齿轮模具设计
专业班级： ______________________
姓名： _______________________________ 学号： _____________________________
指导教师： ______________________________ 设计时间: _______________________________
物理与电气工程学院
2015年6月20日
F面一图1-1所示的齿轮为例，介绍CREO2.0模具设计的一般过程。
图1-1齿轮模型
1.1.1参照零件的布局
（1）启动CREO2.0,执行“文件”中的“设置工作目录”命令，选择一个合适的工作目录。
（2）选择下拉菜单“文件”，“新建”命令对话框。在“新建”对话框中的“类型”选项中选择“制造”，“子类型”中选择“模具型腔”，在名称文本框中输入模具型腔的文件名为“ chuitou,同时取消选择“使用默认模板”复选框，如图1-2所示。单击“确定”按钮，在弹出的“新文件选项”对话框，选择
“ mmn s_mfg_mold ”模板，如图1-3所示。单击“新文件选项”对话框中的“确定”按钮，进入模具设计模块。
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(3)单击“模具制造“工具栏上的“模具型腔布局”按钮总,弹出“打开” 对话框，同时弹出“布局”对话框，如图1-4所示。
(4)在“打开”对话框中选择“ chuitou.prt”零件后，单击“打开”按钮，弹出“创建参照模型”对话框，如图1-5所示。在“创建参照模型”对话框中选择“按参照合并”单选框，单击“确定”按钮接受默认的参照模型名称。
(5) 单击“布局”对话框中的“参照模型起点与定向”选项区域中的拾取箭
头，出现浮动参照模型窗口，同时出现“坐标系类型”菜单管理器，如图
1-6
所示。 图1-4 “布局”对话框 图1-5 “创建参考模型”对话框
1.1.2设置收缩率
(1)单击“模具制造”工具栏上的“按比例收缩”按钮?，弹出“选取” 对话框，按照提示单击任何一个参照模型，选中的模型变成红色。
（2）在弹出的“按比例收缩”对话框中选择“ 1+S”收缩率公式，选中参
照模型中的坐标系PRT_CSYS_DEF,在“收缩率”文本框中输入0.005,如图1-8所示。
（3）单击“按比例收缩”对话框中的“确定”按钮，即可完成全部零件的
收缩率设置。
图1-8设置按比例收缩参数
1.1.3创建工件
创建工件步骤如下：
（1）选择“模具”菜单管理器中的“模具模型”，“创建”，“工件”，“自动” 命令，将弹出“自动工件”对话框，选择MOLD_DEF_CSYS坐标系作为模具原点，从“形状”下拉列表中选择工件的形状为“标准矩形”，单位为mm,并接受默认的工件名称，图形区中将显示包容零件的工件，如图1-9所示。
（2）“偏移”选项区的数字由灰色变成可操作的黑色，在统一“统一偏距” 文本中输入20,单击ENTER键，在图形区显示各方向尺寸边界。在“整体尺寸” 区的“X,Y+Z型腔，-Z型腔”文本框中输入1-10所示的数据，单击“确定”按钮，完成工件的设置。
图1-10设置整体参数及其工件结果1.1.4创建分型面
(1)
单击“模具制造”工具栏上的“分型曲面”按钮，方式。
(2)单击工具栏上的“拉伸” 口，选择MOLD_FRONT 绘制分型平面.进入分型面创建平面为基准平面
图1-9包容零件工件
1-13创建分型平面
（3）在草绘界面中绘制一条直线。单击“完成”结束
（4）在拉伸界面中，以MOLD_FORNT面为基准同时向两侧拉伸70mm。单击“完成”结束。创建一张分型面。
分割体积块
（1）单击“模具制造”工具栏上的“分割工件”按钮匡1,弹出“分割体积块”菜单，如图1-14所示。选择“两个体积块”，“所有工件“，“完成”命令, 弹出“分割”对话框，如图1-15所示。
（2）在图形区选择上一步所创建的分型曲面作为分割曲面，单击“选取” 对话框中的“确定”按钮，然后再单击如图1-15所示的“分割”对话框中的“确定”按钮。
（3）系统弹出“属性”对话框，如图1-16所示。在“名称”文本框中输入“CORE”,单击“属性”对话框中“确定”按钮，创建体积块，如图1-17所示
（4）系统弹出另一个“属性”对话框。在“名称”文本框中输入“CAVITY ”,单击“属性”对话框中的“确定”按钮，创建体积块，如图1-19所示。
1.1.5抽取模具原件
（1）单击“模具制造”工具栏上的“模具元件”按钮圄，在弹出的“创建模具元件”对话框中单击“选择全部体积块”按钮，选择所有的模具体积块，如
图1-20所示。
图1-15 “分割”对话
框
图1-19着色体积块
SHANDONG ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 课程设计说明书 脚套注塑模 学院 机械工程学院 专业 材料成型及控制工程 班级 材料0902班 姓名及学号 许文然 0911012106 2012年1月
摘要 (3) 第一章齿轮的设计 (4) 1.1注塑材料的选择 1.2齿轮的设计 第二章模具设计 (7) 2.1模架与注塑机的选择 第三章成型零件设计 (10) 第四章浇注系统设计 (14) 第五章顶杆设计 (16) 第六章冷却系统设计 (16) 第七章模具装配图 (19)
摘要 本文运用三维绘图软件UG NX进行塑料齿轮的模具设计，实现计算机辅助设计（CAD）。 首先，根据零件大小确定排样、模架类型，确定初步的成型工艺；然后运用使用UG NX 来生成模具的型腔，并装配模架，实现由计算机来辅助设计模具。 这样的设计方法可以保证产品质量和性能，同时也验证模具制造时的注意和工艺，缩短了模具制造周期和成本。 关键词：UG NX，注塑，齿轮 随着人类社会的进步，材料的使用也发生着变化。从石器时代开始，人类就在寻找更新、更好的材料，制作不同的器物和工具。到目前为止，人类所使用的材料可以分为四大类：木材、水泥、钢铁和塑料[1]。 塑料，作为高分子聚合物，它的性能和应用可以说是无穷无尽，同时，塑料的生产成本比金属要低，使得塑料制品在一些领域逐渐代替金属材料，在农业、包装、运输、电气、化工、建筑、航空航天、仪表以及日用品都离不开塑料。 塑料制品的获得方法有很多，与金属材料相比，塑料制品不仅可以通过机械加工获得，还可以通过成型加工直接获得，而不同的材料就需要用不同的成型工艺和加工方法。部分塑料产品必须依靠模具来成型，例如手机、电脑的外壳，饮料瓶等等。因此，模具的设计直接与塑料制品的复杂程度、美观程度、结构工艺性相关。同时，制品的设计必须考虑模具设计的问题，从而避免制品出现缺陷。 本文所要分析的塑料齿轮就是塑料制品代替金属制品的一个例子。
