塑料斜齒輪旋轉(zhuǎn)脫螺紋注塑模具設(shè)計【一模一腔】【內(nèi)螺紋抽芯】【說明書+CAD】
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畢業(yè)設(shè)計(論文)中期檢查表(指導(dǎo)教師)
指導(dǎo)教師姓名:曹泰山 填表日期: 2014年 4 月 20 日
學(xué)生學(xué)號
1000110104
學(xué)生姓名
柯招軍
題目名稱
塑料斜齒輪旋轉(zhuǎn)脫螺紋注塑模具設(shè)計
已完成內(nèi)容
1、完成裝配圖的繪制;
2、完成大部分論文;
3、完成英文翻譯;
4、大部分零件圖的繪制;
檢查日期:2014-4-20
完成情況
t全部完成
□按進(jìn)度完成
□滯后進(jìn)度安排
存在困難
相關(guān)部分的計算比較難進(jìn)行。
解決辦法
查閱相關(guān)資料,并且與指導(dǎo)老師和同學(xué)們一起討論解決方案。
預(yù)期成績
□優(yōu) 秀
t良 好
□中 等
□及 格
□不及格
建
議
教師簽名:
教務(wù)處實踐教學(xué)科制表
說明:1、本表由檢查畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)教師如實填寫;2、此表要放入畢業(yè)設(shè)計(論文)檔案袋中;
3、各院(系)分類匯總后報教務(wù)處實踐教學(xué)科備案
編號:
畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書
題 目: 塑料斜齒輪旋轉(zhuǎn)
脫螺紋注塑模具設(shè)計
學(xué) 院:
專 業(yè):
學(xué)生姓名:
學(xué) 號:
指導(dǎo)教師單位: 機(jī)電工程學(xué)院
姓 名:
職 稱:
題目類型:¨理論研究 ¨實驗研究 t工程設(shè)計 ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開發(fā)
2013年12月9日
一、畢業(yè)設(shè)計(論文)的內(nèi)容
1、查找相關(guān)的資料并閱讀消化,明確塑料塑料斜齒輪旋轉(zhuǎn)脫螺紋注塑模具設(shè)計要求,分析該塑料制品成型工藝及其可能性和經(jīng)濟(jì)性等因素,對零件圖紙進(jìn)行結(jié)構(gòu)和工藝分析,設(shè)計成型工藝;
2、掌握成型設(shè)備的技術(shù)規(guī)范,進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及模具設(shè)計的有關(guān)計算;
3、模具總體尺寸的設(shè)計與結(jié)構(gòu)草圖的繪制,模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖的設(shè)計繪制;
4、編制主要零件的制造工藝。
二、畢業(yè)設(shè)計(論文)的要求與數(shù)據(jù)
1、塑料斜齒輪設(shè)計形狀特點(diǎn)確定其注塑模的方案設(shè)計;
2、該塑料制品的設(shè)計難點(diǎn)是抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計;
3、確定其使用的材料為ABS塑料;
4、制品的具體尺寸請測繪出圖;
5、塑件成型時無變形,注出的制件表面光滑,無氣泡和其它缺陷,無飛邊或少飛邊。
三、畢業(yè)設(shè)計(論文)應(yīng)完成的工作
1、完成注塑模的總體方案設(shè)計,完成開題報告。
2、進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計并選用標(biāo)準(zhǔn)件,完成零件間的配給選用及相關(guān)的設(shè)計計算。
3、用A0圖紙繪制裝配圖,采用CAD軟件繪制零件圖,繪圖工作量折合A0圖紙3張以上,其中必須包含兩張A3以上的計算機(jī)繪圖圖紙,用PRO/E 軟件對塑件和模具進(jìn)行實體造型。
4、完成二萬字左右的畢業(yè)設(shè)計說明書(論文);在畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)中必須包括300-500個單詞詳細(xì)的英文摘要;
5、獨(dú)立完成與課題相關(guān),不少于四萬字符的指定英文資料翻譯(附英文原文);
6、完成導(dǎo)師所指定的其它工作。并附有開題報告一份。
四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)
[1] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2002.
[2] 模具實用技術(shù)叢書編委會.模具實用技術(shù)注塑模具設(shè)計制造與應(yīng)用實例[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.
[3] 王敏杰,宋滿倉.模具制造技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004.
[4] 譚雪松, 林曉新, 溫麗.新編塑料模具設(shè)計手冊[M].北京:人民郵電出版社,2007.11
[5] 顏智偉.塑料模具設(shè)計與機(jī)構(gòu)設(shè)計[M].北京:國防工業(yè)出版社,2006.
[6] 李學(xué)鋒. 塑料模設(shè)計及制造[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社 2002.
[7] 〔德〕G.曼格斯,李玉泉譯.塑料注射成型模具的設(shè)計和制造[M].北京輕工出版社,2005.
[8] 李德群,唐志玉.中國模具工程大典第3卷塑料與橡膠模具設(shè)計[M].北京:電子工業(yè)出版社,2007.3
[9] 伍先明,王群,龐佑霞等.塑料模具設(shè)計指導(dǎo)[M].北京:國防工業(yè)出版社,2006.
[10] 廖念釗,莫雨松,李碩根等.互換性與技術(shù)測量[M].北京:中國計量出版社,2009.
[11] 劉小年,郭克希.機(jī)械制圖[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.
[12] 許發(fā)樾.模具設(shè)計與制造手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.
[13] 任冬云.模具制造手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.
[14] Childs Peter R.N.Mechanical Design[J].Oxford :Butterworth-Heinemann,2003.
五、試驗、測試、試制加工所需主要儀器設(shè)備及條件
計算機(jī)一臺
CAD設(shè)計軟件
任務(wù)下達(dá)時間:
2013年12月9日
畢業(yè)設(shè)計開始與完成時間:
2013年12月17日至 2014年05 月4日
組織實施單位:
教研室主任意見:
簽字: 2013年12月14日
院領(lǐng)導(dǎo)小組意見:
簽字: 2013 年12月16日
編號:
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
題 目: 塑料斜齒輪旋轉(zhuǎn)脫螺紋
注塑模具設(shè)計
院 (系): 國防生學(xué)院
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
學(xué)生姓名: 柯招軍
學(xué) 號: 1000110104
指導(dǎo)教師單位: 機(jī)電工程學(xué)院
姓 名: 曹 泰 山
職 稱: 講 師
題目類型:¨理論研究 ¨實驗研究 t工程設(shè)計 ¨工程技術(shù)研究 ¨軟件開發(fā)
2013年12月23日
1.畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)等
畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容:
模具在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有非常重要的地位,隨著機(jī)械工業(yè)、電子工業(yè)、航空工業(yè)、儀器儀表工業(yè)和日常用品的發(fā)展,塑料成型制件的需求量越來越多,質(zhì)量要求也越來越高。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低在很大程度上決定了一個國家產(chǎn)品制造水平高低。本課題通過小模數(shù)塑料斜齒輪脫螺紋注塑模設(shè)計注塑模的設(shè)計過程,學(xué)習(xí)掌握注塑模設(shè)計方法,并應(yīng)用設(shè)計軟件,完成注塑模的設(shè)計。本次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容如下:
1、.分析已知工件的結(jié)構(gòu),設(shè)計小模數(shù)塑料斜齒輪脫螺紋注塑模設(shè)計。在分析工件結(jié)構(gòu)、工藝性和了解注塑模常用機(jī)構(gòu)及工作原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計注塑模;
2、 撰寫課題報告;
3、通過對產(chǎn)品的性能和結(jié)構(gòu)的分析,完成模具結(jié)構(gòu)與零件設(shè)計及相關(guān)計算;
4、認(rèn)真分析制件圖,確定注塑模設(shè)計的基本參數(shù),設(shè)計模具的結(jié)構(gòu)、主要零件結(jié)構(gòu)、卸料裝置、冷卻系統(tǒng)等,確定模具型腔、模具結(jié)構(gòu)、分型面和進(jìn)料口形式,計算含收縮率的相關(guān)尺寸和模具的強(qiáng)度和剛度;
5、繪制注塑模具總裝配圖和零件圖;
6、根據(jù)主要零件結(jié)構(gòu),技術(shù)參數(shù)要求,進(jìn)行工藝計算,制定主要零件加工工藝;
7、 翻譯專業(yè)外語文獻(xiàn);
8、 撰寫畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書;
畢業(yè)設(shè)計的重點(diǎn)難點(diǎn):
1、塑件設(shè)計的合理性分析,工藝及結(jié)構(gòu)分析;
2、材料的選擇,收縮率計算。模具強(qiáng)度及剛度分析;
3、零件成型工藝考慮,保證獲得光潔完整美觀的表面;
4、掌握齒輪傳動等機(jī)械零件知識,合理設(shè)計自動脫螺紋機(jī)構(gòu);
