毕业设计论文论文题目：锥齿轮的注塑模设计
系部材料工程系
专业模具设计与制造
班级模
学生姓名
学号
指导教师
毕业设计（论文）任务书
系部：材料工程系
专业：模具设计与制造
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设计(论文)题目：锥齿轮的注塑模设计
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毕业设计（论文）任务书
零件名称：锥齿轮（如图1所示）
生产批量：大批量
材料：聚碳酸酯（PC）
未注公差取MT5及精度
绪论
慕具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到20世纪80年代后期，中国模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡镇（个体）模具企业的发展也相当迅速。虽然中国模具工业发展迅速，但与需求相比，显然供不应求，其主要缺口集中于精密、大型、复杂、长寿命模具领域。由于在模具精度、寿命、制造周期及生产能力等方面，中国与国际平均水平和发达国家仍有较大差距，因此，每年需要大量进口模具。
近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。
1．存在问题和主要差距
虽然我国模具总量目前已达到相当规模，模具水平也有很大提高，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多。当前存在的问题和差距主要表现在以下几方面：
①总量供不应求
国内模具自配率只有70%左右。其中低档模具供过于求，中高档模具自配率只有50%左右。
②企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构均不合理
我国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂），自产自配比例高达60%左右，而国外模具超过70%属商品模具。专业模具厂大多是“大而全”、“小而全”的组织形式，而国外大多是“小而专”、“小而精”。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%，而国外在50%以上。2004年，模具进出口之比为3.7﹕1，进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元，为世界模具净进口量最大的国家。
③模具产品水平大大低于国际水平，生产周期却高于国际水平
产品水平低主要表现在模具的精度、型腔表面粗糙度、寿命及结构等方面。
④开发能力较差，经济效益欠佳
我国模具企业技术人员比例低，水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合1万美元，国外模具工业发达国家大多是15～20万美元，有的高达25～30万美元，与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企业较
少。
2．造成上述差距的原因很多，除了历史上模具作为产品长期未得到应有的重视，以及多数国有企业机制不能适应市场经济之外，还有下列几个原因：
⑴国家对模具工业的政策支持力度还不够
虽然国家已经明确颁布了模具行业的产业政策，但配套政策少，执行力度弱。目前享受模具产品增值税的企业全国只有185家，大多数企业仍旧税负过重。模具企业进行技术改造引进设备要缴纳相当数量的税金，影响技术进步，而且民营企业贷款十分困难。
⑵人才严重不足，科研开发及技术攻关投入太少
模具行业是技术、资金、劳动密集的产业，随着时代的进步和技术的发展，掌握并且熟练运用新技术的人才异常短缺，高级模具钳工及企业管理人才也非常紧张。由于模具企低很多。由于体制和资金等方面的原因，引进设备不配套，设备与附件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较妥善的解决。
⑷专业化、标准化、商品化程度低，协作能力差
由于长期以来受“大而全”“小而全”影响，模具专业化水平低，专业分工不细致，商品化程度低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占40﹪左右，其余为自产自用。模具企业之间协作不畅，难以完成较大规模的模具成套任务。模具标准化水平低，模具标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响，特别是对模具制造周期有很大影响。
⑸模具材料及模具相关技术落后
模具材料性能、质量和品种问题往往会影响模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢材相比有较大差距。塑料、板材、设备性能差，也直接影响模具水平的提高。
3．发展展望
目前，我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，国内模具市场将继续高速发展，另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。因此，放眼未来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好，预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展，我国不但会成为模具大国，而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。“十一五”期间，中国模具工业水平不仅在量和质的方面有很大提高，而且行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以及技术进步的方面也会取得较大发展。
模具技术集合了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科，是一个综合性多学科的系统工程。模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，模具产品的技术含量不
断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、产批品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。我国模具行业今后仍需提高的共性技术有：
(1)建立在CAD/CAE平台上的先进模具设计技术，提高模具设计的现代化、信息化、智能化、标准化水平