外文翻译原文 Plastics forming processes There is a wide range of processing methods that may be used for plastics. Nevertheless, they all involve three or four basic stages: softening, shaping, solidifying and cooling of the moulds (for thermoplastics only). Common materials for moulding processes are thermoplastics and thermoset polymers. Principal methods of processing thermoplastics include extols ion, blow moulding, rotational moulding, thermoforming and injection moulding; but as for thermosets, compression, transfer and reaction injection moulding are frequently used. 1 Extrusion Extrusion is one of the most important forming processes for the reason that pellets, which are used for many other moulding processes, are normally produced by this process. In fact, some moulding processes are post-extrusion operations, such as blow moulding and thermoform moulding. Extnlsion is basically a process of continuously shaping a fluid polymer through the orifice of a die, and subsequently solidifying it into a product of a uniform cross-section. An extruding machine may have one or two screws, or no screw (screwless). Single-screw extruders, as seen in Figure 1, are the most commonly used machines. Screwless (ram) extruders allow a precise control of the melt flow rate and are gaining popularity. They are particularly suited for high viscosity. In recent years, there has been a steady increase in the use of twin screw extruders. These machines permit a wider ranger of possibilities in terms of output rates, mixing efficiency and heat generation. They are, however, considerably more https://www.doczj.com/doc/2113282958.html,mon extrusion products include filaments of circular cross-section, profiles of irregular cross-section, axisymmetric tubes and pipes, and flat products such as films or sheets. Almost all types of intricate cross-sectional shapes with large lengths are made by extrusion moulding, which many other discrete forming processes, such as compression, transfer and injection moulding, are incapable of producing. FIGURE 1.Single-screw extruder.
自动卸螺纹模具设计初级教程 塑胶产品螺纹分外螺纹和内螺纹两种，精度不高的外螺纹一般用哈夫块成型，而内螺纹则大多需要卸螺纹装置。这里简单介绍内螺纹脱模方法，重点介绍齿轮的计算和选择。 一、卸螺纹装置分类 1、按动作方式分 ①螺纹型芯转动，推板推动产品脱离； ②螺纹型芯转动同时后退，产品自然脱离。 2、按驱动方式分 ①油缸+齿条 ②油马达/电机+链条
③齿条+锥度齿轮 ④来福线螺母
