機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-速度表從動(dòng)齒輪模具設(shè)計(jì)及工作過程的動(dòng)畫設(shè)計(jì)【全套圖紙三維】

《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-速度表從動(dòng)齒輪模具設(shè)計(jì)及工作過程的動(dòng)畫設(shè)計(jì)【全套圖紙三維】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-速度表從動(dòng)齒輪模具設(shè)計(jì)及工作過程的動(dòng)畫設(shè)計(jì)【全套圖紙三維】（52頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - I - 速度表從動(dòng)齒輪模具設(shè)計(jì)及工作過程的動(dòng)畫設(shè)計(jì)速度表從動(dòng)齒輪模具設(shè)計(jì)及工作過程的動(dòng)畫設(shè)計(jì) 摘摘 要要 由于塑料具有許多金屬和其它非金屬所無法比擬的優(yōu)點(diǎn), 所以近年來發(fā) 展尤為迅速。在現(xiàn)代工業(yè)和日用產(chǎn)品中，越來越多的塑料制品代替了以往 的多類產(chǎn)品，而模具作為塑件的成型技術(shù)也得到了迅速發(fā)展。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)就是在 Pro ENGINEER 平臺(tái)上對(duì)速度表從動(dòng)齒輪進(jìn)行的 注射模具設(shè)計(jì)。塑料注射模是模具中的一種，也是當(dāng)今市場(chǎng)最常用、最具 發(fā)展前景的模具之一。在設(shè)計(jì)過程中，通過了解和掌握塑料尼龍及速度表 從動(dòng)齒輪塑料模具設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，主要完成注射塑料模具的成型部分、

2、澆注系統(tǒng)、脫模機(jī)構(gòu)、模體等部分的設(shè)計(jì)，并利用功能強(qiáng)大的 CAD 軟件 Pro ENGINEER 進(jìn)行三維造型及工過程的動(dòng)畫設(shè)計(jì)。 通過本次設(shè)計(jì)，不僅掌握了注射模具的基本設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)要領(lǐng)，并 了解了塑料的基本成型工藝，以及軟件 Pro ENGINEER 的實(shí)體建模、裝配 建模、制圖基礎(chǔ)、工過程動(dòng)畫設(shè)計(jì)等各個(gè)環(huán)節(jié)的基本操作規(guī)則及運(yùn)用方法， 從而可以利用軟件 Pro ENGINEER 或其它三維設(shè)計(jì)軟件完成模具的整體設(shè) 計(jì)。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 塑料；注射模具；Pro ENGINEER 軟件 全套圖紙，三維動(dòng)畫，加全套圖紙，三維動(dòng)畫，加 153893706 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - II - Dr

3、ivenDriven geargear moldmold designdesign ofof thethe autometerautometer andand animationanimation ofof workersworkers coursecourse AbstractAbstract Because the plastics have many advantages that the metals and other nonmetals with for cant compare to, it developed quickly these yeas. In the modern

4、industry and the articles for daily use, more and more plastic products replaced many products of former, and the mould as the technique of mould for plastic also got the quick development. The design project for graduation is on the Pro ENGINEER platform to design the injection mould for Driven gea

5、r wheel of the autometer. It is one of the molds, and also in nowadays market is the most in common used, most having the developing foreground of the mold insides the injection mould for plastics. In the design process, through the understanding and mastering the plastics Nylon and Driven Initiativ

6、e gear wheel of the autometer, primarily complete to the plastics mould of type part, injection system, , and design the system for the plastics taking off and the frame of mold the etc. And make use of the Pro ENGINEER which is one of the CAD software with mighty functions to accomplish 3D shapes a

7、nd Animation of workers course. After finishing this design, we not only control the basic process and the main points of the injection moulds design, but also understood entity that the plasticss fundamental type craft, and the solid modeling, the assembly and the engineering drawing in Pro ENGINEE

8、R, Animation of workers course, graphics the foundation to the basic operation rule and application method of the each link. Finally, we can make use of the Pro ENGINEER and other 3D soft ware to 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - III - complete the mould overall design. KeywordsKeywords：Plastics; The injection mould

9、for plastics; Pro ENGINEER 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - IV - 目目 錄錄 摘 要.I Abstract .II 第 1 章 緒論1 1.1 課題背景.1 第 2 章 塑件與注射模具3 2.1 塑料.3 2.1.1 塑料的結(jié)構(gòu)、成分3 2.1.2 塑料的使用性能及用途3 2.1.3 塑料的選用3 2.2 注射模具.5 2.2.1 注射模具設(shè)計(jì)的幾個(gè)部分6 2.3 塑件幾何形狀.6 2.4 尺寸精度.7 2.5 表面質(zhì)量.7 第 3 章 模具的設(shè)計(jì)8 3.1 成型零件的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì).8 3.1.1 分型面位置的確定8 3.1.2 型腔數(shù)目的確定9 3.1.3 型腔結(jié)

10、構(gòu)設(shè)計(jì)10 3.2 動(dòng)模固定板和定模固定板.12 3.2.1 成型零件的三維造型12 3.3 注射機(jī)的確定.14 3.3.1 注射機(jī)型號(hào)的確定14 3.3.2 最大注射量的校核14 3.3.3 鎖模力的校核15 3.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)15 3.4.1 主流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15 3.4.2 澆口套16 3.4.3 分流道設(shè)計(jì)16 3.4.4 分流道的形狀及尺寸17 3.4.5 澆口的設(shè)計(jì)17 3.5 澆注系統(tǒng)的平衡.18 3.6 冷料穴的設(shè)計(jì).19 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - V - 第 4 章 模具結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì)20 4.1 導(dǎo)向零件.20 4.1.1 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)20 4.1.2 導(dǎo)套的設(shè)計(jì)2

11、1 4.2 拉料桿.21 4.3 動(dòng)模墊板設(shè)計(jì).21 4.4 彈簧.23 4.5 支承塊.23 4.6 頂板導(dǎo)柱.24 第 5 章 模具工作過程的動(dòng)畫設(shè)計(jì)25 5.1 裝配.25 5.1.1 子組的裝配25 5.1.2 模具的整體裝配26 5.2 動(dòng)畫設(shè)計(jì).28 結(jié) 論32 致 謝33 參考文獻(xiàn)34 附錄 A 英文翻譯.35 附錄 B 45 附錄 C 46 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 1 - 第第 1 章章 緒論緒論 1.1 課題背景課題背景 模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí) 本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國家被稱為“點(diǎn)鐵 成金”的“磁力工業(yè)”

12、。美國工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”；德國 則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)”；日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì) 繁榮富裕的動(dòng)力”，同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的 原動(dòng)力”。日本模具產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)到 13000 億日元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過日本機(jī)床總 產(chǎn)值 9000 億日元。如今，世界模具工業(yè)的發(fā)展甚至已超過了新興的電子 工業(yè)。 我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對(duì)模具工業(yè)提出了越來越高的要求，預(yù)計(jì)到 2005 年，僅汽車行業(yè)將需要各種塑料制件 36 萬噸；電冰箱、洗衣機(jī)和空 調(diào)的年產(chǎn)量均超過 1000 萬臺(tái)；彩電的年產(chǎn)量已超過 3000 萬臺(tái)。到 2010 年，在建筑與建材行業(yè)方面，塑料門

