具方面，我國模具總量雖 已位居世界第三，但設(shè)計制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國際水平低許多。在模具價格方面，我國比發(fā)達(dá)國家低許多，約為發(fā)達(dá)國家的 1/31/5，工業(yè) 發(fā)達(dá)國家將模具向我國轉(zhuǎn)移的趨 勢進(jìn)一步明朗化。 我國塑料模的發(fā)展迅速。塑料模的設(shè)計、制造技術(shù)、 有相當(dāng)規(guī)模的確開發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國家和地區(qū)差距較大，在模具材料方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化商品化尚待規(guī)?；?； 件等應(yīng)用比例不高；獨立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動密集型企業(yè)。因此努力提高模具設(shè)計與制造水平，提高國際競爭能力，是刻不容緩的。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及對塑件質(zhì)量要求的提高，塑料模塑成型技術(shù)正向高精度、高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的方向發(fā)展，具體表現(xiàn)在以下幾個方面： （ 1）塑料成型理論研究的進(jìn)展。 （ 2）新的成型方法不斷涌現(xiàn)。 （ 3）塑件更趨向精密化、微型化及超大型化。 （ 4）開發(fā)出新型模具材料。 （ 5）模具表面強化熱處理新技術(shù)應(yīng)用。 （ 6） 模具 術(shù)發(fā)展迅速。 （ 7）模具大量采用標(biāo)準(zhǔn)化。 在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，模具工業(yè)已經(jīng)從機床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為一個獨立的工業(yè)部門，而且其產(chǎn)值已經(jīng)超過機床工業(yè)的產(chǎn)值。目前國內(nèi)模具行業(yè)的基本情況是，隨著輕工業(yè)及汽車制造業(yè)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計制造日漸受到人們廣泛關(guān)注，已形成一個行業(yè)。但是我國模具行業(yè)缺乏技術(shù)人員，存在品種少、精度低、制造周期長、壽命短、供不應(yīng)求的狀況。一些大型、精密、復(fù)雜的模具還不能自行制造，需要每年花幾百萬 約了工業(yè)的發(fā)展，所以在我國大力發(fā)展模具行業(yè) 勢在必行。 2 本課題的研究內(nèi)容、要求、目的及意義 本次動渦盤模具設(shè)計采用 助設(shè)計，運用 術(shù)能有效地對整個設(shè)計制造過程預(yù)測評估通過計算機數(shù)據(jù)模擬和仿真技術(shù)來完善模具結(jié)構(gòu)，再現(xiàn)能力強，整體水平容易控制，能夠迅速獲得樣品，有利于爭取定單，贏得客戶；同時節(jié)省大量的模具試制材料費用，減少模具返修率，縮短生產(chǎn)周期，大大降低了模具成本。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 本課題的研究內(nèi)容及基本要求 （ 1）合理地選擇模具結(jié)構(gòu)。根據(jù)塑件圖及技術(shù)要求，提出模具結(jié)構(gòu)方案，并使其結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時可根據(jù)模具設(shè)計和加工的要求，提出修改 塑件圖紙的要求。 （ 2）正確的確定模具成型零件的形狀和尺寸。 （ 3）所設(shè)計的模具應(yīng)當(dāng)制造方便、造價便宜。 （ 4）充分考慮塑件設(shè)計特色，盡量減少后加工。 （ 5）設(shè)計的模具應(yīng)當(dāng)效率高，安全可靠，如要求澆注系統(tǒng)充型快，冷卻系統(tǒng)效果好，脫模機構(gòu)靈活可靠，自動化程度高。 （ 6）要求模具零件耐磨、耐用、使用壽命長。 本課題的研究目的及意義 （ 1）熟悉擬定塑料成型工藝和模具設(shè)計原則、步驟和方法。 （ 2）學(xué)會查閱有關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)、手冊和資料。 （ 3）培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 二 塑件（斜齒輪）的分析 1塑件模型 2 塑料（聚甲醛）應(yīng)用基礎(chǔ) 塑料的種類繁多，性能有差異 ,在從事塑料應(yīng)用技術(shù)工作時，首先應(yīng)對所選用的塑料 (聚甲醛 )組成，類型以及有關(guān)性能有所了解，即掌握必要的塑料應(yīng)用基礎(chǔ)知識。 塑料是以合成樹脂為基礎(chǔ)，再加入增塑劑，填充劑，染料，潤滑劑，穩(wěn)定劑等材料組成。 在一定溫度和壓力條件下，通過成型加工，可以將塑料制成具有某種形狀，在常溫下保持形態(tài)不變的塑料制品。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 （一）常用塑料 塑料可分為熱固性塑料和熱塑性塑料。 常用熱固性塑料有酚醛塑料，氨基塑料，環(huán)氧樹脂， 常用熱塑性塑 料有聚乙烯（ 聚丙烯（ 聚氯乙烯（ 苯乙烯 丙烯腈共聚體（ 聚甲醛（ 聚碳酸酯（ 聚砜（ 等。 （二）聚甲醛（ 料 1、聚甲醛（ 工藝性能 熱塑性塑料在恒家壓力下，根據(jù)受熱溫度的差別，存在三種狀態(tài)，即玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)。處于粘流態(tài)的塑料，可采用注射成型和擠出成型等加工方法來制作塑料制品，而聚甲醛就是在粘流態(tài)情況下成型成制品。聚甲醛流動性中等，主要由其溫度壓力，模具結(jié)構(gòu)來決定其流動性。聚甲醛是不透明或半透明的結(jié)晶塑料。且不屬于吸濕性塑 料，因此，在成型前可不用預(yù)熱處理，因為聚甲醛是熱敏性塑料。因此，模具設(shè)計選擇注射及成形時都應(yīng)注意，應(yīng)選用螺桿式注射機，澆注系統(tǒng)截面應(yīng)大，模具和料筒應(yīng)鍍鉻，不得有死角滯料，必須嚴(yán)格控制成型溫度，模溫，加熱時間，螺桿轉(zhuǎn)速及背壓等。 、聚甲醛（）的成型特性 結(jié)晶性塑料熔融范圍很窄，熔融或凝固速度快，結(jié)晶化速度快，料溫稍低于熔融溫度即發(fā)生結(jié)晶化，流動性下降。 熱敏性強極易分解（但比聚氯乙烯稍弱，共聚比均聚稍弱）分解溫度為240C,但 200度中滯留 30分鐘以上即發(fā)生有刺激性分解時產(chǎn)生有刺激性，腐蝕性氣體。 流動性中等，溢邊值為 米左右，流動性對溫度不敏感，但對買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 注射壓力變化敏感。 結(jié)晶度高，結(jié)晶化時體積變化大，成型收縮范圍大，收縮率大。 吸濕性低，水分對成型影響極小，一般可不干燥處理，但為了防止樹脂表面附粘水分，不利成型，加工前可進(jìn)行干燥并起預(yù)熱作用，特別對大面積薄壁塑料件，改善塑件表面光澤有較好效果，干燥條件一般用烘箱加熱，溫度為 90 100C,時間 4小時 ,料層厚度 30毫米。 摩擦系數(shù)低，彈性高，淺側(cè)凹槽可強迫脫模，塑件表面可帶有皺紋花樣，但易產(chǎn)生表面缺陷，如毛斑、折皺、熔接痕、縮孔、凹痕等弊病。 