二、齿轮的参数和啮合条件 模具的卸螺纹机构中大多应用的是直齿圆柱齿轮，而且一般都是渐开线直齿圆柱齿轮，因此下面就以渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象。 1、轮传动的基本要求 ①要求瞬时传动比恒定不变 ②要求有足够的承载能力和较长的使用寿命 2、直齿圆柱齿轮啮合基本定律 两齿轮廓不论在何处接触，过接触点所作的两啮合齿轮的公法线，必须与两轮连心线相交于一点“C”，这样才能保证齿轮的瞬时传动比不变。将所有“C”点连起来就成了2个外切圆，称之为分度圆，分度圆圆心距即齿轮圆心距。详见下图 3、渐开线直齿圆柱齿轮参数 分度圆直径------“d”表示 分度圆周长--------“S”表示 齿轮齿距--------“p”表示 齿轮齿厚--------“sk”表示 齿轮齿槽宽--------“ek”表示
齿轮齿数--------“z”表示 齿轮模数--------“m”表示 齿轮压力角--------“ɑ”表示 齿轮传动比--------“i”表示 齿轮中心距--------“l”表示 4、计算公式如下： ①齿距 = 齿厚 + 齿槽宽即：p = sk + ek ②模数的由来 因为S = Z x P = π x d d = P / π x Z π是无理数，为计算方便，将P / π规定为常数，即模数，用m 表示，故有公式如下： d = m ×Z. 即：分度圆直径等于模数乘以齿数。 我国规定模数有2个系列，优先采用第一系列。 模数第一系列：1、1.25、1.5、 2、2.5、3、4、5、6 、8 、10… 模数第二系列：1.75、2.25、2.75、3.25、3.5、4.5、5.5、7… ③压力角 我国规定：分度圆处的压力角为标准压力角，其值20°。 ④传动比 当模数一定时，传动比就等于齿数比，即 i = Z1 / Z 2 ⑤中心距 当齿数确定时，中心距I = (Z1+Z2) * m / 2 5、齿轮啮合条件 模数和压力角相同的齿轮都可以正确啮合。 三、设计步骤 1、必须掌握产品的以下数据（见下图） ①“D”——螺纹外径 ②“P”——螺纹牙距 ③“L”——螺纹牙长 ④螺纹规格/方向/头数 ⑤型腔数量 2、确定螺纹型芯转动圈数 U=L/P + Us U ……螺纹型芯转动圈数 Us……安全系数，为保证完全旋出螺纹所加余量，一般取0.25~1 3、确定齿轮模数、齿数和传动比 模数决定齿轮的齿厚，齿数决定齿轮的外径，传动比决定啮合齿轮的转速。 （1）．齿数 当传动中心距一定时，齿数越多，传动越平稳，噪音越低。但齿数多，模数就小，齿厚也小，致使其弯曲强度降低，因此在满足齿轮弯曲强度条件下，尽量取较多的齿数和较小的模数。为避免干涉，齿数一般取Z≥17，螺纹型芯的齿数尽可能少，但最少不少于14齿，且最好取偶数。 （2）．模数
模具考试试题复习题 1.冲压工序主要有哪几类？其特点是什么？ 分离工序和成形工序 分离工序的特点是沿着一定边界的材料被破坏而使板料的一部分与另一部分相互分开，如冲孔，落料，切边等。成形工序是指在板材不被坏的前提下，使毛坯发生塑性变形使其形成所需要形状和尺寸的工件，其特点是通过塑性变形得到所需零件，如弯曲，拉伸等。 2.凹凸模之间的间隙对冲压的影响？ 间隙对尺寸精度的影响：间隙越大，板材所受的拉伸作用增强，使落料件的尺寸小于凹模尺寸，冲空间尺寸大于凸模尺寸。 间隙对冲裁力的影响：间隙越小，冲裁件所受的切向压力越大，使冲裁力增加。 间隙对模具寿命的影响：间隙越小，磨损越大，模具的使用寿命减短。 3.分析简单模复合模级进模的特点及作用 简单模：每次行程只能完成单一的冲裁工序，应用于单件生产。 复合模：压力机在一次行程中在一个工位能完成两次或两次以上的冲裁工序，其结构紧凑加工精度高，生产率高适用于批量生产，尤其是能够保证内孔与外轮廓的同心度。 级进模：又称连续模，其特点是压力机在一次冲裁行程中，能够完成两次或两次以上的多工位冲裁工序，适用于结构复杂了零件批量生产。 4.什么是相对弯曲半径，影响最小弯曲半径的因素？ 毛坯的外层材料受切向压力作用，其塑性变形程度取决于r/t的比值，这个比值称为相对弯曲半径，影响最小弯曲半径的因素主要有板材的厚度宽度，板材的表面质量，板材的纤维方向，板材的机械性能等。 5.拉伸过程存在哪些问题？ 起皱和破裂。 起皱的应对措施：采用压边圈防止毛坯拱起，此外增加板材的厚度，减小拉伸力也能减缓起皱的倾向。破裂的应对措施：采用增大圆角和在凹模表面涂抹润滑剂的措施。 6.基准的选择原则： 粗基准的选择原则：选择与加工位置保障精度的面，不重复使用原则，余量均匀原则，选择大而平整的表面原则，便于装夹原则。 精基准的选择原则：基准重合，基准统一，互为基准原则，自为基准原则。 7孔加工刀具有哪些？分别用于什么场合？ 麻花钻：用于孔的粗加工 扩孔钻：用于已加工孔的进一步扩大加工。 铰刀：用于孔的半精加工和精加工。 镗刀：和扩孔钻一样，用于孔的扩大加工，精加工。 8.电火花成形加工有哪些？分别用于什么场合？ 单电级加工：广泛应用于型腔电火花加工。 多电极更换法：适用于尖角，窄缝多的型腔加工。 分电极加工法：适用于自动化程度较高的复杂零件加工。 9.什么是电规准？它对型腔加工的意义？ 脉冲电源发送提供电火花加工的脉冲宽度，脉冲间隔，峰值电流的一组参数，这组参数称为电规准。粗规准：用于电火花精加工；中规准用于精加工与粗加工之间的过渡加工。精加工用于电火花的精加工。 10.模具间隙的调整方法有哪些？哪些用于间隙大小，哪些用于调整均匀？ 垫片法，镀铜法，透光法，涂层法，工艺尺寸法，工艺定位器法，工艺定位孔法，试切法
按键类模具设计