5、模具型腔數(shù)的確定,模具結(jié)構(gòu)、分型面和進(jìn)料口形式的選擇;
6、繪制模具總裝圖、零件圖及尺寸標(biāo)注,完成各技術(shù)參數(shù)要求。
2.準(zhǔn)備情況(查閱的文獻(xiàn)資料及調(diào)研情況、現(xiàn)有設(shè)備、實驗條件等)
模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一。模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝裝備,是一種高附加值的高精密集型產(chǎn)品,也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域,其技術(shù)水平的高低在很大程度上成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志
專家預(yù)測,大型、精密、設(shè)計合理的注塑模具將受到市場普遍歡迎。
調(diào)研情況
20世紀(jì)80年代以來,國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求,同時為模具的發(fā)展提供了巨大的動力。這些年來,中國模具發(fā)展十分迅速,模具工業(yè)一直以15% 左右的增長速度快速發(fā)展。目前,我國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有3萬多家,從業(yè)人數(shù)80多萬人。2005年模具出口7.4億美元,比2004年的4.9億美元增長約50%,均居世界前列。2006年,我國塑料模具總產(chǎn)值約300多億元人民幣,其中出口額約58億元人民幣。市場銷售方面,2006年中國塑料模具總需求約為313億元人民幣,國產(chǎn)模具總供給約為230億元人民幣,市場滿足率為73.5%。在我國,廣東、上海、浙江、江蘇、安徽是主要生產(chǎn)中心。廣東占我國模具總產(chǎn)量的四成,注塑模具比例進(jìn)一步提高。
塑料制品在機(jī)電、儀表、汽車、航天航空等國家支柱產(chǎn)業(yè)及與人民日常生活相關(guān)的各領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。塑料制品成形的方法雖然很多,但最主要的是注塑成形,在世界塑料模具市場中塑料成形模具產(chǎn)量中注塑模具約占一半。國內(nèi)注塑模在質(zhì)與量上都有了較快的發(fā)展。但是與國外的先進(jìn)技術(shù)相比,我國仍有大部分企業(yè)處于需要技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)改造、提高產(chǎn)品質(zhì)量、加強(qiáng)現(xiàn)代化管理以及體制轉(zhuǎn)軌的關(guān)鍵時期。
總的來看我國塑料模具在數(shù)量、質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步,但與世界先進(jìn)水平、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求相比,差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。
進(jìn)入21世紀(jì),在經(jīng)濟(jì)全球化的新背景下,隨著技術(shù)、資本和勞動力市場的重新整合,中國裝備制造業(yè)在加入WTO以后,將成為世界裝備制造業(yè)的基地。而在現(xiàn)代制造業(yè)中,無論哪一行業(yè)的工程裝備,都越來越多地采用由模具工業(yè)提供的產(chǎn)品。為了滿足市場需要,未來的塑料模具無論是品種、結(jié)構(gòu)、性能還是加工都必將有較快發(fā)展。超大型、超精密、長壽命、高效模具;多種材質(zhì)、多種顏色、多層多腔、多種成型方法一體化的模具將得到發(fā)展。隨著市場的發(fā)展,塑料新材料及多樣化成型方式今后必然會不斷發(fā)展,因此對模具的要求也越來越高。更高性能及滿足特殊用途的模具新材料將會不斷發(fā)展,隨之將產(chǎn)生一些特殊的、更為先進(jìn)的加工方法。各種模具型腔表面處理技術(shù),如涂覆、修補(bǔ)、研磨和拋光等新工藝也會不斷得到發(fā)展。注塑模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展,我國最大的注塑模具單套重量己超過50噸,最精密的注塑模具精度己達(dá)到2微米。制件精度很高的小模數(shù)齒輪模具及達(dá)到高光學(xué)要求的車燈模具等也已能生產(chǎn),多腔塑料模具已能生產(chǎn)一模7800腔的塑封模,高速模具方面已能生產(chǎn)擠出速度達(dá)6m/min以上的高速塑料異型材擠出模具及主型材雙腔共擠、雙色共擠、軟硬共擠、后共擠、再生料共擠出和低發(fā)泡鋼塑共擠等各種模具。在CAD/CAM技術(shù)得到普及的同時, CAE技術(shù)應(yīng)用越來越廣,以 CAD/CAM/CAE一體化得到發(fā)展,模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn),特別是汽車、家電等工業(yè)快速發(fā)展,使得注塑模的發(fā)展迅猛。
目前,塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比重約為30%。隨著中國汽車、家電、電子通訊、各種建材迅速發(fā)展,預(yù)計在未來模具市場中,塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高,且發(fā)展速度將快于其他模具。專家預(yù)測,大型、精密、設(shè)計合理的注塑模具將受到市場普遍歡迎。據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析,未來我國模具發(fā)展趨勢包括10個方面:
(1)模具日趨大型化。(2)快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。(3)模具的精度將越來越高。(4)熱流道模具在塑料模具中的比重也將逐漸提高。(5)、隨著塑料成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展,氣輔模具及適應(yīng)高壓注塑成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。(6)標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。(7)多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。(8)隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展,壓鑄模的比例將不斷提高。同時對壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求。(9)以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快,塑料模具的比例將不斷增大。由于機(jī)械零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高,對塑料模具的要求也越來越高。(10)模具技術(shù)含量將不斷提高。
塑料模具盡管成為時下最為誘人的“奶酪”,但櫻桃好吃樹難栽。由于塑料零配件形狀復(fù)雜、設(shè)計靈活,對模具材料、設(shè)計水平及加工設(shè)備均有較高要求,并不是人人都可以輕易涉足的。專家認(rèn)為,目前中國與國外水平相比還存在較大差距,眼前需盡快突破制約模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大瓶頸:一是塑模企業(yè)應(yīng)向園區(qū)發(fā)展,加快資源整合;二是加大塑料材料與注塑工藝的研發(fā)力度;三是模具試模結(jié)果檢驗等工裝水平必須盡快跟上,否則塑料模具發(fā)展將受到制約。
本次課程研究的創(chuàng)新點(diǎn)
1、 設(shè)計利用齒輪傳動等機(jī)械零件知識,合理設(shè)計自動脫螺紋機(jī)構(gòu)。
2、 注塑模具方案的優(yōu)化
已查閱的文獻(xiàn)資料
[1] 屈華昌.塑料成型工藝與模具設(shè)計[M].北京:高等教育出版社,2007.
[2] 董燕,熊毅.定模推出結(jié)構(gòu)的設(shè)計與應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2007.8
[3] 許鶴峰.注射模具設(shè)計要點(diǎn)與圖例[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.1999.
[4] 王明強(qiáng). 計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)[M]. 北京:科學(xué)出版社.2002.
[5] 肖 青.注射模設(shè)計[J].北京:科學(xué)出版社. 2005.
[6] 李名堯.模具CAD/CAM[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2004.
[7] 潘寶權(quán).模具制造工藝[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2004.
[8] 張維合.注塑模具設(shè)計實用教程[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2007.
[9] 李學(xué)鋒. 塑料模設(shè)計及制造[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2002.
[10] 廖念釗.互換性與技術(shù)測量[M].北京:中國計量出版社,2000.
[11] 賈潤禮,程志遠(yuǎn)主編.實用注塑模設(shè)計手冊[M].北京,中國輕工業(yè)出版社,2000.4
[12] 郭廣思主編.注塑成型技術(shù)[M].北京,機(jī)械工業(yè)出版社,2002.4.
[13] Y. Zhang, W. Hu and Y. Rong et al. Graph-based set-up planning and tolerance decomposition for computer-aided fixture design. International Journal of Production Research [J], 2001, 39(14): 3109-3126.