13、窗的普及率為 30%，塑料管的普及率 將達(dá)到 50%，這些都會(huì)大大增大對(duì)模具的需求量。 近年來，我國的模具工業(yè)一直以每年 13%左右的增長速度快速發(fā)展。 據(jù)預(yù)測(cè)，我國模具行業(yè)在“十五”期間的增長速度將達(dá)到 13%15%。模具 鋼的需求量也將以年 12%的速度遞增，全國年需求量約 70 萬噸左右，而 國產(chǎn)模具鋼的品種只占現(xiàn)有國外模具鋼品種的 60%，每年進(jìn)口模具鋼約 6 萬噸。我國每年進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的 20%左右，已超過 10 億美元， 其中塑料與橡膠模具占全部進(jìn)口模具的 50%以上；沖壓模具占全部進(jìn)口模 具約 40%。 目前，全世界模具的年產(chǎn)值約為 650 億美元，我國模具工業(yè)的產(chǎn)值在

14、國際上排名位居第三位，僅次于日本和美國。雖然近幾年來，我國模具工 業(yè)的技術(shù)水平已取得了很大的進(jìn)步，但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國家相比仍有 較大的差距。例如，精密加工設(shè)備還很少，許多先進(jìn)的技術(shù)如 CAD/CAE/CAM 技術(shù)的普及率還不高，特別是大型、精密、復(fù)雜和長壽命 模具遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)的發(fā)展需要。 縱觀發(fā)達(dá)國家對(duì)模具工業(yè)的認(rèn)識(shí)與重視，我們感受到制造理念陳舊則 是我國模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品 的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低 的重要標(biāo)志。因此，模具是國家重點(diǎn)鼓勵(lì)與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品，現(xiàn)代 模具是多學(xué)科知識(shí)集聚的高新技術(shù)產(chǎn)

15、業(yè)的一部分，是國民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)， 其技術(shù)、資金與勞動(dòng)相對(duì)密集。目前，我國模具工業(yè)的當(dāng)務(wù)之急是加快技 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 2 - 術(shù)進(jìn)步，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高檔模具的比重，質(zhì)中求效益，提高模具的 國產(chǎn)化程度，減少對(duì)進(jìn)口模具的依賴。 現(xiàn)代模具技術(shù)的發(fā)展，在很大程度上依賴于模具標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)質(zhì)模具材 料的研究、先進(jìn)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、專用的機(jī)床設(shè)備，更重要的是生產(chǎn)技 術(shù)的管理等。21 世紀(jì)模具行業(yè)的基本特征是高度集成化、智能化、柔性化 和網(wǎng)絡(luò)化。追求的目標(biāo)是提高產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計(jì)及制造周 期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具行業(yè)的應(yīng)變能力，滿足用戶需要。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論

16、文 - 3 - 第第 2 章章 塑件與注射模具塑件與注射模具 2.1 塑料塑料 2.1.1 塑料的結(jié)構(gòu)、成分塑料的結(jié)構(gòu)、成分 塑料的主要成分是樹脂，樹脂有天然樹脂和合成樹脂兩種。無論是什 么種類的樹脂，都屬于高分子化合物，簡稱高聚物。高聚物可分為線型高 聚物、體型高聚物、網(wǎng)型高聚物。線型高聚物成型前具有可溶性和可熔性， 成型后仍具有這種特性，因而可多次成型，體型高聚物成型前是可溶和可 熔的，而成型硬化后，就變成既不溶解又不熔融的固體，所以不能再次成 型。 樹脂是塑料中必不可少的部分，塑料之所以具有可塑性或流動(dòng)性，就 是樹脂所賦予的。樹脂的主要作用是將塑料的其它成分加以粘合，并決定 塑料的類型（

17、熱塑性或熱固性）和主要性能，塑料中的樹脂主要是合成樹 脂，其次是纖維素酯，樹脂在塑料中的比例約為 4050%，另外，塑料還 包括填充劑、增塑劑、著色劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、阻燃劑、防靜電劑等多 種成分，使塑料不但美觀，而且改善塑料及塑件的綜合性能，使其滿足不 同塑件的使用要求。 2.1.2 塑料的使用性能及用途塑料的使用性能及用途 塑料的優(yōu)點(diǎn)：重量輕、比強(qiáng)度（強(qiáng)度與密度之比）比剛度高、優(yōu)良的 耐磨、自潤滑和吸震性能、粘結(jié)能力強(qiáng)、優(yōu)越的化學(xué)穩(wěn)定性、優(yōu)良的電絕 緣性能、有些塑料具有優(yōu)良的光學(xué)性能和著色范圍寬，可染成各種色調(diào)。 由于塑料具有這些優(yōu)點(diǎn)，因此在現(xiàn)代工業(yè)和日用產(chǎn)品中，越來越多用到塑 料制品，特

18、別應(yīng)用于光學(xué)儀器和包裝工業(yè)方面，發(fā)展尤為迅速。但是由于 要求其耐磨性要高，抗沖擊韌性要好，因此對(duì)塑料的成份，注塑整個(gè)過程 的工藝，設(shè)備，模具等，都要作出大量工作，以保證塑件的表面質(zhì)量良好， 從而達(dá)到使用的要求。 2.1.3 塑料的選用塑料的選用 常用塑料可分為：熱塑性塑料和熱固性塑料兩種。熱塑性塑料的合成 樹脂都是線型或支鏈型高聚物，因而受熱變軟，甚至成為可流動(dòng)的穩(wěn)定粘 稠液體，在此狀態(tài)時(shí)具有可塑性，可塑成一定形狀的塑件，冷卻后保持既 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 4 - 得的形狀，如再加熱又可變軟塑制成另一形狀，如此可以反復(fù)進(jìn)行多次。 節(jié)省原料又可減小污染，因此選用熱塑性塑料。 考慮到該塑

19、件是應(yīng)用于汽車的速度表，要有一定的硬度和剛性，綜合 考慮各種塑料的綜合性能，選用尼龍 66 塑料。 尼龍 66 樹脂： 1名稱為聚己內(nèi)酰胺，俗名尼龍 66； 2結(jié)構(gòu)式為NH（CH2）6CO ； n 3分子量達(dá)到 1500022000； 4性能如表 2-1 所示。 表 2-1 尼龍 66 性能表 指 標(biāo) 名 稱指 標(biāo)序 號(hào)型號(hào)型型型 1外 觀乳白色均勻顆粒 3相對(duì)密度(20)1.101.15 4熔 點(diǎn)()250260 5顆 粒 度 (N/g)40 6燃燒性HB 7 熱變形溫度(1.81MPa，) 6070 8成型收縮率(%)12 9體積電阻(.cm)1013 10體積電阻()1013 11相對(duì)粘