Ⅱ按键类模具设计总则 一、树立正确的观念 （一）什么是模具：模具就是用来生产某种指定产品的工具。即然模具只是生产产品的工具。所以制作模具并不是制模人员的目标。作业合格的产品才是我们一切努力的最终目标，而模具制作是这一过程中至关重要的环节。只有得到合格的产品，模具和模具设计才实现其价值。 （二）什么是按键模：按键模就是用来生产按键类产品的工具，按键类产品有如下共同的特点： 1 产品的尺寸相对较小，而尺寸精度要求高 2 产品一般有较高的表面要求 3 产品结构相对简单，但单件产品要求产量高 4 产品有诸如：电镀，印刷等后道工序 相对应于上述按键类产品的特点，按键类模具也有其相对应的特点： 1 模具精度要求高，一般重要尺寸控制为0.02MM 2 型腔、型芯的强度和表面质量要求高：一般型腔都要做到镜面抛光，故我们在选择工件 材料和加工工艺也要相应选用性能好的S136钢材，热处理后硬度为48-52HRC 3 在产品排布设计时，要设计边框和定位柱，以利于注塑工艺调整，以及产品后加工的固 定，产品运输过程中的包装和保护。 （三）按键类产品使用的材料： 1 ABS 用于空心电镀KEY或空心电镀 2 PC 用于空心透明KEY或实心透明KEY 3 PMMA 用于实心透明KEY 4 按键类产品成型后的处理程序以及模具设计时应注意的地方。 （1）表面电镀 1 整个表面都可以被电镀 （2）侧面和顶面可被电镀而底面不可以电镀 针对表面电镀的产品，模具设计时主要要考虑以下几点 1 产品的底面尽量设计成平面
2 LAYOUT 设计时,KEY间距有适当距离 3 流道上要设计挂点,方便电镀时固定产品, 挂点距离为40-50MM 4 在边框及流道上设计一小平面,方便电镀后检测电镀层的厚度 5 定位柱应朝向产品侧,以保护电镀KEY的表面 2 表面印刷: 1 定位柱的设计应朝向KEY的反面,以保证定位柱不刮破印刷丝网 2 流道边框等不能高于产品的KEY 顶面,以免干涉印刷 3 按键KEY与硅胶产品的装配 大多的按键KEY做好之后,都要装配到硅胶产品上, 装配一般是通过用胶水将按键KEY 粘在硅胶上来完成.所以,产品结构设计时必须设计合适的装配间隙和防呆结构. 二、模具设计: 在完成对产品的分析之后,我们要进入正式的模具设计。因按键类模具属于精度要求较高的模具，故模具设计应从以下几个方面着手分析： ㈠按键类模具的设计精度： 模具精度虽然与加工和年装配密切技术相关，但首先应具有较高的设计精度。如果在设计时没有提出恰当的技术要求，或模具结果本身设计不合理，则无论加工和装配技术有多高，模具的精度永远不可能得到保证，所以： 1．按键模各零部件的设计精度和技术要求要与产品精度相适应。按键模型腔、型芯以及分型面的精度相适应。一般模具的尺寸公差应小于产品公差的三分之一，按公司目前的要求，模具的设计和制造公差应控制在±0.02mm以内。 2．按键模的标准通用零部件，虽然不直接参与注射成型，但其精度却能够间接影响产品精度。为此，按键类模具的模架使用龙记标准模架，顶针及司筒使用进口顶针及司筒、浇口套、定位圈也可使用标准件。 3．按键模的结构必须要具有足够的刚度，防止它们在注射压力和合模力的作用下，发生大的弹性变形，影响产品的精度，故： ①模架及板模框适当加厚，并适当增加支撑柱，以防止模架变形 ②镶块选用优质的S136钢材，粗加工后进行热处理，其硬度达到48-52HRC ③设计合理的结构，比如锥面配合，设计凸块咬合结构类加强整体的刚度。 4．按键模应确保动、定模的对合精度。
螺纹模具设计要点 塑胶产品螺纹分外螺纹与内螺纹两种,精度不高的外螺纹一般用哈夫块成型,而内螺纹则大多需要卸螺纹装置。 今天简单介绍内螺纹脱模方法,重点介绍齿轮的计算与选择。 一、卸螺纹装置分类 1、按动作方式分 ①螺纹型芯转动,推板推动产品脱离; ②螺纹型芯转动同时后退,产品自然脱离。 2、按驱动方式分 ①油缸+齿条 ②油马达/电机+链条
③齿条+锥度齿轮 ④来福线螺母
二、设计步骤 必须掌握产品的以下数据(见下图) ①“D”——螺纹外 ②“P”——螺纹牙距 ③“L”——螺纹牙长 ④螺纹规格/方向/头数 ⑤型腔数量
2、确定螺纹型芯转动圈数: U=L/P + Us U 螺纹型芯转动圈数 Us 安全系数,为保证完全旋出螺纹所加余量,一般取0、25~1 3、确定齿轮模数、齿数与传动比: 模数决定齿轮的齿厚,齿数决定齿轮的外径,传动比决定啮合齿轮的转速。 在此之前有必要讲一下齿轮的参数与啮合条件。 三、齿轮的参数与啮合条件 模具的卸螺纹机构中大多应用的就是直齿圆柱齿轮,而且一般都就是渐开线直齿圆柱齿轮,因此下面就以渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象。 1 齿轮传动的基本要求 ①要求瞬时传动比恒定不变 ②要求有足够的承载能力与较长的使用寿命 2、直齿圆柱齿轮啮合基本定律 两齿轮廓不论在何处接触,过接触点所作的两啮合齿轮的公法线,必须与两轮连心线相交于一点“C”,这样才能保证齿轮的瞬时传动比不变。将所有“C”点连起来就成了2个外切圆,称之为分度圆,分度圆圆心距即齿轮圆心距。详见下图 3、渐开线直齿圆柱齿轮参数 分度圆直径------“d”表示 分度圆周长--------“S”表示 齿轮齿距--------“p”表示 齿轮齿厚--------“sk”表示 齿轮齿槽宽--------“ek”表示 齿轮齿数--------“z”表示 齿轮模数--------“m”表示 齿轮压力角--------“ɑ”表示 齿轮传动比--------“i”表示 齿轮中心距--------“l”表示
模具设计资料参数 一、塑料制品图及实样的分析和消化 1、制品的几何形状 2、制品的尺寸公差及设计量准确 3、制品的技术要求（即技术条件） 4、制品的外观要求 二、注塑机型-号的确定 三、型腔数量的确定及型腔的排列：如： 1、制品的重量与注塑机的注射量 2、制品的精度 3、制品有无侧抽芯及其处理方法等 四、模具钢材的选用 五、分型面的确定 1、不影响制品外观要求 2、有利于保证制品的精度 3、有得于模具加工特别是型腔的加工 六、向分型与抽芯机的确定 七、模架的确定和标准件的选用 八、浇注系统的设计 九、排气系统的设计 十、冷却系统的设计 十一、顶针系统的设计 十二、导向装置的设计 十三、模具主要零件图的绘制 十四、设计图纸的校对 十五、设计图纸的会签 宽150、长200、就叫1520模架 顶出行程=产品形状高度+10—15毫米 SP支撑柱是为了防止公模板的变形，设计时应尽量靠于模具中间位置能大量大，能打圆的不打方的。 GP导柱：有间隙过盈和过渡三种配合 间隙：孔大柱小过盈：不大不小过渡：可能孔大，也可能柱大 RP回位环：顶出完成后，两倍于顶出行程+20毫米弹簧为导柱的2倍 EGP保护顶出的回位 RP导柱固定于顶针板，模仁即称型腔 顶出形成鞘主要控制顶针顶计行程 三、板模俗称大水口，两板模俗称细水口 母模即A板也是前模，公模即B板也称后模 灌嘴：将注塑机的熔料引入模具流道 定位环：模具在安装到注塑机时起定位作用 顶针：顶出成品的零件 冷料：启动将先入模具部分的那部分料贮存起来，以防止流入成品，影响成品的质量 运水：冷却和加温系统 RP弹簧：是先复位的一种机构的一种装置，是为了成品在顶出后，弹簧将顶板首先压回来，防止顶针撞到母模仁，从而损坏模具 支撑柱：加强公模板的强度，减少公模板变形 垃圾钉：装在顶针板与固定板间，一般高度为5mm作用是防止杂物掉在下固定板上，下顶针板回位后，撞上杂物以免影响顶出