現(xiàn)有設(shè)備及實驗條件:計算機(jī)一臺,使用軟件為Pro/Engineer5.0及Auto CAD2008、Moldflow insight,以上實驗條件可滿足本次畢業(yè)設(shè)計的要求。
3、實施方案、進(jìn)度實施計劃及預(yù)期提交的畢業(yè)設(shè)計資料
一、2013年12月9日至2013年12月22日,理解消化畢設(shè)任務(wù)書要求并收集、分析、消化資料文獻(xiàn),根據(jù)畢設(shè)內(nèi)容完成并交開題報告;
二、2014年1月6日至2014年1月13日,開展調(diào)研,了解塑件結(jié)構(gòu),對原材料進(jìn)行分析,考慮塑件的成型工藝性、模具的總體結(jié)構(gòu)的形式,并完成部分英文摘要翻譯。
三、2014年3月4日至2013年3月31日,查閱資料,熟悉注射模的結(jié)構(gòu)及有關(guān)計算,擬定模具的方案設(shè)計、總體設(shè)計及主要零件設(shè)計,擬定成型工藝過程,查閱有關(guān)手冊確定適宜的工藝參數(shù),注射機(jī)的選擇及確定注射設(shè)備及型號規(guī)格;
四、2014年4月1日至2014年4月6日,完成設(shè)計計算任務(wù),總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計和完成總裝配圖及零件圖的設(shè)計;
五、2014年4月7日至2014年4月21日,完成設(shè)計,圖紙繪制任務(wù),工藝規(guī)程說明書的編寫;
六、2014年4月22日至2014年5月4日,完善設(shè)計并完成論文的撰寫;
七、2014年5月5日至2014年5月9日,修改并打印畢業(yè)論文及整理相關(guān)資料,交指導(dǎo)老師評閱,準(zhǔn)備論文答辯。
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師(簽字):
2013年12月 日
開題小組意見
開題小組組長(簽字):
2014年1 月 日
院(系、部)意見
主管院長(系、部主任)簽字:
2014年1月 日
編號: 畢業(yè)設(shè)計說明書 題 目: 塑料斜齒輪旋轉(zhuǎn) 脫螺紋注塑模具設(shè)計 學(xué)院: 專 業(yè): 學(xué)生姓名: 學(xué) 號: 指導(dǎo)教師單位: 姓 名: 職 稱: 題 目 類 型 : 理 論 研 究 實 驗 研 究 工 程 設(shè) 計 工 程 技 術(shù) 研 究 軟 件 開 發(fā) 2014 年 5 月 4 日 摘 要 伴隨著全球性經(jīng)濟(jì)發(fā)展,新技術(shù)革命浪潮不斷的突破與發(fā)展,跨越性的技術(shù)發(fā)展已 經(jīng)成為推動世界經(jīng)濟(jì)增長的重要因素。市場經(jīng)濟(jì)的不斷繁榮,極大地促進(jìn)了對體積小, 工業(yè)產(chǎn)品的品種多,低成本,高品質(zhì)的方向發(fā)展。為了提高生產(chǎn)周期的市場競爭力的 核心產(chǎn)品的要求越來越高,開發(fā)周期短,因此對各種產(chǎn)品的制造的關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備, 模具的要求也越來越嚴(yán)格和苛刻的。 模具是基礎(chǔ)工業(yè)之一。隨著市場經(jīng)濟(jì)全球化趨勢和各種高新技術(shù)的迅猛發(fā)展,快 速經(jīng)濟(jì)模具被賦予了新的內(nèi)涵和新的任務(wù),種類的激增,促使快速經(jīng)濟(jì)制模材料向著 多品種系列化邁進(jìn),不斷促使工藝有新突破和發(fā)展。鑒于商品經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,產(chǎn)品 換代更新的加速,以及市場競爭愈發(fā)激烈,都愈發(fā)高的刺激著快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)朝著 短周期、低成本、高質(zhì)量及高制造精度等方向發(fā)展。鑒于它能夠使企業(yè)獲得更大的市 場,創(chuàng)造更大顯著的經(jīng)濟(jì)效益,因此愈發(fā)受到企業(yè)家的垂青以及獲得相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門的 政策資金的支持。鑒于快速發(fā)展的高新技術(shù)以及各種技術(shù)的綜合運(yùn)用,未來必定會產(chǎn) 生新型節(jié)能省材的快速制模技術(shù)來適應(yīng)社會生產(chǎn)中差異化需求。 此次畢業(yè)設(shè)計是對塑料斜齒輪注塑模具設(shè)計,難點(diǎn)在于實現(xiàn)自動旋轉(zhuǎn)脫螺紋功能。 本設(shè)計有兩大亮點(diǎn),一是使用齒輪齒條傳動機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)測抽芯,二是用軸承使型腔旋 轉(zhuǎn)來實現(xiàn)脫螺紋設(shè)計。因模具中有多處需要配合,可能使模具在制造和裝配方面有些 難度。 關(guān)鍵詞:模具;斜齒輪;結(jié)構(gòu)設(shè)計;注射模;型腔 Abstract With 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 錄 引言 .1 1 塑件(斜齒輪)的分析 .3 1.1 塑件(ABS)的三維模型 .3 1.2 塑料的基礎(chǔ)知識與應(yīng)用 .4 1.3 ABS塑料 .4 1.3.1塑料 ABS的基本概念 .4 1.3.2塑料 ABS的特性 .5 1.3.3塑料 ABS的成型特性及成型條件 .6 1.3.4塑料 ABS的成型條件 .6 1.4 塑件結(jié)構(gòu)工藝性要求的了解及分析 .7 1.5 脫模斜度 1 .7 1.6 塑件的壁厚 1 .7 1.7 圓角 .8 2 注射機(jī)的選擇 .9 3 型腔數(shù)目的決定 .10 4 成型零件設(shè)計 .12 4.1 確定型腔壁厚 .12 4.2 動模板厚度的計算 .12 4.3 分型面的確定 1 .13 4.4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 .13 4.5 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .14 4.5.1成型凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .14 4.5.2成型凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .14 4.5.3型腔尺寸計算 .14 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計 .18 5.1 主澆道(澆口套)的設(shè)計 .18 5.2 澆口的設(shè)計 1 .20 5.3 定位圈的選擇 .20 6 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 .21 6.1 模具溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 .21 6.2 加熱系統(tǒng)的設(shè)計 .21 6.3 冷卻系統(tǒng)設(shè)計 .21 7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .22 7.1 推管脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計 .22 7.2 內(nèi)螺紋抽芯脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .22 7.2.1螺紋型芯的設(shè)計 .22 7.2.2傳動齒條的設(shè)計 .24 8 復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計和選擇 .26 8.1 彈簧的選用 4 .26 8.2 彈簧的分布形式 .27 9 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計 .28 9.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的功用 .28 9.2 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的選用 5 .28 10 型芯與側(cè)型芯脫模力的計算 .29 10.1 型芯脫模力的計算 .29 10.2 側(cè)抽芯力計算 .29 11 模具的閉模高度和開模行程驗算 .30 12 模具其它零件的設(shè)計 .31 13 標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 5 .32 14 模具的總裝圖以及運(yùn)動順序、及其特點(diǎn) .33 15 模具的安裝、調(diào)試 .34 16 工藝卡片 .35 16.1 塑件成型工藝卡 .35 16.2 機(jī)械加工工藝卡 .36 16.2.1澆口套定位圈機(jī)械加工工藝卡 .36 16.2.2定模板機(jī)械加工工藝卡 .37 16.2.3墊塊機(jī)械加工工藝卡 .38 結(jié)論 .39 謝辭 .40 參考文獻(xiàn) .41 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 1 頁 共 41 頁 引言 模具是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),被冠以現(xiàn)代 “工業(yè)之母” 。 