宜用螺桿式注射機成形，余料不宜過多和滯留太長，一般塑件克量（包括主流道、分流道）不應(yīng)超過注射機注射克量的 75%，或取注射容與料筒容量之比為 1： 6 1： 10，料筒噴嘴等務(wù)必防止有死角，間隙而滯料，預(yù)塑時螺桿轉(zhuǎn)速宜取低，并宜用單頭，全螺紋，等距，壓縮突變型螺桿。 噴嘴孔徑應(yīng)取大，并采用直通式噴嘴，為防止流涎現(xiàn)象噴嘴孔可呈喇叭狀，并設(shè)置的加熱裝置，以適當(dāng)?shù)乜刂茋娮鞙囟取?模具澆注系統(tǒng)對料流阻力要小，進(jìn)料口宜取厚，要盡量避免死角積料，模具澆注系統(tǒng)對料流阻力要小，進(jìn)料口宜取厚，要盡量避免死角積料，模具應(yīng)加熱，模溫高應(yīng) 防止滑動配合部件卡住，模具應(yīng)用耐磨，耐腐蝕材料，并淬硬，鍍鉻，要注意排氣。 必須嚴(yán)格控制成形條件，嵌件應(yīng)預(yù)熱（一般 100 150 ），余料一般儲存 5 10個塑件重量的物料即可，料溫取稍高于熔點（一般 170 190 ）即可，不宜輕易提高溫度，模溫對塑件質(zhì)量影響較大，提高模溫可改善表面凹痕，有助于融了料流動，塑件內(nèi)外均勻冷卻，防止缺料，縮孔，皺折，模溫對結(jié)晶度及收縮也有很大影響，必須正確控制，一般取 75 120 ，小于 4毫米的取 75 90 ，宜用高壓，高速注射，塑件可在較高溫度時脫買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 模，冷卻時間可短，但為防止收縮 變形，應(yīng)力不均，脫模后應(yīng)將塑件放在90C 左右的熱水中緩冷或用整形夾具冷卻。 在料溫偏高，噴嘴溫度偏低，高壓對空注射易發(fā)生爆炸性傷人事故，分解時有刺激性氣體，料性易燃應(yīng)遠(yuǎn)離明火 。 ）的成型條件 查塑料模設(shè)計手冊表 1 注射成型機類型 螺桿式 比重（ g 算收縮率 (%) 射壓力 (kg/800 1000 噴嘴溫度 (C) 170 180 螺桿轉(zhuǎn)速 (n/28 模具溫度 (C) 90 120 適用注射機類型 螺桿式 預(yù)熱 溫 度（ C） 時間（ h） 80 100 3 5 料筒 溫度（ C） 后 斷 中 斷 前 斷 160 170 170 180 180 190 成型 時間 （ s） 注射時間 高壓時間 冷卻時間 總周期 20 90 0 5 20 60 50 160 后 處 理 方 法 溫度（ C） 時間（ h） 紅外線燈 鼓風(fēng)烘箱 140 145 4 注：塑料模具應(yīng)加熱為宜。 聚甲醛也是一種重要的工程塑料，它的抗疲勞強度較高，尺寸穩(wěn)定，吸濕性遠(yuǎn)比尼龍小。制品可在 100 度范圍內(nèi)長期使用，并能保持較買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 高的硬度，耐磨性，剛度和強度。和其它塑料對比，聚甲醛還能耐反復(fù)扭曲，而且有突出的回彈能力，故還可用作塑料彈簧制品。缺點是熱穩(wěn)定性較差，成型過程中易因溫度控制不當(dāng)而分解。此外，收縮率較大，長期于大氣中暴曬會加速聚甲醛老化。 在工業(yè)中，除了選用聚甲醛作為某些有色金屬的代用品之外，還廣泛應(yīng)用于汽車、機床、化工、機械、電器、農(nóng)業(yè)機械等行業(yè)制造零部件。 三 對塑件技術(shù)要求的了解 因為模具的型腔設(shè)計是根據(jù)塑件決定的，所以首先必須分析塑件圖和技術(shù)要求。分析塑件的幾何形狀，壁厚的均勻程度，工藝圓角，脫模斜度及成形孔的分布等。 塑件的幾何形狀分析： 塑件的幾何形狀與成型方法，模具的分型面選擇，塑件是否能順利成型和出模有直接關(guān)系。因此，設(shè)計時要使塑件的幾何形狀能滿足其成形工藝要求。 、脫模斜度 為了便于塑件從模具型腔中取出或從塑件中抽出型芯，在設(shè)計時沿脫模方向均應(yīng)有足夠的脫模斜度。 