齒輪鏈輪套塑件的注塑模具設(shè)計-注射模斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯含NX三維及10張CAD圖1模2腔,齒輪,鏈輪,套塑件,注塑,模具設(shè)計,注射,導(dǎo)柱,側(cè)抽芯含,nx,三維,10,cad
目 錄
摘 要 III
Abstract IV
1 緒 論 1
1.1 模具簡介 1
1.2 塑料簡介 1
1.3 注塑成型及注塑模 1
1.4 模具設(shè)計的輔助軟件 1
2 塑件材料分析 2
2.1 產(chǎn)品分析 2
2.2 塑料材料的基本特性 2
2.3 成型性能 2
2.4 典型應(yīng)用 2
3 成型布局及注塑機(jī)選擇 4
3.1 注塑成型工藝過程分析 4
3.2 澆注系統(tǒng)的選擇 4
3.3 型腔的布局 4
3.4 型腔數(shù)目的確定 5
3.5注塑機(jī)的選擇 5
3.5.1 注射量的計算 6
3.5.2 鎖模力的計算 6
3.5.3 模具與注塑機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 7
4 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 9
4.1 分型面的設(shè)計 9
4.2 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 10
4.2.1 確定澆注系統(tǒng)的原則 10
4.2.2 主流道的設(shè)計 10
4.2.3 分流道的設(shè)計 11
4.2.4 澆口的設(shè)計 12
4.2.5 冷料穴的設(shè)計 12
4.3 注射模成型零部件的設(shè)計 13
4.3.1 成型零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計 13
4.3.2 成型零部件工作尺寸的計算 14
4.4 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計 15
4.5 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 15
4.5.1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則 15
4.5.2 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計 15
4.6 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 16
4.7 模架及標(biāo)準(zhǔn)件的選用 16
4.8 側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)類型選擇 17
4.8.1 斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計計算 18
4.8.2 斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu) 18
5 模具總裝圖 22
6 結(jié)論 23
參考文獻(xiàn) 24
致謝 25
IV
齒輪鏈輪套塑件的注塑模設(shè)計
摘 要
塑料制品已經(jīng)成為現(xiàn)代生活必不可少的工具，注塑模設(shè)計成型是塑料加工的重要手段。注塑模注塑成型工藝解決了塑料產(chǎn)品大批量生產(chǎn)問題，加速了塑料制品的推廣。模具制件成品精度高，可以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，材料簡單，所以生產(chǎn)成本低，能耗低。
本次是齒輪鏈輪套塑件的注塑模設(shè)計，選用的材料為PA塑料。此次模具的制作使用一模二腔，模具制作時進(jìn)料使用側(cè)澆的方法，之后根據(jù)各項參數(shù)，選用適合的注射機(jī)，根據(jù)具體的各項參數(shù)設(shè)置澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、成型零件、排氣結(jié)構(gòu)、脫模結(jié)構(gòu)。最后使用Auto CAD作圖，同時用CREO繪制3D圖輔助設(shè)計。
關(guān)鍵詞：模具設(shè)計；側(cè)澆口；一模二腔；CAD；注射機(jī)
Design of the injection mould for gear sprocket
Abstract
Plastic products have become an indispensable tool in modern life. Injection mold design and molding are important means for plastics processing. The injection mold injection molding process solves the mass production of plastic products and accelerates the promotion of plastic products. The precision of the finished product of the mold parts is high, the mass production can be realized, and the material is simple, so the production cost is low and the energy consumption is low.
This is the injection mold design of the gear sprocket, and the material used is PA plastic.The mould making use of one module and two cavities, mold making feed use the side gate, then according to the various parameters, choose suitable injection machine, according to the specific parameters setting gating system, cooling system, molding parts, exhaust structure, demoulding structure.Finally, Auto CAD is used to draw the drawing, and CREO is used to draw the 3D drawing assistant design.