20、度2.72.82.82.92.9 12拉伸強(qiáng)度606570 13靜彎曲強(qiáng)度( MPa)8090100 14缺口沖擊強(qiáng)度(KJ/m2)789 5產(chǎn)品為半透明或不透明乳白色結(jié)晶形聚合物。具有優(yōu)良的耐磨性， 自潤滑性，機(jī)械強(qiáng)度較高。耐酸、堿以及鹵代烷、烴類、酯類和酮類溶劑， 易溶于極性溶劑如苯酚、甲酸、硫酸等。 6成型工藝尼龍 66 較易受熱氧化而發(fā)黃，采用真空干燥，避免高溫 氧化分解，也有利于除去微量水分。干燥溫度（855），干燥時(shí)間 58 小時(shí)。 注射成型溫度 240290，注射壓力 60220MPa，模具溫度為 2090。 2.2 注射模具注射模具 1.選材選材 表面淬火鋼最適合來制造模具。這

21、種模具實(shí)用且不昂貴，其 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 5 - 費(fèi)用所占比例小，通過表面淬火、碳化、和滲碳，模具可以形成像玻璃一 樣硬的表面，同時(shí)形成柔韌、可延展的芯部結(jié)構(gòu)。堅(jiān)硬的表面為模具提供 了耐磨損性，而其韌性芯部可以承受振動(dòng)以及交變載荷。 2.塑料注塑模具成型方法塑料注塑模具成型方法 注射成型可成型各種形狀的塑料制品。它 的特點(diǎn)是成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜，尺寸精密，帶有嵌件的制品， 生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，應(yīng)用廣泛。所用設(shè)備是各種類型的注射機(jī)， 作用是將料筒內(nèi)的塑料加熱，使其塑化，然后對(duì)熔融塑料實(shí)施高壓，使其 由噴嘴注入模具型腔。 3.塑料注射過程中應(yīng)注意的共同問題塑料注射過

22、程中應(yīng)注意的共同問題 由于對(duì)塑料制品的表面質(zhì)量要 求很高，不能有任何斑紋、氣孔等缺陷，因而在整個(gè)注塑過程對(duì)原料、設(shè) 備、模具、甚至產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，都要十分注意和提出嚴(yán)格甚至特殊的要求。 尼龍是無定形塑性材料，流動(dòng)性中等，因此充模能力可以滿足塑件的成型 要求。但會(huì)到其他方面因素的影響，所以應(yīng)注意以下幾項(xiàng)。 a原料的準(zhǔn)備與干燥。由于尼龍極易吸濕，使成型塑件表面出現(xiàn)斑 痕、云紋等缺陷，因此在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加料過程中，必須注意密封，盡量 避免尼龍吸收水分。加熱前一定要干燥，并在注塑時(shí)，加料必須使用干燥 料斗。還要注意一點(diǎn)的是干燥過程中，輸入的空氣最好應(yīng)經(jīng)過濾、除濕， 以便保證不會(huì)污染原料。 b機(jī)筒、螺桿及其

23、附件的清潔。為防止原料污染和在螺桿及附件凹 陷處存有舊料或雜質(zhì)，特別熱穩(wěn)定性差的樹脂存在，因此在使用前、停機(jī) 后都應(yīng)用螺桿清洗劑清洗干凈各件，使其不得粘有雜質(zhì)，當(dāng)臨時(shí)停機(jī)時(shí)， 為防止原料在高溫下停留時(shí)間長，引起解降，應(yīng)將干燥機(jī)和機(jī)筒溫度降低。 c在模具設(shè)計(jì)上應(yīng)注意的問題（包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)） 。為了防止出現(xiàn)回 流動(dòng)不暢，或冷卻不均造成塑料成型不良，產(chǎn)生表面缺陷和變質(zhì)，一般在 模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。壁厚應(yīng)盡量均勻一致，脫模斜度要足夠大； 過渡部分應(yīng)逐步。圓滑過渡，防止有尖角；澆口，流道盡可能寬大、粗短， 且應(yīng)根據(jù)收縮冷凝過程設(shè)置澆口位置，必要時(shí)應(yīng)加冷料井；模具表面應(yīng)光 潔，粗糙度低（最好低于

24、0.8） 。 d注塑工藝方面應(yīng)注意的問題(包括注塑機(jī)的要求） 。為了減少內(nèi)應(yīng)力和 表面質(zhì)量缺陷，在注塑工藝方面應(yīng)注意以下幾方面的問題。應(yīng)選用專用螺 桿、帶單獨(dú)溫控射嘴的注塑機(jī)；注射溫度在塑料樹脂不分解的前提下，宜 用較高注射溫度；注射壓力：一般較高，以克服熔料粘度大的缺陷，但壓 力太高會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力造成脫模因難和變形；注射速度：在滿足充模的情況 下，一般宜低，最好能采用慢快慢多級(jí)注射；保壓時(shí)間和成型周期： 在滿足產(chǎn)品充模，不產(chǎn)生凹陷、氣泡的情況下；宜盡量短，以盡量減低熔 料在機(jī)筒停留時(shí)間；螺桿轉(zhuǎn)速和背壓：在滿足塑化質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量 低，防止產(chǎn)生解降的可能；模具溫度：制品的冷卻好壞，對(duì)質(zhì)量影響

25、極大， 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 6 - 所以模溫一定要能精確控制其過程，有可能的話，模溫宜高一些好。 2.2.1 注射模具設(shè)計(jì)注射模具設(shè)計(jì)的幾個(gè)部分的幾個(gè)部分 注射模可分為動(dòng)模和定模兩大部分，注射時(shí)動(dòng)模與定模閉合構(gòu)成型腔 和澆注系統(tǒng)，開模時(shí)動(dòng)模和定模分離，取出塑件。定模安裝在注射機(jī)固定 模板上，而動(dòng)模則安裝在注射機(jī)的移動(dòng)模板上。 注射模的總體功能結(jié)構(gòu)分為： 成型部分作為塑件的幾何邊界，包容塑件，完成塑件的結(jié)構(gòu)和尺 寸等的成型。 澆注系統(tǒng)將注射機(jī)噴嘴過來的熔融塑料過渡到型腔中，起了輸送 管道的作用。 排氣系統(tǒng)充模時(shí)，排除熔料進(jìn)入后模腔中多余的氣體或料流末端 冷料等。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制模具

26、的溫度，使熔融塑料在充滿模腔后迅速可 靠定型。對(duì)于不同的塑料和塑件，溫度調(diào)節(jié)的方法不一樣，在本例中，不 設(shè)計(jì)該系統(tǒng)，詳細(xì)情況見溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分。 脫模機(jī)構(gòu)把模腔中定型后的塑件從模具中脫分并取出的部件。 模體（模架）是整個(gè)模具的主骨架，通過它將模具的各個(gè)部分有 機(jī)地結(jié)合在一起，并在使用時(shí)，通過它與注射機(jī)聯(lián)系在一起。 2.3 塑件塑件幾何形狀幾何形狀 1.形狀形狀 速度表從動(dòng)齒輪的結(jié)構(gòu)如圖 2-2 所示。 圖 2-2 從動(dòng)齒輪的結(jié)構(gòu)圖 塑件的幾何形狀應(yīng)盡可能保證有利于成型的原則，即在開模取出時(shí)， 盡可能不采用復(fù)雜的瓣合分型與側(cè)抽芯。因此，塑件的內(nèi)外表面形狀要盡 量避免旁側(cè)凹陷部分。本塑件為結(jié)構(gòu)