根 據(jù)塑件材料聚甲醛推薦的脫模斜度為 40 1 30。聚甲醛屬硬脆類塑料，且屬厚壁大的塑件，因此脫模斜度可取大值。根據(jù)塑件幾何形狀，按照塑件的收縮規(guī)律，一般向心收縮，所以內(nèi)表面脫模斜度要比外表面大 ,由塑件的精度等級可確定脫模斜度，內(nèi)表面取 1，外表面取 130。 、塑件的壁厚 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 壁厚與流程有密切關(guān)系，且成比例關(guān)系，根據(jù)聚甲醛屬流動性中等。 可得： =（ 100 = (42+16 )/100+ 2 即厚度 2 即可；由于塑件最薄處為 4此符合要求，同時可判斷流程短，對注射成型有利。 3、圓角 在塑件設(shè)計過程中，為了避免應(yīng)力集中，提高塑件強度，及提高脫模，常采用圓弧過渡。根據(jù)塑件圓角都取 R= 4、孔 在塑件設(shè)計過程中，為了不影響塑件強度，孔與孔之間距離不應(yīng)太小，否則易破裂。根據(jù)孔邊距與孔徑的關(guān)系，孔徑 6塑件為 4)最小孔邊距 b=2 3塑件 b=(14 )/8= 7此足夠。本塑件有側(cè)孔，因此設(shè)計的盡可能使模具結(jié)構(gòu)簡單 ,便于自動化，便于塑件取出，并能保證塑件的質(zhì)量。 5、旋轉(zhuǎn)阻滑紋 由于該塑件是傳動工程件且阻滑紋為圓柱紋，塑件直徑 24徑R= 齒高 h=0.4 r=距 p=4r=b，因此符合要求。 從以上對塑件的幾何形狀、脫模斜度、工藝圓角等的分析，可知塑件符合塑料制品工藝要求。而塑件的尺寸精度為 四 注射機的選擇 （一）塑件的體積 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 （ 28 2） 2 （ 44 2） 6 （ 2） 14 （ 32 2） 14= 4 21= (24/2) 21= (18/2) 21= 2 4 8=V=2+4+=39G= =42 9g (二 )選擇注射機 由于塑件生產(chǎn)批量為大批，因此盡量多型腔，但與此塑件相組 合，根據(jù)最大理論注射量和最大注射克量，選擇注塑機類型。選用 125型臥式注塑機較合適。 根據(jù) 125型注塑機可查得： 螺桿直徑 30、 42、 45 最大理論注射量 125 注射壓力 11900(N/ ) 鎖模力 900大注射面積 320 最大模具厚度 300 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 模板最大距離 600 最小模具厚度 200 模板行程 300 噴嘴孔徑 4 噴嘴圓弧半徑 12 噴嘴移動距離 210 許用型腔壓力 280（ kg/ 定模板上孔徑 100 兩拉桿之間距 260 290 定模板上孔深 10 頂出形式 中間頂出 動模板上孔徑 100 五 型腔數(shù)目的決定 注射模的型腔數(shù)目，可以是一模一腔，每一次注射生產(chǎn)一個塑件，也可以是多腔，每一次注射生產(chǎn)多個塑件。由此型腔數(shù)目的決定可以從多方面考慮，從塑件尺寸精度考慮，型腔數(shù)越多，精度也相對較底，則該塑件精度不高，可多型腔數(shù)。從模具制造成本，多型腔模的制造成本省于單型腔模，但從塑件成本中所占的模 具費比例來看，多型腔比單型腔要低。從注塑成型的生產(chǎn)效益拉一看，多型腔模從表面上看，比單型腔模經(jīng)濟效益高，從制造的難度來看，多型腔比單型腔制造難度大，從整體考慮，可以從以下各方面來確定型腔數(shù)。 （一）注射機的可塑化能力與每一模內(nèi)所需注入的熔量 從保證塑件的可塑化的質(zhì)量上考慮，每次注射所送出的熔件量以占注射機的可塑化能力锝 80為宜。 