模具设计的详细流程 产品的前期处理 很多同学在学习的时候进入了一个学习误区（拿着一个产品就开始急急忙忙的分模）首先我们拿到一个产品后，先不要急着分模，最重要的一件事就是先检查产品结构，产品公差的修改，拔模，一些产品还会有段差的出现。当你前期处理完后那么产品的分型面，结构基本就能确定出来了，以及浇口的位置。当然这些最终还是要跟客户确认的。 确认产品的不合理处 有些同学可能会问，是不是我分析好了产品结构后，就可以开始设计模具了呢，答案当然是不能。要想在设计时少走弯路，修修改的话，那么一定要了解客户对模具的要求，这些是一定要达到客户要求
的。 客户用来生产的注塑机的吨位及型号类型。这个确认不好，你就没法确认你模具的浇口套的入口直径以及定位圈的直径，顶出孔的大小跟位置，甚至模架的大小，模具的高度等等。你辛辛苦苦的设计好了一套好的模具结构，你也颇有成就感，可模具到了客户那里没法生产，模具大小厚度跟客户的注塑机对不上，客户是不会验收你设计好的模具，估计那时你会有种欲哭无泪的感觉。 分析产品的问题点，以及产品夹线，产品材料及收缩率。不要想当然的认为ABS的塑料收缩率就一定是%，这个一定要跟客户确认好，要知道他们最终用于生产的材料是什么牌号的，有没有添加什么改性材料等等。有条件时，最好能熟知产品的装配关系以及产品的用途等等，这些信息对于将来的模具结构设计是非常有帮助的。因为了解了这些，你就知道哪些是外观面，哪些是非外观，哪些地方的拔模角度是可以随便加大的，哪些地方是不能改的。甚至包括一些产品的结构，如果你了解了产品的实际装配关系以及用途，你就知道哪些倒扣结构是可以取消或改成另外一种简单形式的。 一定要牢记，做模具的过程就是把复杂问题简单化的过程。常看到一些人做了一套多么多么复杂的结构而感到骄傲自豪，我觉得那是非常得无知。因为很多产品工程师可能会由于自身
模具设计与制造方案 材料：Q235钢 一、冲压件工艺性分析 工件有冲孔、内孔翻边、落料三个工序。材料为Q235钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通总裁即可满足要求。 二、冲压工序方案的确定 工件包括三个基本工序，这里采用级进模生产。级进模生产只需 一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。 三、主要设计计算 1.排样方式的确定及其计算. 因工件的形状较为复杂，排样采用直 排。搭边值取1.5和1.8，送料采用导轨形式 得料宽为: B＝（L max+2a+2b）=110mm+3.6mm+4mm=117.6mm 注：b—板料进入导轨宽度。A—搭边余量。L max—条料宽度方向(
冲裁件的最大尺寸。)步距27.9mm，一个步距的材料利用率＝ A/B S?100%＝（1020.5/3375）%＝30.4%（A一个冲裁伯的面积；B—条料宽度；S—步距。） 2.冲压力的计算 模具采用级进模，选择弹性卸料、下出件。 冲裁力：F＝F落+F冲＝KL tτ（L－零件总的周长，包括零件外轮廓和内孔。）F＝KL tτ＝1.3?350.25?1?380＝173023.5N 卸料力：F X＝K X F=0.04?173023.5=6921N 冲压工艺总力：F Z＝F+F X＝173023.5N+6921N＝179944.5N 落料所需冲裁力：F落＝KL落tτ＝271.2?1?380＝133972.8N 落料部分所需卸料力：F X 落＝K X F落＝0.04?133972.8N＝5359N 冲孔所需冲裁力：F孔＝KL孔tτ＝79.05?1?380＝39050.7N 冲孔部分所需卸料力：F X 孔＝K X F孔＝0.04?39050.7N＝1562N 3.翻边工艺的分析及翻边力的计算 由零件图可以反应出内孔的翻边为变薄翻边，且是在平板料上的翻边。由图上给出的尺寸可知预冲孔的大小未知，因而要判断预冲孔的大小。 4.工作零件刃口尺寸计算 零件采用自由公差因而可取公差值为IT14根据材料及板厚查得冲裁间隙Z min=0.100mm,Zmax=0.140mm.各工作零件的刃口尺寸计算如下： 冲孔凸模与凹模尺寸的计算
齿轮模具设计 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 设计时间:
物理与电气工程学院 2015 年6 月20日 下面一图1-1所示的齿轮为例，介绍CREO2.0模具设计的一般过程。 图1-1齿轮模型 1.1.1参照零件的布局 （1）启动CREO2.0，执行“文件”中的“设置工作目录”命令，选择一个合适的工作目录。 （2）选择下拉菜单“文件”，“新建”命令对话框。在“新建”对话框中的
“类型”选项中选择“制造”，“子类型”中选择“模具型腔”，在名称文本框中输入模具型腔的文件名为“chuitou，同时取消选择“使用默认模板”复选框，如图1-2所示。单击“确定”按钮，在弹出的“新文件选项”对话框，选择“mmns_mfg_mold”模板，如图1-3所示。单击“新文件选项”对话框中的“确定”按钮，进入模具设计模块。 图1-2“新建“对话框 图1-3“新文件选项“对话框