27、圖的斜齒輪部分，中間的細(xì)桿部分可 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 7 - 以像型芯一樣固定下來，斜齒輪為成型部分。 2.脫模斜度脫模斜度 由于塑料冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)使塑件緊緊包住模具型芯 或型腔中的凸起部分，為了便于從塑件中抽出型芯或型腔中取出塑件，防 止脫模時(shí)拉傷或擦傷塑件，因此塑件內(nèi)外表面沿脫模方向應(yīng)具有足夠的脫 模斜度。由于該塑件的成型部分為一斜齒輪，本身具有一定的螺旋角，這 樣成型的斜齒輪可以通過自身的旋轉(zhuǎn)旋出，并且斜齒輪的成型部分應(yīng)有一 定的倒角，這樣有利于脫模。 3.壁厚壁厚 塑件厚度要盡可能均勻,否則會(huì)因硬化或冷卻速度不同而引起 收縮率不一致,結(jié)果在塑件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,致使塑件產(chǎn)

28、生翹曲、縮孔、裂 紋，甚至開裂等缺陷。本設(shè)計(jì)符合要求，成型部分的壁厚為一環(huán)形。 4.圓角圓角 帶有尖角的塑件，往往會(huì)在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，影響塑件 強(qiáng)度；同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)凹痕或氣泡，影響塑件外觀質(zhì)量。為此，塑件除了使 用上要求必須采用尖角之處外，其余所有轉(zhuǎn)角處均應(yīng)盡可能采用圓弧過渡。 這樣，不僅避免了應(yīng)力集中，提高了強(qiáng)度，而且還增加了塑件的美觀，有 利于塑件充模時(shí)的流動(dòng)。 2.4 尺寸精度尺寸精度 因?yàn)楸舅芗樗俣缺淼膹膭?dòng)齒輪，嚙合性要好，需要一定的傳動(dòng)精度， 公法線平均長度偏差為 5.891,齒圈跳動(dòng)公差為 0.15。 120 . 0 246 . 0 2.5 表面質(zhì)量表面質(zhì)量 該塑件齒面粗糙度選

29、為 3.2，其余全部為 6.3,表面光滑平整，表面缺陷 必須避免。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 8 - 第第 3 章章 模具的設(shè)計(jì)模具的設(shè)計(jì) 3.1 成型零件的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)成型零件的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì) 3.1.1 分型面位置的確定分型面位置的確定 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在 模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置 形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因 此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。 選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則。 1.件質(zhì)量考慮 a.確保塑件尺寸精度。選擇分型面時(shí)，應(yīng)考慮

30、減小由于脫模斜度造成 塑件的大小端尺寸差異。由于本塑件相對(duì)高度較小，而且有自身斜度，所 以可以底面為分型面。 b.確保塑件表面要求。分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響塑件外觀的部位 以及塑件外觀的要求，而且分型面處所產(chǎn)生的飛邊應(yīng)容易修整加工。 c.分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。 2.技術(shù)規(guī)格考慮 a.鎖模力考慮。即盡可能減少塑件在分型面上的投影面積。當(dāng)塑件在 分型面上的投影面積接近于注射機(jī)的最大注射面積時(shí)，有產(chǎn)生溢料的可能。 模具的分型面尺寸在保證一定的型腔不溢料邊距的情況下，應(yīng)盡可能減小 分型面接觸面積，從而可以增加分型面的接觸應(yīng)力，防止溢料，并簡化分 型面的加工。 b.模板間距考慮。在該模具中，

31、動(dòng)模的高度約為 18mm，定模的高度 約調(diào) 2mm,.模具的閉合高度為 20mm，脫模時(shí)，分型面需要打開 2mm 才能 離開凹模，接著繼續(xù)開模約 90mm 才能讓出塑件及澆注系統(tǒng)脫模時(shí)需要占 用的空間。這樣要求注射機(jī)在開模結(jié)束后動(dòng)、定模板之間的最小間距為 92mm，附錄 A 中注射機(jī)的移模行程為 260mm，滿足要求。 3. 模具結(jié)構(gòu)考慮 a.盡量簡化脫模部件。為便于塑件脫模，應(yīng)使塑件在開模時(shí)盡可能留 于動(dòng)模部分（因?yàn)樗芗捻敵鰴C(jī)構(gòu)通常都設(shè)在動(dòng)模部分） 。因?yàn)樗俣缺韽?動(dòng)齒輪成型件中有一金屬嵌件，金屬嵌件放置在動(dòng)模板上，塑件成型后必 然留在嵌件上，開模后即可用頂桿頂出塑件。如嵌件設(shè)在定模板上，

32、則使 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 9 - 脫模困難。 b.方便澆注系統(tǒng)的布置。 c.便于排溢，為了有利于氣體的排出，分型面盡可能與料流的末端重 合，即底座底面。 d.模具總體結(jié)構(gòu)簡化，盡量減少分型面數(shù)目，盡量采用平直分型面。 e.便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時(shí)留在動(dòng)模一邊。 f.便于模具加工制造。 g.對(duì)側(cè)向抽芯的影響。 h.模具制造難易性考慮。 綜上所述，由于速度表從動(dòng)齒輪外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求較高， 且裝配精度要求高，但結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，模具將會(huì)采用一個(gè)分模面，一個(gè)分 型面。為了便于模具加工制造，應(yīng)盡可能選擇平直分型面，易于加工，易 于成型。如圖 3-1 所示，采用 AA 這樣一

33、個(gè)平直的分型面，分型面選在 斜齒輪上倒角的下邊緣，AA 上面為上型腔成型部分 ，AA 下面為下 型腔成型部分，并且應(yīng)當(dāng)保證上下型腔在分型面處的齒廓線配合在一起， 這樣才能保證整個(gè)的塑件成型，本設(shè)計(jì)的型腔單獨(dú)設(shè)計(jì)成一個(gè)模塊 ，固 定在模板上，固定時(shí)應(yīng)加一個(gè)銷釘，防止旋轉(zhuǎn)。下型腔的成形部分由兩塊 成形模塊鑲拼組成 B-B 上面為一成形模塊，B-B 的下面為一成形模塊。 圖 3-1 分型面確定圖 3.1.2 型腔數(shù)目的確定型腔數(shù)目的確定 型腔數(shù)目的確定可以有多種原則。 1.用的注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)； 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 10 - 2.注射機(jī)最大鎖模力確定型腔數(shù)； 3.塑件精度確定