P C (h) =P= 取 = 結(jié)晶性塑料 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 P C =h Q= =10676h=178(設(shè)每一注射循環(huán)時間為 45s，則 178 3/2=118每一塑件為 39加上澆道容積約為 10共計 42 10=52 118 49= 取 2腔 即最多每模 2腔。 （二）注射機的鎖模力 鎖模力必須大于模具在開模方向的投影面積上的總注 射壓力。 1、注射基本壓力（依塑件壁厚及流程比而異） 型腔注射壓力 取 P 2800 b 基本壓力 聚甲醛） 1 取 、鎖模力 鎖模力不小于總注射壓強的 F=P A 厚為 最小。采用圓薄片型澆口，最長流程為 42 1446程比為 46/4=（ P ，得 L =厚 =43 數(shù)表查得 件形狀復(fù)雜可取 公式： P = 得注射壓力 P： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 P=132. 75 23(投影面積 ： A=R = 26=型腔總投影面積 ： A= 由： F=A得鎖模力： F=3取一腔許可。 六 成型零件設(shè)計 （一）確定型腔壁厚 1、按強度計算來確定其壁厚： R r( t+P)/( R (1000+280) (1000 = 34.8 t=1000(設(shè)模具鋼的抗拉力應(yīng) 4000kg/ 取安全系數(shù)為 4)。 r=文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 p=280kg/ H=厚 因此，為了安全起見，可把嵌入型腔外徑取為 72 2、 按變形量校核型腔壁厚 （）（） （ 26 280/0 00000） （ 36 26）（ 36 26） 按所用塑料收縮率 及塑件壁厚計算 ,所得之壁厚收縮值大于 ,則不影響脫模，可按所得值計算收縮率 :聚甲醛壁厚 8 , 取 此大于 可以按計算所得的值設(shè)計模具，壁厚取 10 70 （ 二 ） 動模板厚度的計算 塑料及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 : F () 2141 因此 ,動模板厚度查表可得 F 10 50取 20 25但考慮到裝入導(dǎo)柱、頂管機構(gòu)墊板強度的影響以及對整副模 具的裝模高度 ,結(jié)構(gòu)分析初定為 H=30 （三）確定分型面 分型面選擇的合理對模具有很大的影響因素 ,因此，應(yīng)合理選擇脫模方便、不影響塑件外觀、排氣順利 ,使其具有良好的工作效果。根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu) ,通常分型面都設(shè)計在最大截面處 ,且起排氣作用，因此將分型面設(shè)在離基準(zhǔn)端 28截面上。因為在此截面一邊有斜齒輪 ,又有側(cè)抽芯機構(gòu) ,從軸買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 向型芯角度考慮 ,脫模時塑件定會落在有阻螺紋的型芯上。且從保證齒輪的輪廓與孔同軸度考慮 ,齒輪型腔與型芯都設(shè)在動模上 ,否則會導(dǎo)致塑件同軸度及精度下降 ,因此設(shè)在此截面比較合理 。 （四）排氣槽的設(shè)計 為了使塑件制品上不產(chǎn)生氣孔 ,甚至不能完全充滿等缺陷考慮排氣作用。 通常采用間隙排氣 ,但為了使塑件精度更高、不破壞等。常在 不過不得超過其塑料的最大溢邊值 ,結(jié)合本模具 ,可依靠模具分型面的間隙和側(cè)抽芯和型腔的配合間隙來排氣 ,無須另外開設(shè)排氣槽 ,聚甲醛推桿間隙 （五）成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、成型凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 成型零件在工作時是直接與塑料接觸的 ,對塑件的質(zhì)量有直接關(guān)系。因此選擇結(jié) 構(gòu)時 ,即要保證成型塑件 ,又要便于加工制造。