Key words: Mold design;The side gate;One module and two cavities;CAD;Injection machine
1 緒 論
1.1 模具簡介
模具，在外力下，把坯料制作成特定形狀和尺寸的物品的工具。模具是近現(xiàn)代一項重要的工業(yè)和技術(shù)，工業(yè)產(chǎn)品的大量生產(chǎn)依賴模具的使用，模具的精密性顯著的提高了產(chǎn)品的品質(zhì)。
在工業(yè)生產(chǎn)中，以注塑、吹塑、擠出、壓鑄等方法得到所需產(chǎn)品的工具統(tǒng)稱為模具。
1.2 塑料簡介
塑料的成分主要是一種合成樹脂，當(dāng)其處于的壓力以及溫度超過一定的范圍時，它就具備流動性。塑料有很多優(yōu)異性能，它密度小，質(zhì)量輕，同時有些功能性的塑料還會有防潮、防水功能，有些甚至耐磨或者能起到防輻射的性能。我國的經(jīng)濟(jì)以及生產(chǎn)生活在高速的進(jìn)步的同時，塑料型的用品慢慢滲入我們的生活內(nèi)，早已成為了常見常用甚至是不能缺少的存在，隨著它的特殊功能性被研發(fā)的越來越多能，塑料制品甚至能取代一些本來由木料、金屬或者是皮革等制成的物品，并且在各種行業(yè)里幾乎都被普遍使用[1]。
1.3 注塑成型及注塑模
注塑成型易于實(shí)現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，能加工形狀復(fù)雜的制件等一些列優(yōu)點(diǎn)，所以，塑料制品慢慢被越來越普遍的應(yīng)用到許多生產(chǎn)或者是加工的塑料制品的一些行業(yè)中。但目前用于注塑成型的相關(guān)設(shè)備以及模具成本很高，將注塑成型工藝被投入到單品或者是小批量的塑料品的制作很不劃算。
注塑成型的生產(chǎn)使用過程中需要連接注塑的注射機(jī)和模具。注塑成型過程的核心問題是利用一切手段獲得塑化熔體，使其在受控條件下冷卻、成型，從而達(dá)到所要求的質(zhì)量。溫度、壓力和時間是注塑成型的三個主要條件。精密產(chǎn)品的成型，由于影響成型條件的因素太多，建立一套最優(yōu)條件并不容易[2]。
1.4 模具設(shè)計的輔助軟件
本次模具的設(shè)計通過Auto CAD進(jìn)行二維圖形繪制，CREO繪制3D圖輔助設(shè)計。
8
2 塑件材料分析
2.1 產(chǎn)品分析
為了確定塑料部件所需的精度，我們需要對塑料部件的尺寸，形狀和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。
如下圖2.1內(nèi)容所示，3D視圖展示了齒輪塑件的具體結(jié)構(gòu)和尺寸，圖中所示的模具對精度的要求不高，比較一般，結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，成本要求中低，成型比較容易。
圖2.1 3D視圖
2.2 塑料材料的基本特性
本次模具選用材料為：PA塑料(尼龍，聚酰胺) 。
其物體性能：
比重：PA6 1.14，PA66 1.15。
成型溫度：220-300℃。
成型收縮率：PA66 1.5-2.2%，PA6 0.8-2.5%。
干燥的時間及所需的溫度：100-110攝氏度/12h。
此模具的吸水性、耐油性、防水性、抗酶菌以及耐磨性強(qiáng)，因此符合齒輪鏈輪套的要求[3]。
2.3 成型性能
（1）流動性好，易溢料。
（2）易縮孔，變形等。
2.4 典型應(yīng)用
PA是一種廣泛應(yīng)用的工程塑料,主要運(yùn)用于生活用品、電工電子、辦公設(shè)備、通訊設(shè)備、兒童玩具等一些領(lǐng)域。在建設(shè)工程中,也運(yùn)用在工程管道,像一些地下管道施工要求條件較高。
（1）汽車制造
可以用作驅(qū)動，控制單元，也可制作汽車電器配件。另外也用于制造儲油槽、燃料過濾器、散熱器水缸等。