現(xiàn)代生產(chǎn)中,模具因其加工效率高,互換性,節(jié)約了材料,所以廣泛 應(yīng)用。作為一個蓬勃發(fā)展的行業(yè),在整個模具塑料模具發(fā)展很快。作為制造行業(yè)的一 個后起之秀,它以它獨(dú)特的優(yōu)勢而被廣泛應(yīng)用,極大地促進(jìn)了塑料工業(yè)的質(zhì)的發(fā)展。 (一) 、我國塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀 模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。依工業(yè)技術(shù)的飛躍式發(fā)展,依靠模具來進(jìn) 行加工在國民經(jīng)濟(jì)的各領(lǐng)域中愈發(fā)常見。 隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展,效率高,自動化程度高,壽命長和高精密模具的設(shè)計 和制造是關(guān)注未來的重點(diǎn)。例如電視機(jī)外殼、空調(diào)機(jī)零件、洗衣機(jī)內(nèi)缸、電冰箱、燈 座、周轉(zhuǎn)箱等模具。世界上的一些工業(yè)化國家,其工業(yè)產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的模具, 其增長率也超過了機(jī)床,汽車,電子等行業(yè)。在這些國家,模具工業(yè)已成為國民經(jīng)濟(jì) 的基礎(chǔ)工業(yè)之一。美國工業(yè)界稱“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石” ,日本模具協(xié)會稱“模 具是促進(jìn)社會富裕的動力” 。什么東西既具有自己的價值通過同一模具為社會創(chuàng)造了巨 大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 一流的模具設(shè)計理念、高質(zhì)量的制造水平、上等的材料、合理的加工工藝和現(xiàn)代 化管理及成型設(shè)備等都是制造優(yōu)質(zhì)模具不可獲缺的。一副優(yōu)質(zhì)的模具可以重復(fù)上百萬 次成型,這是和上面所陳述的因素分不開的??v觀國內(nèi)外同行情況,注塑成型技術(shù)發(fā) 展趨勢大致有以下幾個方面: (1)CAD/CAE/CAM 技術(shù)在模具設(shè)計與制造中的應(yīng)用; (2)模具制造對工業(yè)領(lǐng)域的推動發(fā)展; (3)開發(fā)模具逆向工程,創(chuàng)新模具的快測技術(shù); (4)開發(fā)上等的模具材料和對其表面進(jìn)行特殊處理; (5)提升模具標(biāo)準(zhǔn)化水平,用模塊化實現(xiàn)模具的重組; (6)模具的模塊化、集成化、精密化。 塑料模具在我國的發(fā)展很快。塑料模的設(shè)計制造、CAD/CAE/CAM 技術(shù)、CAPP 技術(shù), 已有不少的企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)在開發(fā)及應(yīng)用。在設(shè)計及制造技術(shù)上與一流水準(zhǔn)相比有一 定的不足。專用模具鋼的種類少少、標(biāo)準(zhǔn)化程度不高、質(zhì)量尚不穩(wěn)定等問題還在困擾 著我國模具行業(yè);模具的商品化、系列化及規(guī)模化能力還有不少改進(jìn)及提升的空間; CAD、CAM、Flow Cool 等軟件應(yīng)用程度不是很高;提高模具的設(shè)計與制造水平是增加國 際核心競爭能力比不可少的。 近些年來,伴隨著模具綜合技術(shù)的提升,模具產(chǎn)品也更加復(fù)雜、精密,模具制造 成本和周期也在縮短。 (二) 、研究此項目的內(nèi)容、目的和意義 通過計算機(jī)數(shù)據(jù)模擬和仿真對塑料注射模具的設(shè)計思路和制造過程進(jìn)行有效的評 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 2 頁 共 41 頁 估和預(yù)測,并且可改善模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計并快速制得樣品,便于贏得客戶,爭取定單, 從而擴(kuò)大市場及占有率;此外還降低返廠率,縮短生產(chǎn)周期,節(jié)省材料和費(fèi)用,進(jìn)而 很大幅度地降低了模具的生產(chǎn)成本。 此項目針對的內(nèi)容和要求: (1)擬定斜齒輪塑件的成型工藝,選用合理的成型設(shè)備。 (2)合理的模具設(shè)計結(jié)構(gòu)。必要時可依模具要求對塑件圖紙進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷摹?(3)長使用壽命、高強(qiáng)度,高耐磨性是模具配件必不可少的。 (4)經(jīng)濟(jì)性好、便于制造是模具制造需要考慮的。 (5)確定零件尺寸及形狀,選擇合理的結(jié)構(gòu)。 (6)高效率、高可靠性、高自動化程度是模具設(shè)計制造的精髓。 研究此項目的目的與意義: (1)選擇合適的塑料及成型工藝。 (2)通過對產(chǎn)品質(zhì)量分析,改進(jìn)模具的工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計。 (3)將模具設(shè)計融合到 CAD/CAM/CAE 的運(yùn)用中去。 (4)提高分析和解決問題的能力,改進(jìn)我們的學(xué)習(xí)與創(chuàng)新發(fā)展。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 3 頁 共 41 頁 1.塑件(斜齒輪)的分析 1.1 塑件(ABS)的三維模型 如下圖 1.1: (a) (b) 圖 1.1 塑件三維圖 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 4 頁 共 41 頁 圖 1.2 塑件尺寸圖 1.2 塑料的基礎(chǔ)知識與應(yīng)用 塑料是塑料為主要原料,再加入適量填料,增塑劑,潤滑劑,穩(wěn)定劑,著色劑等 材料,固化劑。 塑料的種類繁多,性能上也有較大差異,從事塑料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域工作時人,應(yīng)該首 先對所選的塑料的類型,結(jié)構(gòu)和相關(guān)性能的認(rèn)識,有必要獲得必要的基本知識以及了 解塑料的應(yīng)用范圍。 按塑料的分子結(jié)構(gòu)及特性可分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩種。 按塑料的使用情況一般可以分為通用塑料、特種塑料、工程塑料三大類。 1.3 ABS塑料 1.3.1 塑料 ABS 的基本概念 ABS 塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯) 英文名稱:Acrylonitrile Butadiene Styrene。 比重:1.05g/cm 成型收縮率:0.30.9% 成型溫度:180200 干燥條件:808523 小時 塑料性能: (1)良好的整體性能,高的抗沖擊強(qiáng),化學(xué)穩(wěn)定性。 (2)具有較高的耐熱性,高的影響,完全燃燒,提高透明度。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 5 頁 共 41 頁 (3)與有機(jī)材料的熔接性較好,且表面可進(jìn)行處理,如鍍鉻、噴漆等。 (4)較 HIPS 流動性差一些,較 PMMA、PC 等好,柔韌性好。 ABS 塑料是以高分子化合物為基礎(chǔ)而混合的復(fù)合材料。綜合了原有材料的性能特 點(diǎn),其最大的特點(diǎn)是可根據(jù)需要進(jìn)行材料設(shè)計,這也是它和其它塑料最大的不同。 ABS 高分子材料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和易加工、易改性特點(diǎn),使其具有其他材料無法比擬、 無可取代的優(yōu)越性能。于此同時 ABS 塑料不僅有聚合物的一般熱性能和力學(xué)性能外, 還具有一些特殊功能,如物質(zhì)、信息和能量的轉(zhuǎn)換、傳遞和儲存等。 1.3.2 塑料 ABS 的特性 ABS 的詳細(xì)特性在下表 1-1 中給出。 表 1-1 ABS 塑料的特性 性能項目 試驗條件狀態(tài) 測試方法 測試數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)單位 基 本性能 熔體流動速 率 2302.16Kg ASTM D-1238 1.8 g/10min 收縮率 23 FCFC Method 0.3-0.8 % 密度 23/23 ASTM D-792 0.96 機(jī) 械性能 降伏點(diǎn) 抗張強(qiáng)度 23 ASTM D-638 360 kg/cm2 斷裂延長率 23 ASTM D-638 200 % 彎曲模量 23 ASTM D-790A 15500 kg/cm2 洛氏硬度 23 ASTM D-785 100 R-Scale Izod沖擊強(qiáng) 度 23,1/8厚 ASTM D-256 6.0 kg-cm/cm2 熱性能 熱變形溫度 at 4.6kg/cm2,Unanneale d,1/4厚 ASTM D-648 135 其它性 能 FDA Compliance 21 CFR Pt 177.1520 Yes 通常,塑料的熔點(diǎn)并非是一個固定的數(shù)值,而是用熱變形溫度來顯示。 