（3）单击“模具制造“工具栏上的“模具型腔布局”按钮，弹出“打开”对话框，同时弹出“布局”对话框，如图1-4所示。 （4）在“打开”对话框中选择“chuitou.prt”零件后，单击“打开”按钮，弹出“创建参照模型”对话框，如图1-5所示。在“创建参照模型”对话框中选择“按参照合并”单选框，单击“确定”按钮接受默认的参照模型名称。 图1-4“布局”对话框图1-5“创建参考模型”对话框 （5）单击“布局”对话框中的“参照模型起点与定向”选项区域中的拾取箭头，出现浮动参照模型窗口，同时出现“坐标系类型”菜单管理器，如图1-6所示。
1.1.2设置收缩率 （1）单击“模具制造”工具栏上的“按比例收缩”按钮，弹出“选取”对话框，按照提示单击任何一个参照模型，选中的模型变成红色。 （2）在弹出的“按比例收缩”对话框中选择“1+S”收缩率公式，选中参照模型中的坐标系PRT_CSYS_DEF，在“收缩率”文本框中输入0.005，如图1-8所示。 （3）单击“按比例收缩”对话框中的“确定”按钮，即可完成全部零件的收缩率设置。 图1-8 设置按比例收缩参数 1.1.3创建工件 创建工件步骤如下： （1）选择“模具”菜单管理器中的“模具模型”，“创建”，“工件”，“自动”
注塑模具设计流程 第一步:对制品2D图及3D图的分析，其内容包括以下几个方面： 1、制品的几何形状。 2、制品的尺寸、公差及设计基准。 3、制品的技术要求（即技术条件）。 4、制品所用塑料名称、缩水及颜色。 5、制品的表面要求。 第二步：注射机型号的确定 注射机规格的确定主要是根据塑料制品的大小及生产批量。设计人员在选择注射机时，主要考虑其塑化率、注射量、锁模力、安装模具的有效面积（注射机拉杆内间距）、容模量、顶顶出形式及定出长度、动模托板移动行程。倘若客户已提供所用注射剂的型号或规格，设计人员必须对其参数进行校核，若满足不了要求，则必须与客户商量更换。 第三部：型腔数量的确定及型腔排列 模具型腔数量的确定主要是根据制品的投影面积、几何形状（有无侧抽芯）、制品精度、批量以及经济效益来确定。 型腔数量主要依据以下因素进行确定： 1、制品的生产批量（月批量或年批量）。 2、制品有无侧抽芯及其处理方法。 3、模具外形尺寸与注射剂安装模具的有效面积（或注射机拉杆内间距）。 4、制品重量与注射机的注射量。 5、制品的投影面积与锁模力。 6、制品精度。 7、制品颜色。 8、经济效益（每套模的生产值）。 以上这些因素有时是相互制约的，因此在确定设计方案时，必须进行协调，以保证满足其主要条件。
型腔数量确定之后，便进行型腔的排列，以及型腔位置的布局。型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯（滑块）机构的设计、镶件型芯的设计以及热流道系统的设计。以上这些问题由于分型面及浇口位置的选择有关，所以在具体设计过程中，要进行必要的调整，以达到最完美的设计。 第四步：分型面的确定 分型面，在一些国外的制品图中已作具体规定，但在很多的模具设计中要由模具人员来确定，一般来讲，在平面上的分型面比较容易处理，有时碰到立体形式的分型面就应当特别注意。其分型面的选择应遵照以下原则： 1、不影响制品的外观，尤其是对外观有明确要求的制品，更应注意分型面对外观的影响。 2、利于保证制品的精度。 3,、利于模具加工，特别是型腔的加工。先复机构。 4、利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计。 5、利于制品的脱模，确保在开模时使制品留于动模一侧。 6、便于金属嵌件。 在设计侧向分型机构时，应确保其安全可靠，尽量避免与定出机构发生干扰，否则在模具上应设置先复机构。 第五步：模架的确定和标准件的选用 以上内容全部确定之后，便根据所定内容设计模架。在设计模架时，尽可能地选用便准模架，确定出标准模架的形式、规格及A、B板厚度。标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件、二次分型机构及精密定位用标准组件等。 需要强调的是，设计模具时，尽可能地选用标准模架和标准件，因为标准件有很大一部分已经商品化，随时可以在市场上买到，这对缩短制造周期、降低制造成本是极其有利的。 买家尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度和刚性计算，以校核所选模架是否适当，尤其是对大型模具，这一点尤为重要。 第六步:浇注系统的设计 浇注系统的设计包括主流道的选择、分流道截面形状及尺寸的确定。
题目：双层齿轮注塑模设计一、刖言 1.课题研究的意义，国内外研究现状和发展趋势 1.1课题研究的意义 模具行业是现代工业里面必不可少的部分，又是高新技术领域的重要组成部分。机械、 电子、轻工、汽车、纺织、航空、航天、等等领域都需要模具，使得模具成为最主要的 工艺装备，它承担了60%~90%的产品零件，组件和部件的加工生产。随着现代材料技术和模具技术的飞速发展，尤其是塑料凭借着优良的加工性、品种的多样性，已经成为当 前人类使用的四大材料（木材、水泥、钢铁、塑料）中发展最快的一类。 由于塑料齿轮具有传动噪声低、可以或者许吸振、自润滑、生产模型加工生产效率高 等优点，塑料齿轮在齿轮行业的应用会愈来愈多，成为一个世界性趋势。日常生活中的 塑料制品越来越多，例如：手机、塑料盆、塑料杯、塑料笔、电脑等等。本课题研究的 塑料齿轮也将是未来轻化、量化齿轮的一个具有发展潜力的内容，如何使得塑料齿轮寿 命更长，精度更高，效果更好，啮合更准确，等等，一系列的问题都值得我们去探讨。 1.2国内外的研究现状 1.2.1国内概况 整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，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。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。 