由于塑件較復(fù)雜 ,有齒輪與側(cè)孔 ,因此用整體式 ,肯定不行 ,而采用組合式比較適當(dāng) ,但組合拼塊也有其缺點 ,制造較麻煩 ,且塑件宜產(chǎn)生拼痕跡。不過 ,也有其好 ,可解決復(fù)雜型面的加工困難。通常為保證側(cè)壁之間連接準(zhǔn)確性 ,常在連接處外側(cè)保留 隙 , 可使內(nèi)側(cè)連接緊密。因此本模具型腔選擇組合較合適。 2、成型凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 通常凸模的機械加工比凹模方便 ,而工作中受力比較集中 ,所以多數(shù)凸模是整體結(jié)構(gòu)。 3、成型尺寸計算 型腔的制造尺寸是 包括了塑料的成型收縮在內(nèi)的。因此 ,在計算尺寸買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 之前 ,首先要確定使用塑料的成型收縮率。 a)塑料的成型收縮率 理論的成型收縮率： 塑件在 20溫度下的體積型腔在 20溫度下的容積成型收縮率 也就是體積的收縮 ,在設(shè)計型腔時 ,常按長度收縮計算。聚甲醛是結(jié)晶性塑料 ,因此 ,成型中收縮率較大 ,且其收縮有導(dǎo)向性。查得聚甲醛厚度大于 8收縮率為 據(jù)塑件復(fù)雜程度與精度取其平均值較合適 ,取S=b)工作尺寸計算 型腔的制造公差 ,按精度等級查得 m /3(為塑件公差值 )。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 查表得各尺寸制造公差值與塑件公差值： (尺寸 制造公差值 塑件公差值正偏差 塑件公差值負(fù)偏差 52 42 32 28 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 44 24 18 4 21 4 平均收縮率： (2 計算型腔徑向尺寸： 52、 44 、 32 、 28、 腔徑向尺寸計算公式： M +3/4 +0 z 52 52(1+) 44 44(1+) 32 32(1+) 28 28(1+) +) 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 計算型芯徑向尺寸： 芯徑向尺寸計算公式： +3/4 z 24(1+)+3/4 mm 18(1+)+3/4 mm 4(1+)+3/4 計算型腔深度尺寸： 腔深度尺寸計算公式： +2/3 +0 z 14(1+2/3 8 8(1+) 6 6(1+) 計算型芯深度尺寸： 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 28 型芯深度尺寸計算公式： +2/3 z 42(1+)+2/3 mm 21(1+)+2/3 齒輪成型尺寸計算： N （ 100 a 2 z 2 f 2（ a n n） z 2（ 1 1 1 澆注系統(tǒng)設(shè)計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 29 澆注系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)從多方面考慮，結(jié)合塑料，澆注系統(tǒng)需按一模一腔分布設(shè)計， 成型特性而知，進(jìn)料口應(yīng)取厚盡量避免死角積料。在保證工作順利的條件下，容積應(yīng)取最小，以充分利用材料，減小材料損耗。 （ 一 ） 主澆道（澆口套）的設(shè)計 主澆道是與注射機噴嘴直接連接部分，它是最先進(jìn)入模具的通道，它與噴嘴在同一軸心線上，故熔料在主流道內(nèi)并不改變流動方向。主流道的形狀大多為圓錐形，也呈圓形或扁形。為了便于拉出流道中的冷料，通常將主流道設(shè)計成圓錐形，錐角為 2 7，內(nèi)壁粗糙值等于或小于 錐孔小頭直徑為 4 8必須比注射機噴嘴大 1流道的長度由定模板厚度確定。 