34、型腔數(shù)； 4.性確定型腔數(shù)。 本設(shè)計(jì)的型腔的數(shù)量為“一出四”即一模四腔，已考慮了本產(chǎn)品的生產(chǎn) 批量（大批量生產(chǎn)）和注射機(jī)型號(hào)。因此我們?cè)O(shè)計(jì)的模具為多型腔的模具。 考慮到模具成型零件和抽芯結(jié)構(gòu)以及出模方式的設(shè)計(jì)，模具的型腔排列方 式如圖 3-2 所示。 圖 3-2 模具的型腔排列方式圖 在本例中，我們采用第一種方法來確定型腔數(shù)目： （31） 件 廢公利 G GGK n 式中：為型腔數(shù)n 為注射機(jī)公稱注射量的利用系數(shù),般取 0.750.85,這里取 利 K 0.80。 為注射機(jī)的質(zhì)量公稱注射量，g。 公 G 為澆注系統(tǒng)及飛邊等的塑料質(zhì)量，g。 廢 G 為單個(gè)型腔中的塑件質(zhì)量，g。 件 G 在本設(shè)計(jì)

35、中由于所選的注射成型機(jī)的最大注射量比所需的大出很多， 所以確定型腔數(shù)為四是可以的了。 3.1.3 型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 成型零件在工作時(shí)是直接與塑料接觸，并成型塑件的，其形狀復(fù)雜， 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 11 - 精度與光潔度要求較高。因此在選擇結(jié)構(gòu)時(shí)要既考慮保證成型塑件，又要 便于制造加工。成型零件整體方式強(qiáng)度、剛度好，結(jié)構(gòu)簡單，而鑲拼式成 型零件的剛性不如整體式成型零件，且易在塑件表面留下鑲拼線痕跡，而 且模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。考慮本塑件的待塑部分和嵌件的結(jié)構(gòu)，動(dòng)模采用鑲拼 組合方式，但采用這方式可以使便于加工，保證精度。所以采用鑲拼組合 方式的動(dòng)模模具的模具結(jié)構(gòu)，使模具型腔的加工

36、簡化。動(dòng)定模型腔結(jié)構(gòu)如 圖 3-3、圖 3-4 所示。 圖 3-3 定模結(jié)構(gòu)圖 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 12 - 圖 3-4 動(dòng)模結(jié)構(gòu)圖 成型工作尺寸計(jì)算。 a頂圓直徑尺寸 利用公式： m scpss xQddD 0 腔 (3-2) 式中， 腔 D 為型腔內(nèi)形（內(nèi)徑）尺寸，mm s d 為塑件外徑基本尺寸，mm。 s 為塑件公差， s=0.46 mm。 cp Q 為塑料平均收縮率，已知為 2%。 x為綜合修正系數(shù)，一般情況，x=1/2。 m 為模具成型尺寸設(shè)計(jì)公差，一般 m =(1/81/4)s =0.0580.115。 以塑件的基本外形尺寸 25.164 mm 為例，得 頂 D =（

37、25.164+25.1642%-1/20.46） 115 . 0 0 =25.437mm 115 . 0 0 同理，型腔的其它內(nèi)形部分也應(yīng)用式（3-2）計(jì)算。 b型腔深度尺寸公式 m scpss xQhhH 0 腔 （3-3） 式中， 腔 H 為型腔深度尺寸，mm。 s h 為塑件高度基本尺寸，mm。 其它各項(xiàng)同上，下同。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 13 - 以塑件的基本高度尺寸 20mm 為例，得： H腔=(20+202-1/20) 0 0=20.4mm 同理，型腔的其它深度尺寸也應(yīng)用式（3-3）計(jì)算。 3.2 動(dòng)模固定板和定模固定板動(dòng)模固定板和定模固定板 動(dòng)模固定板和定模固定板是模具

38、的最外層裝置，動(dòng)模固定板作用是固 定連接動(dòng)模部分和為了安裝在注射機(jī)上的板，定模固定板作用是固定連接 定模部分和為了安裝在注射機(jī)上的板，因此要有一定的厚度，并有一定的 強(qiáng)度。根據(jù)已設(shè)計(jì)的型腔和型芯模塊的尺寸，可選用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模板。即 定模固定板的外形尺寸為 222282mm，厚度為 20mm。動(dòng)模固定板外形尺 寸為 222245mm，厚度為 24mm。 3.2.1 成型零件的三維造型成型零件的三維造型 成型零件無論是上型腔還是下型腔畫法的主要部分都是斜齒輪的畫法。 下面介紹應(yīng)用 Pro ENGINEER 野火版定模型腔的畫法。 單擊菜單 文件新建命令，打開新建對(duì)話框，選擇零件類型，輸入 新建文件

39、名稱“shangxingqiang”,然后確定，進(jìn)入零件工作環(huán)境。 1.斜齒輪參數(shù)的設(shè)置,選擇工具 /參數(shù),然后進(jìn)行設(shè)置。 z(齒數(shù)) 整數(shù) 19,m(模數(shù)) 實(shí)數(shù) 1.25,bta(螺旋角) 實(shí)數(shù) 6.5486,afph(壓力角) 實(shí)數(shù) 20，da (頂圓直徑),df(齒跟圓直徑),db(基圓 直徑),d(分度圓直徑)。 2設(shè)置完成選擇工具/關(guān)系進(jìn)行編輯。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 14 - 圖 3-5 上型腔 /*分度圓直徑 d=m*z/cos(bta) /*基圓直徑 db=m*z*cos(afph) /*齒頂圓直徑 da=d+2*1*m /*齒根圓直徑 df=d-2*(1+0.25

40、)*m 3選擇拉伸,拉伸直徑為 df 和高度為 20 的圓柱環(huán)(選擇 Front 面為草 繪平面),選擇草繪對(duì) d，da，df 分別進(jìn)行草繪。 4齒廓線的繪制,插入基準(zhǔn)曲線/從方程/選出坐標(biāo)系/笛卡兒坐標(biāo)系, 在打開的記事本中進(jìn)行編輯。 afa=45*t r=db/2 x=r*cos(afa )+pi*r*afa/180*sin(afa ) y=r*sin(afa )-pi*r*afa/180*cos(afa ) z=0 5選擇基準(zhǔn)軸,基準(zhǔn)點(diǎn),通過基準(zhǔn)軸基準(zhǔn)點(diǎn)作出基準(zhǔn)平面 1,然后作基 準(zhǔn)平面 2(通過基準(zhǔn)軸,偏移基準(zhǔn)平面 1，90/z 度),通過基準(zhǔn)平面 2 對(duì)基準(zhǔn) 曲線鏡像,選擇草繪畫出完

41、整的齒廓線,修剪,草繪/選用邊重命名為環(huán) 1。 6編輯/特征操作/復(fù)制/移動(dòng)/選取/獨(dú)立/完成,平移 20,旋轉(zhuǎn) z 軸 bta,重命名為環(huán) 2。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 15 - 7創(chuàng)建第一個(gè)輪齒,插入/掃描混合/切口,截面選擇環(huán) 1 和環(huán) 2。 8復(fù)制另一輪齒,編輯/特征操作/復(fù)制,曲線邊軸,旋轉(zhuǎn)角度 360/z。 9陣列,19。 10旋轉(zhuǎn)工具將高 20mm 的已成型體切割為 2mm,拉伸(以圓柱體的底面 為草繪平面)。 11澆道,剪切/倒直角/倒圓角。 這樣上型腔模就完成了(如圖 3-5),下型腔（如圖 3-6）和塑件都用相 同的畫法。 圖 3-6 下型腔 3.3 注射機(jī)的確定注