近年来，中国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到 50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已达到2卩m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/min以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。 在生产手段上，模具企业设备数控率已有较大提高，CAD/CAE/CA技术的应用面已大为扩展，高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多，模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。另外，三资企业的蓬勃发 展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理水平的提高，有些企业已实现信息化管理和全数字化无图制造。
冲压模具设计方法与步 骤 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
冲压模具设计的方法与步骤 1、冲压零件的冲压工艺性分析冲压零件必须具有良好的冲压工艺性，才能 以最简单、最经济的方法制造出合格的冲压零件，可以按照以下的方法完成冲压件的工艺性分析： a.读懂零件图；除零件形状尺寸外，重点要了解零件精度和表面粗糙度的要求。 b.分析零件的结构和形状是否适合冲压加工。 c.分析零件的基准选择及尺寸标注是否合理，尺寸、位置和形状精度是否适合冲压加工。 d.冲裁件断面的表面粗糙度要求是否过高。 e.是否有足够大的生产批量。 如果零件的工艺性太差，应与设计人员协商，提出修改设计的方案。如果生产批量太小，应考虑采用其它的生产方法进行加工。 2、冲压工艺方案设计及最佳工艺规程设计： a.根据冲压零件的形状尺寸，初步确定冲压工序的性质，如：冲裁、弯曲、拉深、胀形、扩孔。 b.核算各冲压成形方法的变形程度，若变形成度超过极限变形程度，应计算该工序的冲压次数。 c.根据各工序的变形特点和质量要求，安排合理的冲压顺序。要注意确保每道工序的变形区都是弱区，已经成形的部分（含已经冲制出的孔或外形）在以后的工序中不得再参与变形，多角弯曲件要先弯外后弯内，要安排必要的辅助工序和整形、校平、热处理等工序。
d.在保证制件精度的前提下，根据生产批量和毛坯定位与出料要求。确定合理的工序组合方式。 e.要设计两个以上的工艺方案，并从质量、成本、生产率、模具的刃磨与维修、模具寿命及操作安全性等各个方面进行比较，从中选定一个最佳的工艺方案。 f.初步确定各个工序的冲压设备。 3、冲压零件毛坯设计及排样图设计： a.按冲压件性质尺寸，计算毛坯尺寸，绘制毛坯图。 b.按毛坯性质尺寸，设计排样图，进行材料利用率计算。要设计多种排样方案，经过比较选择其中的最佳方案。 4、冲压模具设计： a.确定冲压加工各工序的模具结构形式，并绘制模具简图。 b.对指定的1—2个工序的模具进行详细的结构设计，并绘制模具工作图。设计方法如下： ※????确定模具的种类：简单模、连续模还是复合模。 ※???模具工作零件设计：计算凸、凹模刃口尺寸和凸、凹模长度，确定凸、凹模结构形式和连接固定方式。 ※??确定毛坯的定位和定距方式，并对相应的定位、定距零件进行设计。※??确定压料、卸料、顶件及推件方式，并对相应的压料板、卸料板、推件块等进行设计。 ※??模架设计：包括上下模座及导向方式的设计，也可以选用标准模架。
图文并茂的模具设计练习教程山东UG网模具设计练习教程 第一部分：分模设计 第一步－进入分模设计 第二步－快速断开 第三步－拔模角分析 第四步－预览分模线 第五步－创建内分模线 第六步－创建内分模面 第七步－创建外分模面 第八步－重新附属分模面 第九步－创建工件坐标系 第十步－保存文档 第二部分：模具设计 第一步－进入模具工程 第二步－进入分模环境 第三步－创建分模面零件 第四步－定义激活、创建激活。 第五步－加载模架 第六步－创建毛坯 第七步－切槽操作 第八步－产品零件装配 第九步－浇道设计 第十步－顶杆设计
第十一步－水道设计 第十二步－侧滑块和斜导柱设计 第十三步－行位揳紧块设计 第十四步－行位限位装置设计 本练习以客户实际零件lamp.elt为例讲解模具分模和模具设计的整个设计过程。 第一部分：分模设计 第一步－进入分模设计 选择分模设置图标, 分模设置向导即被打开。 选择文档：lamp.elt。 勾选创建新文件夹复选框。 勾选应用收缩命令改变工作模型复选框，收缩比例设置成1.008。 第二步－快速断开 选择分模向导条中的快速断开图标，并更改默认的断开参数垂直面－不包括为垂直面－增加到顶部，确认。 注意到经过第一步自动断开后还有一部分曲面未被分配，选择新方向选项，并点击方向箭头端部的实心点，定义方向为沿x轴反方向，确定。 重新附属曲面，选择下图所示的应该被分配到SPLIT-3部分的曲面，然后在特征树中选择SPLIT-3特征，点击鼠标右键，再选择弹出的及时菜单中的附加选项，这样就把所选择的曲面附属到SPLIT-3部分了。 结果如下： 重命名分模特征：
工艺过程卡 零件名称大 孔 凸 模 零 件 编 号 2 材 料Cr12MoV 件 数 1 序号工序 名称 加工简要说明工时设备 1 锻造按Φ20×95mm备料； 2 热处理退火；热处理炉 3 车 削 在车床上装夹校正，打中心孔，车外圆尺寸到 Φ20mm，精车外圆到图纸要求，掉头平端面，车削 Φ14mm外圆到Φ14.25mm，Φ15mm外圆到 Φ15.4mm； 车床 4 热处理按照热处理工艺，对刃口工作部分局部淬火达 到58~62HRC； 热处理炉 5 外圆 磨削 磨削Φ14和Φ15mm外圆到图纸要求的尺寸和粗糙 度； 万能外 圆磨床 6 钳工修整； 7 检验根据图纸对尺寸和形状位置精度检验零件精度