確定主澆道各部分尺寸： d確定噴嘴處孔徑 ,由 嘴噴孔徑為 4從聚甲醛成形特性看嘴噴處孔徑應(yīng)取大些 ,并采用直通式噴嘴。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 30 d=噴嘴孔徑 1mm d=5 確定澆口處噴嘴球半徑 ,由 球半徑 2R=噴嘴球半徑（ 2 3） 可取 3 R=12 3=15其他尺寸 , =2 5 , 可取 =3。 r=1 可取 r=2 H=（ 1/3） R=5 10 可取 H=R/3=5 確定主澆道直徑，可由經(jīng)驗公式得： D= 4V/ R D 主澆道大頭直徑 V 流經(jīng)主澆道熔體體積 K 常數(shù)（ 代入得： D= 4V/ R 4 (42+10)/ 6只需大于 6 D=d+2 L =5+=6 因此符合要求 , （二）澆口的設(shè)計 澆口的位置尺寸、形狀、直接關(guān)系塑件的內(nèi)在質(zhì)量與外在質(zhì)量。如果采用不當(dāng)，容易招致填充不良、氣泡、融合痕、翹變形、密度不均勻的弊買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 31 病。聚甲醛塑料其結(jié)晶速度快， 流速增高，并且摩擦使料溫也增高，有利于其填充型腔。且還可以縮短成型周期，殘余應(yīng)力小，可防止塑件破裂，翹曲，變形易進(jìn)行澆口痕跡的后加工。 選擇澆口對塑件的質(zhì)量有直接關(guān)系，主要從塑件形狀和要求來確定。由于塑件是一工程塑件，長筒形，外形有齒輪，內(nèi)孔要與軸相互配。因此，不可能在內(nèi)壁外側(cè)開澆口，因此選擇圓薄片狀澆口較適合。因此其流程短，排氣條件好，不易產(chǎn)生熔接痕，且對筒形中間通孔塑件更適合，只能適用于型腔，但澆口去除困難。其進(jìn)料口厚度一般取 米。 （三）定位圈的選用 注射機查得 ,定模板與澆口套之間配合孔徑為 100定位圈推薦值： D=100 52=50 h=14文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 32 八 模具的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計 對于注射模而言，其是連續(xù)工作的，而受人為因素影響較多，所以無須很精確的計算，加熱冷卻系統(tǒng)可以根據(jù)型腔的幾何形狀、塑料的成形特性來確定 。 （一）加熱系統(tǒng)的設(shè)計 聚甲醛塑料在加工前進(jìn) 行干燥的同時起到預(yù)熱作用 ,而且模具型腔的壁厚比較大 ; 又由成形特性可知 ,聚甲醛結(jié)晶性熔融范圍很窄 ,熔融速度快 ,且流動性對溫度變化不敏感 ,所以模具不需要加熱系統(tǒng)。 （二）冷卻系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計 由聚甲醛塑料的成形特性可知 , 凝固速度快 ,結(jié)晶速度快 ,料溫稍低于熔融溫度即發(fā)生結(jié)晶化。因為塑料的壁厚大于等于 4 以結(jié)晶時的模溫可取 t=90c 120c ,塑件可在較高溫度時脫模 ,所以可推出塑件在成形時不需冷卻系統(tǒng)。如果要裝冷卻系統(tǒng) 具是不需要安裝冷卻系統(tǒng) ,本該按 塑件釋放的熱量等于由模板散發(fā)的熱量來詳細(xì)推測出。但因本畢業(yè)設(shè)計的參考資料有限，所以只能根據(jù)推測來確定，故不開設(shè)冷卻系統(tǒng)。 九 脫模機構(gòu)的設(shè)計 模具中的脫模機構(gòu)，根據(jù)成型設(shè)備，塑件形狀的不同而有多種形式，但都要求機構(gòu)的工作可靠，動作靈活，結(jié)構(gòu)簡單。塑件有側(cè)抽芯機構(gòu)，還有斜齒輪脫模機構(gòu)。 （ 一 ） 頂管脫模機構(gòu)設(shè)計 1、運動形式 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 33 424 螺旋升角的塑件，雖然其螺旋升角不大，但若采用強制脫模，因其模數(shù)小，齒數(shù)多，則易出現(xiàn)制件破壞，顯然不行。因此常采用在推頂?shù)?，制件?yīng)沿著齒廓升角被強 制旋出型腔。也就是說，推管在推動的同時也相應(yīng)的應(yīng)與塑件一起旋出型腔，從而實現(xiàn)脫模。為了使其導(dǎo)向嚴(yán)格地與塑件螺旋齒廓相吻合，頂管通過一個與注塑齒輪升角相同的導(dǎo)向槽與動型芯固定的銷相配合，當(dāng)銷被軌跡槽控制驅(qū)動時，就能精確的依照齒輪螺旋升角傳動。 2、結(jié)構(gòu)形式 如圖所示，其脫模結(jié)構(gòu)是推管為主。由于塑件帶有斜齒輪，因此在推頂同時要有旋轉(zhuǎn)，所以設(shè)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。如圖所示，其頂推由推管實現(xiàn)，而其型芯則轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)。而型芯的轉(zhuǎn)動是由推管的型槽帶動型芯上 的銷來實現(xiàn)，銷與型芯為過盈配合。中間的頂桿用來正確的確定型芯位置，同時在塑件脫模時，有排氣作用，從而不影響脫模。 3、轉(zhuǎn)銷直徑的確定 轉(zhuǎn)銷的作用主要是協(xié)助頂管完成脫模 ,這時是受扭矩和剪切作用 ,這個扭矩因為只旋轉(zhuǎn)一個很小的角度即 : =4 24。所以可以忽略不計。轉(zhuǎn)銷買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 34 的破壞形式主要是剪切斷裂 ,以下按剪切應(yīng)力、型腔壓力來確定轉(zhuǎn)銷的直徑 d，材料為 35鋼。 查得 S =(216 314) 常溫 F 溫度 常溫為安全起見 1=(216 314) =（ （ =芯平均壓力 P=35 =Q/A Q/ =35 /424 = d d=10、 脫模機構(gòu)中各零件的設(shè)計 頂桿的設(shè)計 頂桿在機構(gòu)中的作用主要有三點 ,一是頂出型芯上部的冷料井；二是防止型芯偏斜 ,起定位型芯的作用 ,保證精度；三是起到排氣作用。參考標(biāo)準(zhǔn)751查得： L=155 H=5 0 推管的設(shè) 計 在推管上應(yīng)具有與轉(zhuǎn)動銷配合的型槽，其具體尺寸： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 35 由圖可知 ,為使機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊 ,簡化結(jié)構(gòu) ,運用了轉(zhuǎn)銷在斜槽中的滑動脫出塑件的斜齒輪部分 ,斜槽的傾斜角應(yīng)與斜齒輪螺旋角相等。 即： = =4 24 為了使塑件順利脫出型腔，即： 斜槽的高度 齒輪的高度 14 5 導(dǎo)向槽的總高 件的頂出高度 28銷直徑 d+ 一定的頂出余量 取 5銷與推管有間隙，且有一定的 運動關(guān)系，因此銷與形槽的表面要耐磨，硬度高，要有足夠的強度，表面精度要高。其配合尺寸如圖所示。 從整體考慮，可參考標(biāo)準(zhǔn)件 405具體尺寸： 7 0 L=131 2 0 1 H=8 h=5 頂桿頂管的固定形式 它們都采用臺階式固定推管與推管固定板的聯(lián)接處采用銷緊固，銷的直徑d=5用標(biāo)準(zhǔn)件 （二）抽芯脫模機構(gòu)的設(shè)計 當(dāng)塑件或圓周方向有均布的凹槽，側(cè)孔或凸臺的塑件，常采用轉(zhuǎn)盤式分型買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 36 抽芯機構(gòu)。根據(jù)塑件側(cè)孔，采用托盤式抽芯機構(gòu)較合理，且抽芯距不大，抽