42、射機(jī)的確定 3.3.1 注射機(jī)型號(hào)的確定注射機(jī)型號(hào)的確定 一般工廠的塑膠部都擁有從小到大各種型號(hào)的注射機(jī)。中等型號(hào)的占 大部分，小型和大型的只占一小部分。所以我們不必過多的考慮注射機(jī)型 號(hào)。具體到這套模具，采用注射機(jī)型號(hào)為中型的 SZ-160/80 和規(guī)格以及各 參數(shù)如附錄 A。 3.3.2 最大注射量的校核最大注射量的校核 按(3-1)式校核 KVOV=+V澆 (3-1) n i i V 1 式中 VO為注射成型機(jī)最大注射量 （cm） 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 16 - V 為塑料制品的體積（包括制品、澆道凝料和飛邊）（cm3） Vi為一個(gè)塑料制品的體積（cm3） V澆為澆道澆道凝料和

43、飛邊的體積（cm3） n 為型腔數(shù) K 為利用系數(shù)，K=0.8 利用式(3-1)得 0.8163=130.4 4(R22-R12)H+4L1L21/3SH=101 即 130101 注射成型機(jī)的注射量合適。 3.3.3 鎖模力的校核鎖模力的校核 用式(3-2) FOP模A分100 (3-2) 式中 FO 為注射成型機(jī)的公稱鎖模力(N) 2540 MPa P模為模內(nèi)壓力(型腔內(nèi)熔休壓力)(MPa) A分為塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面是的投影面積之和( cm3) FO=800 P模A分100=3025.45100 =763.5 即鎖模力的校核合適。 3.43.4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系

44、統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴開始到型腔為止的塑料流動(dòng)通道， 其由主流道、分流道、澆口及冷料穴組成。 3.4.1 主流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 主流道是指從注射機(jī)噴嘴與模具接觸的部位起，到分流道為止的這一 段。熔融塑料首先經(jīng)過主流道， ，主流道的斷面形狀常為圓形。主流道截 面面積過小，塑料在流動(dòng)過程中冷卻面積相對(duì)增加，熱量損失大，黏度增 加，流動(dòng)性降低，成型壓力損失大，造成成型困難；如主流道截面面積過 大，會(huì)使流道容積增大，塑料耗量增多，而且會(huì)使塑料流動(dòng)過程中壓力減 弱，冷卻時(shí)間延長，容易產(chǎn)生紊流或渦流，使塑件產(chǎn)生氣孔，影響塑件質(zhì) 量。 為了便于凝料從主流道中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，其半錐角

45、1 3 內(nèi)壁必須光滑，表面粗糙度應(yīng)有 Ra0. 24。其小端直徑 D2=D1+（0.51）mm,常取 48mm。主流道大端處應(yīng)呈圓角，其半徑常取 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 17 - r=13 mm，以減小料流轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力。主流道的一端常設(shè)計(jì)成帶凸臺(tái)的圓 盤，高度為 510mm,并與注射機(jī)固定模板的定位孔間隙配合，襯套的球形 凹坑深度常取 35mm,R2=R1+（12mm） 。在保證塑件成型良好的前提下， 主流道的 L 盡量短，否則將會(huì)使主流道凝料增多，塑料損耗量大，且增加 壓力損失，使塑料降溫過多而影響注射成型。通常主流道 L 可小于或等于 60 mm,詳見圖 3-7 所示。 3.4.2

46、 澆口套澆口套 由于主流道要與高溫塑料及噴嘴接觸和碰撞，所以模具的主流道部分 通常設(shè)計(jì)成可拆卸的主流道襯套，簡稱澆注套或澆口套，可用 45#表面淬 火 HRC55 。澆注套的主要作用是：a.使模具安裝時(shí)進(jìn)入定位孔方便而在 注射機(jī)上很好的定位，與注射機(jī)噴嘴孔吻合，并能經(jīng)受塑料的反壓力，不 致被推出模具。b.作為澆注系統(tǒng)的主流道，將料筒內(nèi)的塑料過渡到模具內(nèi)， 保證料流有力暢通地達(dá)到型腔，在注射過程中不應(yīng)有塑料溢出，同時(shí)保證 主流道凝料脫出方便。結(jié)構(gòu)如圖 3-7 所示。 圖 3-7 澆口套 3.4.3 分流道設(shè)計(jì)分流道設(shè)計(jì) 在多型腔或單型腔多澆口（塑件尺寸大）時(shí)應(yīng)設(shè)置分流道，分流道是 指主流道末端與

47、澆口之間這一段塑料熔體的流動(dòng)通道。它是澆注系統(tǒng)中熔 融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得 平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。因此分流道設(shè)計(jì)應(yīng)滿足良好的壓力傳遞和保持理想的 充填狀態(tài)，并在流動(dòng)過程中壓力損失盡可能小，能將塑料熔體均衡地分配 到各個(gè)型腔。 3.4.4 分流道的形狀及尺寸分流道的形狀及尺寸 分流道是裝配線圖中定模腔板下的水平的流道。為了便于加工及凝料 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 18 - 脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分流道截面形狀一般為圓形、梯形、 U 形、半圓形及矩形等，本塑件采用圓形截面，圓形截面加工工藝性好， 且塑料熔體的熱量散失流動(dòng)阻力小，因此分流道設(shè)計(jì)成

48、圓形截面，便于分 流道和主流道凝料脫模，取干道直徑為 6mm，其與干道垂直的分澆道直徑 為 4 mm。如圖 3-8 所示。 3.4.4.1 分流道的表面粗糙度分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料 熔體的流動(dòng)狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 并不要求很低， 一般取 1.6m 左右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻 皮層固定，從而與中心部位的熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流 動(dòng)時(shí)具有適宜的剪切速率和剪切熱。實(shí)際加工時(shí)，用銑床銑出流道后，少 為省一下模，省掉加工紋理就行了。 （省模：制造模具的一道很重要的工 序，一般配備了專

49、業(yè)的省模女工，即用打磨機(jī)，沙紙，油石等打磨工具將 模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度。 ） 3.4.4.2 分流道的布置形式分流道的布置形式 流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的 布置形式，但應(yīng)遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸； 另一方面流程盡量短、鎖模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡 式，如圖 3-2 所示。 3.4.5 澆口的設(shè)計(jì)澆口的設(shè)計(jì) 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是 澆注系統(tǒng)中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、 形狀及尺寸塑件性能和質(zhì)對(duì)量的影響很大，因此合理選擇澆口位置是提高

50、塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循以下原則，并根據(jù)具體情況 決定：澆口的位置選擇應(yīng)盡量避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)；澆口應(yīng)開設(shè)在塑件斷 面最厚處，以利于塑料添充及補(bǔ)料；澆口位置的選擇應(yīng)使塑料的流程最短， 料流變向最少，以減少流動(dòng)能量的損失；應(yīng)有利于型腔內(nèi)的氣體排出，以 免由于氣體被壓縮產(chǎn)生高溫，使塑件局部碳化燒焦；應(yīng)減少或避免塑件的 熔接痕，增加熔接牢度，無特殊需要，最好不要開設(shè)一個(gè)以上的澆口，否 則會(huì)增加熔接痕的數(shù)量；應(yīng)防止料流將型腔、型芯、嵌件擠壓變形，對(duì)于 有細(xì)長型芯的圓筒形塑件，應(yīng)避免偏心進(jìn)料，以防止型芯彎曲。 3.4.5.1 澆口的選用澆口的選用 澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們