ABS 是升級強(qiáng)化版的 PP,有較高的熱變形溫度,耐熱性能好,注塑收縮率較低,尺寸 穩(wěn)定性能好,故特別適用于有耐溫需求的汽車零件以及電氣部件等。 熱塑性塑料在恒壓力下,依據(jù)受熱的溫度的差異,存在玻璃、高彈和粘流三種狀 態(tài)。ABS 是在粘流態(tài)下成型的制品,可用注射成型來制作。ABS 具有適度的流動性,主 要由壓力和溫度確定其流動性。因為是熱塑性的,所以在模具設(shè)計和注塑成型的選擇 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 6 頁 共 41 頁 都需要注意螺桿注射機(jī)的選擇,澆注截面應(yīng)大些,料筒及模具應(yīng)鍍鉻,不應(yīng)有有死角 滯料,加熱時間、模溫、成型溫度、螺桿轉(zhuǎn)速及背壓等都需要嚴(yán)格控制 1 。 1.3.3 塑料 ABS 的成型特性及成型條件 材料成型收縮率小,易產(chǎn)生應(yīng)力集中而引發(fā)熔融開裂,因此控制成型條件以及成 型后退火處理可以有效減少塑件的開裂情況。 無定形料,流動性中等,吸濕大須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預(yù)熱干 燥 8085度,23 小時. 高料溫、高模溫等方法可以提高材料的流動性,減少夾水紋現(xiàn)象。 摩擦系數(shù)低,高,淺側(cè)凹槽可強(qiáng)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。 收縮率及成型收縮范圍中等。 ABS 塑料的干燥,ABS 塑料的吸濕性和對水分的敏感性較大,在加工前需進(jìn)行 干燥和預(yù)熱。 選用直通式噴嘴,為避免流涎現(xiàn)象可將噴嘴孔改成喇叭狀,并適當(dāng)?shù)乜刂茋娮?溫度。 模溫對塑件質(zhì)量有較大的影響,模溫低時,收縮率,抗壓,抗彎,抗沖擊強(qiáng)度 大,料溫對塑件質(zhì)量影響較大,料溫過低會造成缺料。 模具澆注系統(tǒng)對料流阻力要小,進(jìn)料口宜取厚,盡可能的避免死角積料。 1.3.4 塑料 ABS 的成型條件 表 1-2 塑料 ABS 的成型條件 注射成型機(jī)類型 螺桿式 比重(gcm) 1.411.43 收縮率(%) 0.30.9 注射壓力(kg/cm) 8001000 噴嘴溫度(C) 170180 螺桿轉(zhuǎn)速(n/min) 28 模具溫度(C) 90120 適用注射機(jī)類型 螺桿式 預(yù)熱 溫度 (C) 時間(h) 80100 35 料筒 溫度 (C) 前斷 中斷 后斷 180200 190220 160170 成型 時間 (s) 注射時間 高壓時間 冷卻時間 總周期 2090 05 2060 50160 后處理 方 法溫度(C) 時間(h) 紅外線燈 鼓風(fēng)烘箱 1401454 1.3.5 塑料 ABS 的主要用途 作為熱塑性工程塑料的 ABS 具有較高的韌性、耐熱性和強(qiáng)度,還具有加工優(yōu)勢, 如熔體溫度低、結(jié)晶快等,同時還有其基本優(yōu)點(diǎn),如尺寸穩(wěn)定性,耐化學(xué)品性。ABS 也 是一種重要的工程塑料,它的抗疲勞強(qiáng)度較高,尺寸穩(wěn)定。制品可在-40100 C 范圍 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 7 頁 共 41 頁 內(nèi)能以較高的硬度,耐磨性,剛度和強(qiáng)度長期使用。 在工業(yè)生產(chǎn)中, ABS 可代替一部分金屬應(yīng)用于電器、汽車、機(jī)床、化工、機(jī)械、 、 農(nóng)業(yè)機(jī)械等行業(yè)。ABS 特別適用于制作輥子、滾輪、齒輪、軸承、凸輪等傳動等耐磨零 件,也可以用來制造化油器,汽車的儀表板,各種管道等蓋。ABS 是極具市場前景工程 塑料,ABS 是新的商機(jī),潛在市場。 1.4 塑件結(jié)構(gòu)工藝性要求的了解及分析 要想得到優(yōu)良的塑料制件,除了選用合理的原材料以外,塑件結(jié)構(gòu)的工藝性必須 在考慮的范圍之內(nèi),我們在考慮塑件結(jié)構(gòu)工藝性時,需要遵守以下原則: 在設(shè)計之初,必須將收縮率、流動性等將原材料的結(jié)構(gòu)工藝性考慮在內(nèi)。 在保證塑件的性能,物理性能和力學(xué)性能,耐化學(xué)性,耐熱性和電性能,如要 求的前提下,盡可能的厚度均勻,結(jié)構(gòu)簡單,使用方便。 設(shè)計時需考慮模具的總體布局結(jié)構(gòu),使模具的抽芯和推出機(jī)構(gòu)簡易和模具型腔 制造方便。 對塑件外觀有較高的要求時,需先進(jìn)行造型,然后在繪制圖樣。 選擇模具分型面幾何形狀和塑件的成型方法,直接決定了塑料成型模具的成功。 所以,在設(shè)計時應(yīng)該使塑件的幾何形狀能適用于其成形工藝。 1.5 脫模斜度 1 由于塑件在冷卻過程中產(chǎn)生收縮,因此在脫模前會緊緊地包住型芯或型腔中的其 它凸起部分。為了便于剝離,防止模具塑料表面劃傷,擦毛等,為了便于塑件從塑料 芯模腔取出,在設(shè)計時沿脫模方向均應(yīng)有足夠的脫模斜度。 塑件上脫模斜度的大小,與塑件的性質(zhì)、收縮率大小、摩擦系數(shù)大小、塑件厚度 和幾何形狀有關(guān)。與軟質(zhì)塑料相比,硬質(zhì)塑料的脫模斜度較大;脫模斜度與塑件形狀 的復(fù)雜程度或成型孔的數(shù)目有關(guān);塑件的脫模斜度與高度、孔深呈反比;壁厚增加, 內(nèi)孔包住型芯,脫模斜度也應(yīng)大些。 根據(jù)塑件材料 ABS 推薦的脫模斜度為 40130。由塑件屬硬脆類塑料且厚壁 的塑件,故脫模斜度可取較大值依據(jù)塑件幾何形狀及收縮規(guī)律,因為它的向心收縮性, 所以一般內(nèi)表面的脫模斜度大于外表面,依據(jù)塑膠零件的精度來確定脫模的斜度,內(nèi)表 面取 1,外表面取 130。 1.6 塑件的壁厚 1 塑件需有一定的厚度,才能保證塑件在使用中有足夠的強(qiáng)度和剛度,而且也為了 塑料在成型時保持良好的流動狀態(tài)。有時塑件在使用時所需的強(qiáng)度雖然很小,但也需 要有適當(dāng)?shù)暮穸葋沓惺苊撃M顺隽Α崴苄运芗暮穸纫话阍?1-4mm,壁厚大,就會易 產(chǎn)生起泡和凹陷,并且也不易冷卻。 壁厚與流程有密切關(guān)系,且成比例關(guān)系,根據(jù) ABS 屬流動性中等。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 8 頁 共 41 頁 可得: (1-1)7.0)81/(LT m25.042 即厚度2 mm 即可;由于塑件最薄處為 5.5mm,因此符合要求,流程短愈短愈有 利于注射成型。 1.7 圓角 設(shè)計塑件時,為了減小應(yīng)力集中,同時增加手感體驗和美觀,體現(xiàn)人性化設(shè)計, 常采用圓弧過渡。此外,圓弧還提高了塑件的強(qiáng)度,使脫模更易,同時還使模具型腔 在淬火或使用時不易開裂。本設(shè)計中塑件圓角都取 R=0.5mm。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 9 頁 共 41 頁 2 注射機(jī)的選擇 塑件的體積計算 (2-mZMD1.46cos/n 1) 321 89.7)/.46(V 2 058 323 ./)( 4 m24)7( 321VV 52.4718.3905.89.86 3cm5 (2-g6.PVG 2) 選擇注射機(jī) 由于塑件為大批量生產(chǎn),所以盡可能采用多型腔,綜合考慮應(yīng)選用 ZSZY125 型臥式注塑機(jī)。 依 XSZY125 型注塑機(jī)可得如下表 2-1: 表 2-1 XSZY125 型注塑機(jī)參數(shù)(mm ) 螺桿直徑 42 最大理論注射量 125 注射壓力 120 MPa 鎖模力 900KN 最大成型面積 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 噴嘴孔徑 4 噴嘴圓弧半徑 12 噴嘴移動距離 210 型腔許用壓力 280(kg/cm ) 定模板上孔徑 100 兩拉桿之間距 260290 定模板上孔深 10 頂出形式 中間頂出 動模板上孔徑 100 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 10 頁 共 41 頁 3 型腔數(shù)目的決定 注射模的型腔數(shù)目可根據(jù)需要來確定,可以是一模一腔或一模多腔。型腔數(shù)目越 多,塑件尺寸的精度精度也就相對較低,若塑件的精度不高,可選用多型腔數(shù)。以注 塑成型的生產(chǎn)效益上看,表面上多型腔模比單型腔模經(jīng)濟(jì)效益要高,但以制造的難度 來衡量的話,單型腔比多型腔制造難度小。由于此塑件的精度要求不高,生產(chǎn)批量適 中,而且還有側(cè)抽芯,抽芯距也較長,在制品生產(chǎn)及模具的加成本上考慮,可選為一 模一腔。 (1)注射機(jī)的鎖模力 鎖模力務(wù)必要超過模具在開模方向上投影面積的注射壓力總和。 注射基本壓力(依塑件流程比及壁厚而不同) (3-sKPcb 1) 型腔注射壓力,取2800 b基本壓力 Kc1.7(ABS) K11.25取 K1.4 、鎖模力 鎖模力不小于總注射壓強(qiáng)的 1.5 倍,即 (3-1.05.1APF 2) 壁厚為 5.5mm,取最小。本次設(shè)計選用采用圓薄片型澆口,流程比為 42/5.5=7.6 有查圖可得 L=7.6,壁厚=5.5mm,s=13Mpa,由 Kc 系數(shù)表查得 Kc=1.25,塑件形 狀復(fù)雜可取 Ks=1.4,由公式: (3-sKPcb 3) 得注射壓力 P: Mpa2375.2.143 投影面積 : 22 4.17cm.RA 型腔總投影面積 : 28.34.17 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 11 頁 共 41 頁 由: 1.05.1APF 得鎖模力: KN906.2.8342. 