（2）醫(yī)療器械
制作外科手術(shù)縫線、假發(fā)、醫(yī)用輸血管、輸液器等。
（3）電器工業(yè)
可用于制作電器產(chǎn)品的開關(guān)、電阻器，也可制造吸塵器、電飯煲等。
（4）其他方面
用于制作駕駛員的頭盔、機(jī)器外殼等，也作齒輪或其它傳動裝置[4]。
3 成型布局及注塑機(jī)選擇
3.1 注塑成型工藝過程分析
根據(jù)具體塑料制品的結(jié)構(gòu)特征，其具體工藝成型步驟為：
第一步： 對設(shè)備和塑料作好準(zhǔn)備
（1）成型前的預(yù)處理
對PA的含水量、外觀色澤、均勻度進(jìn)行檢測，并測試其熱穩(wěn)定性。
（2）潔凈料筒
對料筒進(jìn)行清洗，保證潔凈。
第二步: 注塑成型過程
加料、塑化、入模、冷卻、脫模。
第三步：塑件處理
塑件調(diào)濕處理，消除存在的內(nèi)應(yīng)力,提高塑件穩(wěn)定性[5]。
3.2 澆注系統(tǒng)的選擇
目前模具的設(shè)計中，很多的澆注系統(tǒng)都是從一個注射機(jī)的開始，到最后型腔的塑料流動通過通道進(jìn)行工作的，這之后通過通道將這些塑料溶體送進(jìn)各個型腔。一個系統(tǒng)設(shè)計的好與壞，決定了塑件的性能。
澆口的位置選擇原則：
（1）流程(其中包含分支流程)距離最短；
（2）分流可同時達(dá)到距離最遠(yuǎn)的一端；
（3）應(yīng)先從壁厚較厚的部位進(jìn)料；
（4）各股分流的轉(zhuǎn)向需要比較小。
（5）型腔內(nèi)的氣體能夠高效且快速地排出。
如上要求決定了此設(shè)計需要較高的塑料制品的外部的表面的質(zhì)量，因此用側(cè)澆口進(jìn)行使用。
3.3 型腔的布局
本次的設(shè)計主要采用了側(cè)澆口的設(shè)計,為了提高塑件的注塑的成功率還要從經(jīng)濟(jì)的成都來考慮問題。我們需要不斷的節(jié)省在加工上的成本,與生產(chǎn)效率的等問題,型腔布局如圖3.1。通過塑料的溶體的流通完成每一個型腔的灌入,這樣可以確保每一個型腔內(nèi)的質(zhì)量都是一定的、均勻的。保證每一個腔內(nèi)的尺寸都是進(jìn)行有理有據(jù)的計算，這樣可以確保經(jīng)濟(jì)又美觀的造型[6]。
圖3.1 型腔布局
3.4 型腔數(shù)目的確定
本設(shè)計采用側(cè)澆口，為生產(chǎn)的效率能夠較高，生產(chǎn)的成本較低，生產(chǎn)的過程使用一模二腔。
3.5 注塑機(jī)的選擇
使用的是一模二腔，此過程需注射至少40×2=80g材料，選定注塑機(jī)為海天80×B。采用螺桿式注射，見表3.1【7】。
表3.1 海天HTF80×B
3.5.1注射量的計算
在模具的設(shè)計過程中，很多的塑件都是需要在計算后才可以進(jìn)行注射材料，具體操作過程的注射量一般需要不超過額定數(shù)值的80%。核查校驗的公式如下：
(3-1)
上式： --型腔數(shù)量
--單個塑件體積（）
--澆注系統(tǒng)所需塑料的體積（）
此實(shí)驗設(shè)計中選用的參數(shù)：n=2 35.18 =13.57
M=6.17+35.18*2=1.14*76.53=87.04g
注塑機(jī)被規(guī)定注塑量的額定值是113克。
113g=90.4g>87.04g
因此此模具的注塑量符合要求【8】。
3.5.2 鎖模力的計算
模具分型面上的投影面積是對鎖模力造成影響的主要參數(shù)。這個面積有必要滿足下式：
（3-2）
上式： n --型腔數(shù)量
--單個塑件模具分型面上的投影面積
--澆注系統(tǒng)模具分型面上的投影面積
n=2 =2461 =2333.3
=831.2+2x2461=5753.2
為保證注射成型后的鎖模合格，應(yīng)該使：
（）P
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