51、將采用限制性澆口。限 制性澆口一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 19 - 速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，使其成為理想的流動(dòng)狀態(tài)，迅速面均衡地 充滿型腔，另一方面改善塑料熔體進(jìn)入型腔時(shí)的流動(dòng)特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸， 可使多型腔同時(shí)充滿，可控制填充時(shí)間、冷卻時(shí)間及塑件表面質(zhì)量，同時(shí) 還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分離的作用。 我們采用的是側(cè)澆口。側(cè)澆口又稱邊緣澆口，國外稱之為標(biāo)準(zhǔn)澆口。側(cè)澆 口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩 形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切速率及澆口 封閉時(shí)

52、間。這燈澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征 靈活地選擇進(jìn)料位置，因此它是廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中 小型塑件的多型腔模具，且對(duì)各種塑料的成型適應(yīng)性均較強(qiáng)；但射壓力損 失大，對(duì)深型腔塑件排氣不便。具體到這套模具，澆口各部分尺寸都是取 的經(jīng)驗(yàn)值。實(shí)際加工中，是先用圓形銑刀銑出直徑為 4 的分流道，再將 材料進(jìn)行熱處理，然后做一個(gè)銅公（電極）去放電，用電火花打出這個(gè)澆 口來的。 3.4.5.2 澆口位置的選擇澆口位置的選擇 模具設(shè)計(jì)時(shí)，澆口的位置及尺寸要求比較嚴(yán)格，初步試模后還需進(jìn)一 步修改澆口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對(duì)塑件成型性能及質(zhì)量 影響很大，因此合理選擇澆

53、口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)澆 口位置的不同還影響模具結(jié)構(gòu)。總之要使塑件具有良好的性能與外表，一 定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則。 1 盡量縮短流動(dòng)距離； 2 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處； 3 必須盡量減少熔接痕； 4 應(yīng)有利于型腔中氣體排出； 5 考慮分子定向影響； 6 避免產(chǎn)生噴射和蠕動(dòng)； 7 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷； 8 注意對(duì)外觀質(zhì)量的影響。 根據(jù)本塑件的特征，綜合考慮以上幾項(xiàng)原則，每個(gè)型腔設(shè)計(jì)一個(gè)進(jìn)澆 點(diǎn)如圖 3-8 所示。 3.5 澆注系統(tǒng)的平衡澆注系統(tǒng)的平衡 對(duì)于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一模多腔的形式，設(shè)計(jì)應(yīng)盡量 保證所有的型腔同時(shí)得到均一

54、的充填和成型。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu) 允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長度相等、形狀 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 20 - 及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口 尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。 顯然，我們?cè)O(shè)計(jì)的模具是平衡式的，即從主流道到各個(gè)型腔的分流道的長 度相等，形狀及截面尺寸都相同。 3.6 冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴的設(shè)計(jì) 在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一小 段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī) 料筒以內(nèi)約 1025mm 的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)

55、才達(dá)到正常 的塑料熔體溫度。位于這一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動(dòng)性能及成型性能不佳，如 果這里溫度相對(duì)較低的冷料進(jìn)入型腔，便會(huì)產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的 影響，用一個(gè)井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流 道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。 冷料穴一般開設(shè)在主流道對(duì)面的動(dòng)模板上（也即塑料流動(dòng)的轉(zhuǎn)向處） ， 其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的 11.5 倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用 的是端部為 Z 字形和拉料桿的形式，具體要根據(jù)塑料性能合理選用。本模 具中的冷料穴的具體位置和形狀如圖 3-8 所示。 圖 3

56、-8 澆注系統(tǒng)圖 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 21 - 第第 4 4 章章 模具結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)零部件設(shè)計(jì) 模具除了型腔模以外一般還包括定模型板、定模固定板、動(dòng)模墊板 （或叫支承板）、墊塊（或叫墊腳、模腳、支承塊）、動(dòng)模固定板、頂出 固定板、頂出墊板（或叫頂出底版）、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、等組成。 一般定模 型板與定模固定板要用銷釘定位，動(dòng)模固定板與動(dòng)模墊板要用銷釘定位。 模具上所用的螺釘盡量采用內(nèi)六角螺釘。模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹漆 防銹。 4.1 導(dǎo)向零件導(dǎo)向零件 在動(dòng)、定模之間脫模系統(tǒng)中，都要用到導(dǎo)向零件。導(dǎo)向零件的作用是： 保證模具在進(jìn)行裝配和調(diào)模試機(jī)時(shí)，保證動(dòng)、定模之間一定的方向和

57、位置。 導(dǎo)向零件要承受一定的側(cè)向力，起了導(dǎo)向和定位的作用。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套等。導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則為。 1導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分布在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其 中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強(qiáng)度。 2根據(jù)模具的大小和形狀，一副模具一般需要 24 個(gè)導(dǎo)柱。 3為了保證分型面很好地接觸，導(dǎo)柱和導(dǎo)套在分型面處應(yīng)有承屑槽， 可在導(dǎo)套的孔口倒角。 4各導(dǎo)柱、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保持平行，否則將影響合模的準(zhǔn) 確性，甚至破壞導(dǎo)向零件。 5合模時(shí)，應(yīng)保證導(dǎo)向零件首先接觸，避免凸模先進(jìn)入型腔，導(dǎo)致 損壞成型零件。 4.1.1 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)導(dǎo)柱的設(shè)計(jì) 導(dǎo)柱的長度必須比凹模端面的高度

58、高出 2mm 以上，以免分模后上模 沒有完全脫離成型件而擦傷凸模成型表面，脫離后可按任何利于操作的位 置放在工作臺(tái)上，為了使導(dǎo)柱能順利地進(jìn)入導(dǎo)向孔，導(dǎo)柱的端部有一定倒 角，也可做成圓錐形或球形；導(dǎo)柱滑動(dòng)部分按 H7/f6 配合，導(dǎo)柱工作部分 的表面粗糙度可為 Ra0.4；導(dǎo)柱應(yīng)具有堅(jiān)硬而耐磨的表面，堅(jiān)韌而不易折 斷的內(nèi)芯，因此可采用碳素工具鋼（T8）經(jīng)淬火處理使其硬度提高，硬度 為 HRC55 以上。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 22 - 4.1.2 導(dǎo)套的設(shè)計(jì)導(dǎo)套的設(shè)計(jì) 采用臺(tái)階式導(dǎo)套，檢修更換方便，能保證導(dǎo)向精度。為使導(dǎo)柱比較順 利地進(jìn)入導(dǎo)套孔，在導(dǎo)套孔的前端應(yīng)有倒角；導(dǎo)套孔的滑動(dòng)部分