工艺过程卡 零件名称小 孔 凸 模 零 件 编 号 3 材 料Cr12MoV 件 数 4 序号工序 名称 加工简要说明工时设备 1 锻造按Φ15×95mm备料； 2 热处理退火；热处理炉 3 车 削 粗车外圆至Φ12.26mm，精车Φ12mm至尺寸要 求。两端允许打中心孔。车削Φ6mm到尺寸Φ 6.1mm，车削Φ8mm外圆，留有单边0.2mm余量， 车削端面，到尺寸要求； 车床 4 热处理按照热处理工艺，对刃口工作部分局部淬火达 到58~62HRC； 热处理炉 5 外圆 磨削 磨削Φ6mm和Φ8mm外圆到图纸要求的尺寸和粗糙 度； 万能外 圆磨床 6 钳工修整； 7 检验根据图纸对尺寸和形状位置精度检验
工艺过程卡零 件名称挡 料 销 零 件 编 号 4 材 料T8A 件 数 2 序号工序 名称 加工简要说明工时设备 1 锻造按Φ16×20mm备料； 2 热处理退火；热处理炉 3 车 削 在车床上装夹校正，打中心孔，车削端面，车Φ12mm 和Φ6mm外圆，留单边0.2mm余量并倒角，车削2 ×0.2mm的槽至尺寸要求； 车床 4 热处理按热处理工艺，局部淬火达到43~48HRC；热处理炉 5 外圆 磨削 磨削Φ12mm、Φ6mm和Φ12mm下端面，到图纸要 求的尺寸和表面粗糙度； 万能外 圆磨床 6 钳工修整
齿轮模具设计专业班级: 姓名: 学号: 指导教师: 设计时间: 物理与电气工程学院 2015 年6 月20日 下面一图11所示得齿轮为例,介绍CREO2、0模具设计得一般过程。
图11齿轮模型 1.1.1参照零件得布局 (1)启动CREO2、0,执行“文件”中得“设置工作目录”命令,选择一个合适得工作目录。 (2)选择下拉菜单“文件”,“新建”命令对话框。在“新建”对话框中得“类型”选项中选择“制造”,“子类型”中选择“模具型腔”,在名称文本框中输入模具型腔得文件名为“chuitou,同时取消选择“使用默认模板”复选框,如图12所示。单击“确定”按钮,在弹出得“新文件选项”对话框,选择“mmns_mfg_mold”模板,如图13所示。单击“新文件选项”对话框中得“确定”按钮,进入模具设计模块。
图12“新建“对话框 图13“新文件选项“对话框 (3)单击“模具制造“工具栏上得“模具型腔布局”按钮,弹出“打开”对话框,同时弹出“布局”对话框,如图14所示。 (4)在“打开”对话框中选择“chuitou、prt”零件后,单击“打开”按钮,弹出“创建参照模型”对话框,如图15所示。在“创建参照模型”对话框中选择“按参照合并”单选框,单击“确定”按钮接受默认得参照模型名称。
图14“布局”对话框图15“创建参考模型”对话框 (5)单击“布局”对话框中得“参照模型起点与定向”选项区域中得拾取箭头,出现浮动参照模型窗口,同时出现“坐标系类型”菜单管理器,如图16所示。 1.1.2设置收缩率 （1）单击“模具制造”工具栏上得“按比例收缩”按钮,弹出“选取” 对话框,按照提示单击任何一个参照模型,选中得模型变成红色。 (2) 在弹出得“按比例收缩”对话框中选择“1+S”收缩率公式,选中参照模型中得坐标系PRT_CSYS_DEF,在“收缩率”文本框中输入0、005,如图18所示。 (3) 单击“按比例收缩”对话框中得“确定”按钮,即可完成全部零件得收缩率设置。
压铸模具设计基本流程
一、模具设计之前 二、模具设计之中 三、模具设计审核 及图纸输出
客户资料审查 制品样板 3D产品设 计 结 果 回 馈 客 户 客 户 承 认 模 具 设 计 与 开 发 计 划 的 制 订 ﹑ 设 计 参 数 的 审 核 与 分 析 制 品 参 数 评 审 a﹑制品用在何处(外观要求)﹔怎样使用(力学性能要求)﹖ b﹑成型锌(铝）合金的收缩率多少﹖ 制品CAD 图面 3D产品设 计 c﹑制品是否要同其它零件进行配合(公差要求)﹖ d﹑制品结构脱模角分别是多少﹖ 制品3D档案3D审查 e﹑浇口位置﹑流线﹑结合线﹑顶出痕要求﹖ f﹑制品外观面有无特殊要求﹕喷砂﹑电镀...﹖ 制品3D档 与样板 图样比对 模 具 参 数 评 审 a﹑客户指定制品成型的材料特性如何﹖ b﹑预期将模具寿命多少件制品﹖ 制品CAD档 与样板 图样比对 c﹑预期的出模周期多长﹖ d﹑需要何种类型的流道及排气系统﹕单流道﹑多流道，渣 包排气、大排气，真空排气。 制品3D档 与CAD档 图图比对 e﹑模腔的布局﹖天地方向的选择﹖ f﹑制品出模方式的选择﹕手动拿出或自动落下﹔机械顶出 ﹑液压顶出 设计 规划设计日程的确定﹔该项目设计师指定﹑技术负责人指定 《模具设计之前》
模具结构设计1﹑制品能否从模腔中拉出﹖能否从模 芯上脱下﹖ 首先确定出模方向﹕首先根据制品Boss﹑倒勾等结构确定出模方向﹐若 无法正常成型和脱模则考虑设计内(外)滑块侧面抽芯。 2﹑确定分型面 以模具制造加工条件的要求为根据﹐满足制品外形要求来确定模具分型 面位置﹐便利简化磨削﹑铣削﹑CNC加工 3﹑设计合理的浇口位置﹑浇口形状以 及浇口数目 根据制品大小﹑流动性能﹑可能出现的料流结合线﹑模塑周期的长短﹔ 借用AnyCasting模流分析软件(公司尚未安装)等工具来确定浇口位置/大 小/型式(直胶口、内八字、外八字、反水口…)/数目。浇口的设计决定料 流结合线﹐而结合线的汇集将使内应力集中﹐这对于制品将是一个致命 的破坏因素 4﹑制品模穴排气渣包布局合理吗﹖ 针对制品模穴排气渣包问题﹐必须要排布在模穴的料流结合线处及料流 最易包气位置 5﹑镶件和成孔销的设计 针对一些精巧细小的部件采取模仁镶件的方法﹐如成形深而小的孔位﹔ 模仁成型面在工作过程中容易磨损破坏的结构﹔在分型面下方深处无法 加工或难以加工的结构. 6﹑排气结构设计 针对制品一些尖锐薄的位置﹐在压铸过程因排气不良而容易形成真空以 致压射压力损失大且粘料难以充饱产生射出制品缺料现象﹐我们需在该 处设置渣包及排气槽﹑开设镶件孔或将顶针设置于该处 7﹑顶出机构设计跟据产品类型确定合适的顶出方法(脱模板﹑顶杆﹑直推块) 8﹑冷却水路、油路设计 我们根据预期模塑量﹑模塑周期来确定冷却水路的有或没有﹕ a:对于较低模塑量的样件模﹐可以不设冷却水路﹔ b:对预期模塑量上万的模具我们精确的设计合理高效的冷却条件﹐避免 出现冷却不均匀甚至有些地方无法被冷却的现象。注意前后模水路要相 互配合﹑不能重垒平行﹐防止制品冷却不均匀，