故鎖模力是足夠的。 開模距離 由塑料部分長度為 42mm,是從模具中取出,距離應(yīng)大于兩倍的模板澆注系統(tǒng)的總 長度的長度,即 :L=24250=134mm. 由 ZS-ZY-125 注射機(jī)的最大開模行程為 300mm,故能夠完全可以取出塑件 。 模板面積 型腔的模板面積大小必須能在注射機(jī)上安裝。此塑件基本尺寸為 47mm, 。一模一 腔時,模板長、寬各約為 300mm、 280mm,可以裝入;一模兩腔時,模板長、寬各約為 600mm、300mm,則不可以裝入。由選用 ZSSY125 型注射機(jī),故只好取用一模一腔。 (2)合理確定型腔數(shù) 為了合理地確定了型腔的數(shù)目,需檢查注射容量,根據(jù)各注塑機(jī)的注射量不超過 最大注射量的 80%。即: (3-件澆 ) WSN/8.0( 4) N型腔數(shù) 注射機(jī)注射量(克) 澆 澆注系統(tǒng)的重量 件 塑件重量 克12096.5S 克澆W 克件 34 代入得: 138.24)0128.( N 即取一腔許可。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 12 頁 共 41 頁 4 成型零件設(shè)計 4.1 確定型腔壁厚 1、由強(qiáng)度計算來確定其壁厚,如圖 4.1: 圖 4.1 型腔壁厚 (4-)/()(2PrRtt 1) 已知: (設(shè)模具鋼的抗拉力應(yīng) , 取安全系數(shù)為 4); 2/10cmkgt 2/kg40cm ;62.3r8p 5.9)81()28106.32 R 壁厚5.9mm 即可。但為了保險,把型腔外徑取為H95.9r 70mm。 2、依據(jù)變形量校核型腔壁厚 (4-)/()(/ 22rRrEPr 2) 3.0)253(5310.823 26 )()( m201. 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 13 頁 共 41 頁 如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 0.011mm 時,則不影 響脫模,可按所得值計算收縮率:ABS 壁厚6mm 時, 取 1.51.9,因此大于 0.012mm,可依設(shè)計值取壁厚 13mm,70mm。 4.2 動模板厚度的計算 澆注系統(tǒng)和塑料在分型面上的投影面積: (4-2)/(dF 3) 2965.41.)( 2m7 因此,動模板厚度查表可得 F1050cm 2,可取 2025mm,但鑒于裝入頂管機(jī)構(gòu)及 導(dǎo)柱對墊板強(qiáng)度有影響,增大安全系數(shù),結(jié)構(gòu)分析初定為 H=30mm。 4.3 分型面的確定 1 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個重要因素,它與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的 設(shè)計、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān),所以選擇脫模注射模的設(shè)計是關(guān)鍵的一 步。注射模具有的只有一個分型面,有的有多個分型面。根據(jù)分型面的形狀可分為平 直分型面、傾斜分型面、階梯分型面、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、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件結(jié)構(gòu)工藝性及尺 寸精度、嵌件的位置、塑件的推出、排氣等多種因素的影響。所以選擇分型面時應(yīng)遵 循以下幾項基本原則: (1)分型面應(yīng)選擇在塑件外形的最大輪廓處。 (2)分型面的選擇需有助于塑件的順利脫模。 (3)分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求。 (4)分型面的選擇需適合塑件的外觀質(zhì)量要求。 (5)分型面的選擇要加工和模具制造。 (6)分型面的選擇應(yīng)有助于排氣。 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)本齒輪塑件的結(jié)構(gòu),采用平直分 型面,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 28mm 的截面上。因為在此截面一邊有斜齒輪,又有側(cè)抽芯機(jī)構(gòu),從軸向型芯角度考慮,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 1 。 4.4 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 當(dāng)塑料熔體充填模具型腔時,必須講澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣以及塑料在成型過 程中產(chǎn)生的低分子揮發(fā)氣體順利地排出模外。如果氣腔內(nèi)部氣體因各種原因不能排除 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 14 頁 共 41 頁 干凈,它會形成塑料泡沫,導(dǎo)致焊縫不強(qiáng),清晰可見、充滿痕跡的表面輪廓以及缺陷 成型等,另外氣體的存在還會產(chǎn)生反壓力而降低充模速度,因此設(shè)計模具時必須考慮 型腔的排氣問題。注射模通常有如下三種: (1)利用配合間隙排氣。這種類型的排氣形式,其配合間隙不能超過 0.05mm,一般 為 0.03-0.05mm,視成型塑料的流動性性能的好差而定。 (2)在分型面上開設(shè)排氣槽。分型面上開設(shè)排氣槽是注射模排氣的主要形式。 (3)利用排氣塞排氣。如果型腔最后充填的部位不在分型面上,而其附近又沒有活 動型芯或推桿,可在型腔深處鑲?cè)肱艢馊?1 。 為了使塑件制品上不產(chǎn)生氣孔和制造方便,通常選擇間隙排氣。間隙常選在 0.03 0.05mm 內(nèi),不過必須小于其塑料的最大溢邊值,結(jié)合實際考慮,可依靠模具分型面 的間隙和型腔以及側(cè)抽芯的配合間隙來排氣,因此無需另外在設(shè)置排氣導(dǎo)槽,ABS 推筒的 間隙 C 可取 0.020.025mm。 4.5 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.5.1 成型凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 由于零件成型時是直接與塑料接觸的,對塑件的質(zhì)量有直接關(guān)系。所以在選擇結(jié)構(gòu) 時,不但要卻保成型塑件,也要方便加工制造。更復(fù)雜的塑料部件,如有側(cè)孔和齒輪, 因此整體的格局是不夠的,但組合件也有其弊端,制造會麻煩很多,且塑件宜產(chǎn)生拼 痕跡。然而,你可以簡化工藝,采用模塊化的復(fù)雜模具,減少熱變形壓扁處理的差距 有助于排出,也有利于模具的維修,節(jié)省模具鋼。一般為確保側(cè)壁之間連接的準(zhǔn)確性, 故常在連接處的外側(cè)留有 0.30.4mm 的間隙, 以便使內(nèi)側(cè)連接更緊密。所以本模具型 腔組合式較合適。 4.5.2 成型凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 一般凸模的機(jī)械加工較凹模方便,同時在工作中受力也較為集中因此多數(shù)凸模選擇 的是整體結(jié)構(gòu)。 4.5.3 型腔尺寸計算 型腔的制造尺寸是包含了塑件成型收縮在內(nèi)的。所以,使用塑料的成型收縮率要在 計算尺寸之前確定。 (1)塑料的成型收縮率 理論上的成型收縮率: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。由于 ABS 是復(fù)合型塑料,因 此,其成型中收縮率會有些大,并且其收縮也具有導(dǎo)向性。查得 ABS 厚度大于 8mm 時,收 縮率為 1.5.02.1mm,依塑件的復(fù)雜程度以及精度取其平均值較合適,取 S=1.8mm (2)工作尺寸計算 型腔制造公差,按精度等級查得 ( 為塑件公差值)。齒輪尺寸如下圖3/m 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 15 頁 共 41 頁 4.2。 (a) (b) 圖 4.2 塑件尺寸 查得各尺寸制造公差值與塑件公差值,如下表 4-1: 表 4-1 尺寸制造公差值與塑件公差值(mm) 尺寸 制造公差值 z 塑件公差值正偏差 塑件公差值負(fù)偏差 47 0.074 0 -1.200 28 0.052 0 -0.960 17 0.043 0.800 0 13 0.043 0.720 0 M4 0.030 0.560 0 24 0.052 0 -0.880 18 0.043 0 -0.800 6 0.030 0 -0.560 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 16 頁 共 41 頁 其平均收縮率: (4-%6.02)9.30(cpS 4) 計算型腔徑向尺寸: 47D28 型腔徑向尺寸計算公式: (4-zcpS04/3)1(d 5) 40.47 21/%6. 4089 320.2 96/3).1( D m20 計算型芯徑向尺寸: d17 、 d 13 、 型芯徑向尺寸計算公式: (4-zcpsSd04/3)1( 6) 240.17 8/%. mm241.0-98. 267.013/3)(d m.267.0 計算型腔深度尺寸: 、 、24H186 型腔深度尺寸計算公式: (4-7)zsMH03/2%)6.01( 293.024 4/. m 852930 267.018 /)6.