59、按 H8/f8 間隙配合，表面粗糙度為 Ra0.4；導(dǎo)套的材料硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱的硬度，這 樣可以改善摩擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌?導(dǎo)柱及導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式及裝配關(guān)系如圖 4-1 所示。 圖 4-1 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)圖 4.2 拉料桿拉料桿 拉料桿有澆口拉料桿及澆道拉料桿，為了使?jié)部谔變?nèi)的塑料在開模時(shí) 脫出澆口套或使?jié)驳狼袛噙M(jìn)料口脫離模具時(shí)所用。另外也常用在拉料桿端 開設(shè)冷料穴作貯存冷料所用。拉料部分的形式應(yīng)按塑料種類，澆注系統(tǒng)的 尺寸形式及模具結(jié)構(gòu)而定。在本設(shè)計(jì)中由于推板為單板，所以用螺釘將拉 料桿固定在推板上，澆口拉料桿的組合形式見圖，由于分澆道不是特別長， 所以在此不設(shè)計(jì)澆道拉料桿。 4.3 動(dòng)模墊板設(shè)

60、計(jì)動(dòng)模墊板設(shè)計(jì) 為了防止鑲嵌在動(dòng)模型板上的型腔或其它零件后退用的板。動(dòng)模板的 厚度 h 可用下面計(jì)算公式： H=K100 2 彎 B FL 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 23 - F=pA 式中 F 為動(dòng)模墊板受的總壓力 (N)； A 為塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積(mm2); B 為動(dòng)模墊板寬度（mm）; L 為支承塊距離（mm）; p 為凹模壓力，一般取 2545MPa; 彎 為抗彎許用應(yīng)力（MPa）; K 為修正系數(shù)，取 0.60.75。 動(dòng)模墊板厚度參考尺寸如表 4-1 所示。 表 4-1 動(dòng)模墊板厚度參考尺寸 塑料制品澆注系統(tǒng)投影面積A (cm3) 墊 板 厚 度 (mm

61、) 55101520 10502025 501002530 1002003040 20040 塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積 A 為： A=4(d1/2)2+4L1L2+(d3/2)2 =d12+4L1L2+d32/4 =*25.1642+4*3.5*11+64*6+82/4 =25.45cm2 動(dòng)模墊板的厚度外形尺寸選用 222245mm，厚度為 30mm。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 24 - 4.4 彈簧彈簧 在熱塑性塑料注射模具中，利用彈簧使推桿復(fù)位，這在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng) 用較多。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，安裝和更換都很方便。缺點(diǎn)是容易失效，要 經(jīng)常更換。在本設(shè)計(jì)中采用彈簧復(fù)位結(jié)構(gòu)。

62、4.5 支承塊支承塊 它的主要作用是為了推板能完成推頂動(dòng)作而形成空間所用，或是調(diào)節(jié) 模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求，對(duì)于該模具，采用平 行墊塊。由于它主要是承受壓力，所以材料可選用 HT200。本塑件的嵌件 較長，成形之后長度為 92mm。底板下面的嵌件長度為 42mm。頂桿的長 度設(shè)計(jì)為 40mm，而且還要把塑件推出至少 20mm，這樣支承塊的長度應(yīng) 該為推板的長度+頂桿的長度+底板下面嵌件的長度+一定的間隔。墊塊的 高度計(jì)算式如下： h墊塊=h限釘+h推板+h頂桿+S嵌件+（36mm） （4-1） 式中，h墊塊為墊塊的高度，mm。 h限釘為頂出板限位釘?shù)母叨龋颂帪?0mm。

63、 h推板為推板的厚度，mm。 h頂桿頂桿的高度，mm。 S嵌件為底板下面的嵌件長度，mm 。 （36mm）表示頂出行程的富裕量，mm。 h 墊塊=0+20+42+24+4 =90mm 取 h 墊塊=90mm。 墊塊與動(dòng)模固定板和動(dòng)模墊板（動(dòng)模板）之間可用螺釘定位，如圖 4- 2 所示。 圖 4-2 墊塊與底板連接 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 25 - 4.6 頂板導(dǎo)柱頂板導(dǎo)柱 為推板動(dòng)作導(dǎo)向，成滑動(dòng)配合，并且增加了動(dòng)模部分的強(qiáng)度，在動(dòng)模 墊板和固定板之間起到支柱的作用，可以防止動(dòng)模板固定板變形，可以減 少動(dòng)模板固定板厚度。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 26 - 第第 5 章章 模具工作

64、過程的動(dòng)畫設(shè)計(jì)模具工作過程的動(dòng)畫設(shè)計(jì) 5.1 裝配裝配 將模具分成三個(gè)部分進(jìn)行裝配：上模板部分，下模板部分，推板部分。 5.1.1 子組的裝配子組的裝配 步驟步驟 1 1 單擊菜單文件-新建命令，打開新建對(duì)話框，選擇組件類型， 輸入新建文件名稱“shangmu”,然后確定，進(jìn)入組件工作環(huán)境，選擇子組 件，進(jìn)行裝配。 步驟步驟 2 插入-元件-裝配，在文件夾中選擇定模型板，彈出元件放置 對(duì)話框，選擇放置-固定當(dāng)前位置，單擊確定如圖 5-1。接著重復(fù)步驟 2 操 作插入第二個(gè)元件導(dǎo)柱，在元件放置對(duì)話框中單擊添加約束，相應(yīng)選擇組 件和元件的裝配參考，使其符合條件。重復(fù)添加約束，直至符合要求的裝 配定

65、位，單擊確定。重復(fù)以上步驟，完成整個(gè)上模板子組件的裝配如圖 5- 1 所示。 圖 5-1 上模板子組件的裝配圖 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 27 - 重復(fù)子組件 1 的裝配過程，完成下模板部分，最后將塑件與動(dòng)模型腔 做成圓桿連接，連接的名字命名為“sujian-1” “sujian-2” “sujian-3” “sujian-4” ，約束類型中軸對(duì)齊元件參照選擇塑件的中心軸，組件選擇動(dòng) 模型腔的中心軸顯示完全連接單擊確定，接下來將廢料件與下模板用滑動(dòng) 桿連接，連接的名字命名為“feiliao-1” ，把主澆道部分的廢料的中心軸和 動(dòng)模型腔板的中心軸作為他們的軸對(duì)齊約束，選擇元件和組件的互相平行 的兩個(gè)基準(zhǔn)面作為他們的選轉(zhuǎn)約束顯示完全連接單擊確定（圖 5-2a） ，推 板部分（圖 5-2b)的子組件的裝配。 圖 5-2a 下模子組件的裝配圖 5.1.25.1.2 模具的整體裝配模具的整體裝配 步驟步驟 1 單擊菜單文件-新建命令，打開新建對(duì)話框，選擇組件類型， 輸入新建文件名稱總裝，然后確定，進(jìn)入組件工作環(huán)境。 步驟步驟 2 插入-元件-裝配，在文件夾中選擇“shangmu.asm”,確定后 系統(tǒng)彈出元件放置對(duì)話框，選擇放置-固定當(dāng)前位置。