( 7270 187.06 53/%.H 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 17 頁 共 41 頁 187.063.5 計算型芯深度尺寸: 、 、 42h418h 型芯深度尺寸計算公式: (4-zcpsMS03/2)( 8) 40.42 1/%6.1h m 5340. 293.024 /)( 8.293.0 267.018 1/6h .27.0 齒輪成型尺寸計算: (4-14cos/dNm 9) 0/5.0)( 3 zaahd*2 5.1.4 m6 znaf c)(* .023.)( 4 40.14.6%6.)(D m9540 .13.40.64.)( 40. 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 18 頁 共 41 頁 5 澆注系統(tǒng)設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)一般由主流道、 分流道、澆口和冷料穴等四部分組成。澆注系統(tǒng)的設(shè)計是模具設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié), 設(shè)計合理與否對塑件的性能、尺寸內(nèi)外部質(zhì)量及模具的結(jié)構(gòu)、塑料的利用率等有較大 影響。對澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時,一般應(yīng)遵循如下基本原則 1 : (1)了解塑料的成型性能。注射成型時注射機(jī)料筒中的塑料已成熔融狀態(tài)(粘流 態(tài)) ,因此了解被成型的塑料熔體的流動特性以及溫度、剪切速率對粘度的影響等顯得 十分重要,澆注系統(tǒng)的設(shè)計必須適應(yīng)以保證塑件質(zhì)量的塑料成型性能。 (2)盡量避免或減少產(chǎn)生熔接痕。在選擇澆口位置時,應(yīng)注意避免熔接痕的產(chǎn)生。 熔體流動時應(yīng)盡量減少分流的次數(shù),有分流必然有匯合,熔體匯合之處必然會產(chǎn)生熔 接痕,尤其是在流程長、溫度低時,這時對塑件熔接痕強(qiáng)度的影響較大。 (3)防止型芯的變形和嵌件的位移。澆注系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)盡量避免塑料熔體直接沖 擊細(xì)小型芯和嵌件,以防熔體的沖擊力使細(xì)型芯變形或嵌件位移。 (4)有利于型腔中氣體的排出。澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)塑料熔體充滿型腔的各 個部分,使?jié)沧⑾到y(tǒng)及型腔中原有的氣體能有序得排出,避免充填過程中產(chǎn)生紊流或 渦流,也避免因氣體積存而引起凹陷、氣泡、燒焦等塑件的成型缺陷。 (5)盡量采用較短的流程充滿型腔。在選擇澆口位置的時候,對于較大的模具型 腔,一定要力求以較短的流程充滿型腔,減少壓力損失和熱量損失減少到最低的塑料 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 19 頁 共 41 頁 熔體以保持所需的終壓力與現(xiàn)狀的有效傳輸,保持塑件良好的成型質(zhì)量。 (6)流動距離比和流動面積比的校核。對于大型或薄壁塑料制件,塑料熔體有可 能因其流動距離過長或流動阻力太大而無法充滿整個型腔。 設(shè)計應(yīng)該從多方面考慮,結(jié)合塑件,注射系統(tǒng)分布基礎(chǔ)上進(jìn)行一模一腔的設(shè)計,由 PPT 的成型特性而知,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 1 。 5.1 主澆道(澆口套)的設(shè)計 主澆道(澆口套)是和注射機(jī)噴嘴部分直接相連的,如下圖 4 所示,它同噴嘴的軸 心線是同一的,也是最開始進(jìn)入模具的通道,因此熔料在主流道內(nèi)流動并不會改變流 動的方向。主流道大都呈圓錐形,也有形狀是扁形或圓形的。但是為了方便將流道中 的冷料拉出,一般把主流道設(shè)計為圓錐形,一般的錐角通常為 27,內(nèi)壁粗糙度小 于或等于 0.8m。一般圓錐孔的小頭直徑為 48mm,于此同時又要比注射機(jī)噴嘴大 0.51mm。定模板厚度決定了主流道的長度。 確定主澆道各部分尺寸如圖 5.1 圖 5.1 澆口套 (1)噴嘴處孔徑的確定,依 XS-ZY-125 型注射機(jī)可查: 嘴噴孔徑為 4mm, 應(yīng)該選用直通式噴嘴,同時嘴噴處的孔徑要取大些。 d=噴嘴孔徑1mm d=5 mm (2)澆口處噴嘴球半徑的確定,依 XS-ZY-125 型注射機(jī)可查: 球半徑 R 為 12mm R=噴嘴球半徑(23)mm 可取 3mm。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 20 頁 共 41 頁 R=123=15mm (3)其它的尺寸, =25, 取 =3 。 r=13mm, 取 r=2mm。 H=(1/3-2/5) R=510mm, 因此可取 H=R/3=5mm。 (4)主澆道直徑的確定,根據(jù)經(jīng)驗公式可知: D= (5-RV/4 1) D主澆道的大頭直徑 V流經(jīng)主澆道熔體體積 K 為常數(shù)( PPT 可取 2.1) 代入得: D= 5.626mmR/41.2/04 即只需大于 6mm 即可。 LtgD/d 。m6.6.5 因此符合要求,D 可取 6mm。 5.2 澆口的設(shè)計 1 澆口亦稱進(jìn)料口,是連接澆注系統(tǒng)(分流道)與型腔的熔體通道。 澆口的位置的 設(shè)計與選擇,與塑件能否完好以及高質(zhì)量地成型直接相關(guān)。 澆口可分為限制性澆口和非限制性澆口兩大類。限制性澆口是整個澆注系統(tǒng)中截面尺 寸最小的部位,通過截面積的突然變化,使分流道送來的塑料熔體產(chǎn)生的流速增加, 提高剪切速率,降低粘度,使其成為理想的流動狀態(tài),從而迅速均衡地充滿型腔。對 于多型腔模具,調(diào)節(jié)澆口的尺寸,還可以使非平衡布置的型腔達(dá)到同時進(jìn)料的目的, 提高塑件的質(zhì)量。另外,限制性澆口還起著較早固化防止型腔中熔體倒流的作用。非 限制性澆口是最大的部分是整個澆注系統(tǒng)截面尺寸,它主要是對中大型筒類、殼類塑 件型腔起引料和進(jìn)料后的施壓作用。 按澆口的結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn),常用的澆口可分為直接澆口、中心澆口、側(cè)澆口、環(huán)形 澆口、輪輻式澆口、爪形澆口、點(diǎn)澆口、潛伏澆口等等。 澆口的形狀和位置尺寸直接與塑件的內(nèi)、外在質(zhì)量聯(lián)系在一起。如果選擇不合理, 會使塑件產(chǎn)生融合痕、翹變形、氣泡、填充不良以及密度不均勻等問題。PPT 塑料的 流速增高、凝結(jié)速度快,同時摩擦也會使料溫增高,使其填充型腔能力更好。并且還 能夠縮短成型的周期,較小殘余應(yīng)力,可減小塑件的翹曲,破裂和變形,也有助于對 澆口痕跡的后續(xù)加工。 澆口的選擇是基于對塑料件的形狀要求,對塑料件的質(zhì)量直接影響。因為這是一個 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 21 頁 共 41 頁 工程塑膠配件,齒輪齒形,長圓柱形,內(nèi)螺紋的孔和軸需要配合。所以,內(nèi)壁外側(cè)開 澆口顯然是不合適的,故選用圓薄片狀澆口(屬于環(huán)形澆口)較為合理。由于流程短, 排氣效果好,可減少熔接痕產(chǎn)生,并且更適合用于筒形中間通孔的塑件,通常進(jìn)料口 厚度可取 0.2-1.2 mm。 5.3 定位圈的選擇 定位圈尺寸如下圖 5.2: 圖 5.2 定位圈 依 XS-ZY-125 型注射機(jī)的數(shù)據(jù)可查得,定模板與澆口套間的配合孔徑為 10000.054mm,推薦定位圈的參考值有可如下: D=100mm d3 =75mm d2 =50mm h =14mm 6 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 模具溫度的合適、穩(wěn)定和均一,會很大的影響著塑件的尺寸精度、外觀和形狀以及 塑料熔體的固化定型及充模流動、生產(chǎn)效率等。模具溫度調(diào)節(jié)的能力直接影響著塑件 的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。模具溫度控制系統(tǒng)是通過模具溫度控制,高質(zhì)量和高效率的注塑 件生產(chǎn)。 一般對于連續(xù)工作的注射模來說,人為因素會產(chǎn)生較大的影響,因此不必十分精確 的計算,加熱冷卻系統(tǒng)通??梢罁?jù)塑料的成型特性以及型腔的幾何形狀來確定 。 6.1模具溫度調(diào)節(jié)對塑件質(zhì)量的影響 模溫是指模具型芯以及型腔的表面溫度。高溫熔體釋放的熱量通過在模腔內(nèi)凝固形 成模具內(nèi)的一個合適的溫度分布的熱平衡使塑件質(zhì)量最好。模具的溫度控制和調(diào)節(jié)對 塑件質(zhì)量的影響主要有以下四個方面: (1)力學(xué)性能 對于結(jié)晶性塑料,成型溫度越高,塑件的應(yīng)力開裂趨勢也會愈大,所以站在應(yīng)力開 裂的角度上看,減少模具的溫度是好的。然而,像聚碳酸酯一類高黏度無定形的塑料, 塑件中內(nèi)應(yīng)力的大小與其應(yīng)力開裂傾向有關(guān)聯(lián),適當(dāng)?shù)奶岣吣>邷囟瓤蓽p小塑件中的 內(nèi)應(yīng)力也即降低其應(yīng)力開裂的傾向。 (2)尺寸精度 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 22 頁 共 41 頁 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)可促使模具溫度的穩(wěn)定,從而可以提高塑料的成型收縮率的穩(wěn)定, 進(jìn)而提升塑件尺寸精度。但在可能時可適當(dāng)降低模具的溫度,以便使塑件的成型收縮 率減小。 (3)塑件表面質(zhì)量 塑件表面質(zhì)量的改善可通過提升模具溫度來實現(xiàn),模溫過低則易使使塑件輪廓模糊 并產(chǎn)生清晰熔接痕,以至于增加塑件的表面粗糙度。 6.2加熱系統(tǒng)的設(shè)計 鑒于 ABS 塑料在進(jìn)行加工前的干燥處理時可得到預(yù)加熱作用,同時又因為模具型腔 的壁厚相對有些大;依據(jù)塑料的成形特性,PPT 熔融速度相對較快且結(jié)晶性熔融范圍 窄,并且溫度變化對流動性影響不大,因此模具無需特定的加熱系統(tǒng)進(jìn)行加熱。 6.3冷卻系統(tǒng)設(shè)計 依 ABS 塑料成形特性知,ABS 凝固速率較快,熔料溫度略低于熔融溫度就會凝固化。 由于塑料的壁厚4 mm,;因此塑料凝固時的模具溫度可取 t=100c120c,由于塑 件體積比較小,且塑件能夠在較高的溫度下進(jìn)行脫模,有此可知推出塑件在成形時可 不必另裝冷卻系統(tǒng)。但為了提高生產(chǎn)率,裝冷卻系統(tǒng).的話就需要在型腔板以及定模板 上設(shè)置冷卻孔。詳情見裝配圖。 7 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 脫模機(jī)構(gòu)根據(jù)塑件的形狀,成型設(shè)備的差異和各種不同形式的要求,但要使組織靈 活的動作,結(jié)構(gòu)簡單可靠。本次設(shè)計有斜齒輪旋轉(zhuǎn)脫螺紋機(jī)構(gòu)和側(cè)螺紋孔抽芯機(jī)構(gòu)。 7.1 推管脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計 7.1.1 脫模機(jī)構(gòu)運(yùn)動形式 由于塑件的螺旋升角為 14,如果采用強(qiáng)制脫模的話,由于其齒數(shù)多,模數(shù)小,容 易破壞制件,因此強(qiáng)脫是不合理的。在此采用推管在推動上升的同時,塑件也帶動型 腔轉(zhuǎn)動來使斜齒輪順利的旋出型腔,以此來實現(xiàn)脫模。 7.1.2 推管的結(jié)構(gòu)形式 推管如圖 7.1 所示: 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 23 頁 共 41 頁 圖 7.1 推管結(jié)構(gòu) 如上圖所示其是以推管為主的脫模結(jié)構(gòu)。因為塑件帶是斜齒輪,所以要一邊推頂 一邊旋轉(zhuǎn),故需要設(shè)置旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。在圖中我們可以看到,其頂推作用通過推管來實現(xiàn), 而其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過型腔的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)。而型腔的轉(zhuǎn)動是通過裝在型腔旁邊的軸承來實 現(xiàn)的。同時在塑件脫模時,有排氣作用,從而不影響脫模。推管的固定一般都采用臺 階式固定推管與采用銷緊固推管固定板的聯(lián)接處。 7.2 內(nèi)螺紋抽芯脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 7.2.1 抽芯脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 塑料產(chǎn)品的螺紋可分兩種,即內(nèi)螺紋與外螺紋。而螺紋則大多都需要相應(yīng)的卸螺 紋裝置,常用的卸螺紋裝置可按以下幾種來分類: (1)依據(jù)動作方式 螺紋型腔轉(zhuǎn)動,推管推動產(chǎn)品脫離; 螺紋型芯轉(zhuǎn)動,推管推動產(chǎn)品脫離。 此次模具采用第種方式設(shè)計。 (2)依據(jù)驅(qū)動方式 齒條+齒輪 油缸+齒條 來福線螺母 油馬達(dá)/電機(jī)+鏈條 此次模具采用第種方式設(shè)計。 由于此塑件是圓柱斜齒輪,它的圓形側(cè)面方向上有側(cè)螺紋孔,選用齒條+齒輪的驅(qū) 動方式螺紋型芯轉(zhuǎn)動同時后退,自然脫離產(chǎn)品。由于模具內(nèi)有和塑件螺紋孔相等的 2 個側(cè)螺紋型芯,合模時,全部型芯都抵在模芯上,組合成了塑件型腔。側(cè)型芯上的 2 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 24 頁 共 41 頁 個螺紋和型腔上的螺紋相互配合,齒條部分和齒輪相互配合。開模時,齒條帶動螺紋 型芯轉(zhuǎn)動,于此同時螺紋型芯也后退,以此實現(xiàn)內(nèi)螺紋的抽芯動作。 (3)螺紋型芯的設(shè)計 內(nèi)螺紋的參數(shù): “D”螺紋外徑,4 mm “L”螺紋牙長,5.5 mm “P”螺紋牙距, 1 mm (4) 螺紋型芯轉(zhuǎn)動圈數(shù)的確定: U=L/P + Us=4/1 + Us=5.756.5 Us 我們的安全系數(shù)要確保完整的旋出,并加一定的余量,一般取 0.251 U 螺紋型芯轉(zhuǎn)動的圈數(shù) (5) 齒輪的嚙合條件 壓力角與模數(shù)都相同的齒條以及齒輪都能正確嚙合。 (6) 齒輪齒數(shù)、模數(shù)等參數(shù)的確定。 齒數(shù) 當(dāng)傳動的中心距一定時,傳動的平穩(wěn)性隨齒數(shù)增多而加強(qiáng),同時噪音也會低。 但齒數(shù)的增多,也會導(dǎo)致齒輪的齒厚、模數(shù)減小,從而另其彎曲強(qiáng)度降低,所以在符 合齒輪彎曲強(qiáng)度的情況下,盡進(jìn)盡可能選取較小的模數(shù)和較多的齒數(shù)。為免于發(fā)生根 切現(xiàn)象,一般選取的齒數(shù) Z17,螺紋型芯的齒數(shù)最少應(yīng)該大于 14 齒。 模數(shù) d = P / x Z S = Z x P = x d 為無理數(shù),為計算方便,一般常取 P / 為常數(shù),亦稱模數(shù),以 m 表示,故 可得如下公式: d = m x z 分度圓的直徑等于模數(shù)乘齒數(shù)。 我國規(guī)定模數(shù)有 2 個系列,優(yōu)先采用第一系列。 模數(shù)第一系列:1、1.25、1.5、 2、2.5、3、4、5、6 8 、10 模數(shù)第二系列:1.75、2.25、2.75、3.25、3.5、4.5、5.5、7 工業(yè)用齒輪模數(shù)一般取 m2。 英制齒輪選用的是徑節(jié)制,徑節(jié)齒輪把齒數(shù) z 與分度圓直徑 d 之比定為徑節(jié),以” P”表示,也即 , dz/pin/1 模數(shù)和徑節(jié)的換算公式為: /4.25m 綜述,漸開線直齒圓柱齒輪選定如下參數(shù): 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 25 頁 共 41 頁 齒輪齒數(shù)-“z”表示 , 15 齒輪模數(shù)-“m”表示 , 0.6 分度圓直徑-“d”表示 ,9 mm 分度圓周長-“S ”表示 , 9 mm 齒輪壓力角-“”表示 ,20 齒輪齒距-“p”表示,P= m=1.9 其中 ha*=1 c*=0.25 齒頂圓直徑-“d a”表示 ,d a =d+2ha*=10 mm 由傳動的齒輪模數(shù)也為 0.6,壓力角為 20,小齒輪齒數(shù)為 40,齒寬為 13mm,大 齒輪齒數(shù)為 106,齒寬為 18mm。 因此可算得要使螺紋型芯完全旋出齒輪,則齒條與其最少配合傳動長度為: L=USi=7*24*(9/64)=75 mm (取 U=7) 則開模的距離為 116+75=191mmS 故模具能夠順利脫出塑件。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)報告用紙 第 32 頁 共 41 頁 12 模具其它零件的設(shè)計 (1)型芯與斜齒輪型腔 型芯的材料可選擇 T8A ,詳細(xì)地尺寸可見零件圖。斜齒輪型腔詳細(xì)尺寸亦見零件圖。 (2)型腔板 型腔 其總體結(jié)構(gòu)需要和型腔固定板、斜齒輪型腔結(jié)構(gòu)以及推管相適合, 并且應(yīng)該加工 出八個側(cè)型芯的成型孔以及放置斜齒輪型腔的空間和用于固定的緊定縲紋孔, 詳細(xì)尺 寸可見零件圖。 型腔固定板 板的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)該與轉(zhuǎn)盤以及型腔的結(jié)構(gòu)相配合, 并且還需要在加工出八個側(cè)型 芯的導(dǎo)滑槽及其放置空間。詳細(xì)尺寸結(jié)構(gòu)可見零件圖。 (3)模板 定模板固定板 由定模板固定板為長寬相等的長方體,材料取用 45 鋼,模板是用于連接成型設(shè)備 與模具的板, 因此定模板的固定板的邊長應(yīng)該大于型腔固定板的邊長, 所欲可取邊長 為 280mm。 定模板 因為定模板是成型板,因此定模板的邊長應(yīng)該小于定模固定板, 所以可選用長寬各 為 240mm,可取用材料為 T8A。 動模板 動模板是用于連接成型設(shè)備和模具的板, 通常會連接模腳, 因此動模板長和寬會 與定模板的相同, 同樣可選 240mm, 取用材料為 45 鋼。 (4)推板 推管固定板與推管蓋板通稱推板, 其材料選 45 鋼。其中推板的
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