(2)建立在CAM/CAPP基础上的先进模具加工技术与先进制造技术相结合，提高模具加工的自动化水平与生产效率。
(3)模具生产企业的信息化管理技术。例如PDM（产品数据管理）、ERP（企业资源管理）、MIS（模具制造管理信息系统）及INTERMET平台等信息网络技术的应用、推广及发展。
(4)高速、高精、复合模具加工技术的研究与应用。例如超精冲压模具制造技术、精密塑料和压铸模具制造技术等。
(5)提高模具生产效率、降低成本和缩短模具生产周期的各种快速经济模具制造技术。
(6)先进制造技术的应用。例如热流道技术、气辅技术、虚拟技术、纳米技术、高速扫描技术、逆向工程、并行工程等技术在模具研究、开发、加工过程中的应用。
(7)原材料在模具中成形的仿真技术。
(8)先进的模具加工和专有设备的研究与开发。
(9)模具及模具标准件、重要辅件的标准化技术。
(10)模具及其制品的检测技术。
(11)优质、新型模具材料的研究与开发及其正确应用。
(12)模具生产企业的现代化管理技术。
第1章．模塑工艺规程的编制
1.1 塑件的工艺性分析
塑件的工艺性分析包括塑件的原材料分析，塑件的尺寸精度分析，塑件的表面质量和塑件的结构工艺性分析，其具体分析如下。
1.1.1 塑件的原材料分析
表1 塑件的原材料分析[5]
1.1.2 塑件的尺寸精度分析
该塑件的主要尺寸有其特定的要求，其余尺寸都为自由尺寸，按MT5查取公差，所以其精度不是很高，易成型，其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm ）：
塑件的外形尺寸28
.008+-
1.1.3 塑件表面质量分析
与金属零件一样，塑件的表面质量对它的使用性能是有影响的。塑件强度与它的表面粗糙度有直接关系。表面显微不平的凹陷正是应力集中处，且凹陷愈深，它的半径愈小，则应力集中就愈大，因此强度就愈差。另外粗糙度大的塑件表面的耐腐蚀就差些。由于锥齿轮在传动过程中防止过早失效，所以该塑件的外形粗糙度取Ra=0.4 ，而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。
1.1.4 塑件的结构工艺性分析
从图纸上分析：该塑件整体外形为回转体，且符合最小壁厚要求，壁厚也较均匀。
综上所述，该塑件可采用注射成型加工。
1.2 计算塑件体积和质量
1.2.1计算塑件的体积
V=2026.61mm3（经估算所得，过程略）
1.2.2计算塑件的质量
计算塑件的质量是为了选择注塑机及确定模具型腔数，根据有关手册查得：ρ=1.2kg/dm3－PC的密度，所以塑件的质量
M=ρv=1.2×10ˉ3×2026.61
=2.43 g
根据塑件形状及尺寸采用“一出四”，即一模四腔。考虑外形尺寸，对塑件原材料的分析以及注射所需的压力情况，参考模具设计手册初选螺杆式注射机：XS-ZY-250。
1.3塑件模塑成型工艺参数的确定
聚碳酸酯注射成型工艺参数见表 2 ，试模时，可根据实际情况做适当的调整
表2 聚碳酸酯注射成型工艺参数
第2章．注塑模的结构设计
注射模结构设计主要包括：分型面的选择，模具型腔数目的确定及型腔的排列，浇注系统的设计，型芯、型腔结构的确定，推件方式的确定。
2.1 分型面的选择
该塑件为锥齿轮，由于其使用性能要求，其外观要求美观，无斑点和熔接痕，表面质量要求较高，并且齿轮的齿廓与孔的同轴度要求也比较高。根据分型面的
选择原则，分型面选在齿轮的最大截面A-A处，如图2所示：
图1 分型面的选择
这样也有利于浇注系统的排列和模具的平衡。
2.2 确定模具型腔数目及排列方式
由于该塑件采用的是一模四件成型，所以考虑到模具成型零件和出模方式的设计，模具的型腔排列方式如下图3所示：
图2型腔的
排列
2.3 确定浇注系统
2.3.1 主流道设计
根据手册查得XS-ZY-125型注射机喷嘴的有关尺寸：
喷嘴球半径：R
=12mm
喷嘴孔直径：d
=4mm
根据模具主流道与喷嘴的关系：R=R
0+（1～2）mm，d=d
+0.5mm
取主流道球面半径：R=14mm
取主流道的小端直径：d=4.5mm
为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成圆锥形，其斜度为1°～3°。经换算得主流道大端直径D=12mm。同时为了使熔料顺利进入分流道，在主流道出料端设计r=5mm的圆弧过渡。
主流道的尺寸直接影响到熔体的流动速度和冲模时间。由于主流道要与高温塑料熔体及主注射机喷嘴反复接触，所以在注射模中主流道部分常设计成可拆卸更换的浇口套形式。
主流道的长度L一般按模板的厚度确定，一般控制在60mm以下。
2.3.2 分流道的设计
分流道的形状及尺寸与塑件的体积，壁厚，形状的复杂程度，注射速率等因素有关。该塑件的体积不是很大，形状不算太复杂，且壁厚较均匀。为了便于加工方面的考虑，采用截面形状为半圆形的分流道。查有关手册得R=6mm
2.3.3 浇口设计
A．浇口形式的选择
由于该塑件外观质量要求较高，浇口的位置和大小应以不影响塑件的外
观质量为前提。同时，也应尽量使模具结构更简单，所以成型该塑件的
模具采用点浇口的形式
B．进料位置的确定
根据塑件外观质量的要求以及型腔的安放方式，进料位置设计在塑件的
底部。
2.3.4 冷料穴的设计
冷料穴位于主流道政对面的动模板上或者处于分流道的末端，其作用是收集熔体前锋的料，防止冷料进入模具型腔而影响制品的质量。
冷料穴的长度通常为流道直径d的1.5～2.0倍。所以冷料穴长度L=9mm。设置在熔体流动方向的转折位置，并迎着上游的熔体流向。其结构如下图4所示：
图3 冷料穴
2.4 成型零件的结构设计
2.4.1 凹模的结构设计
由于塑件的形状比较复杂，所以采用热处理变形小的40Cr ，采用整体式。这样便于加工和制造。
2.4.2 凸模的结构设计
考虑模具温度调节系统的设置，型芯采用整体式结构，采用热处理变形小的CrWMn。
2.5 顶出机构的设计
2.5.1 推件方式的选择
根据塑件的形状特点，模具型腔在定模部分。开模后，由于塑料的收缩，塑件包在型芯上留在动模一侧，其推出机构可采用推管推出或顶杆顶出。其中，推管推出结构可靠，顶出力均匀，不影响塑件的外观质量，而由于锥齿轮的结构所限，采用顶杆顶出，其顶杆无法放置。
从以上分析得出：该塑件采用推管推出机构。并且从塑件图上可知，其脱模行程不大，所以采用长型芯的方式，即型芯紧固在模具底板上。而推管壁厚与塑件的壁厚一样，由前面的可知其壁厚为3.5mm，在1.5mm以上。推管的材料与推杆一样采用45#钢，其滑动长度的淬火硬度为50HRC左右，表面粗糙度达R
0.63～
a
1.25μm。其具体结构及尺寸如附图所示。
2.5.2 复位装置的选择
由于该模采用的是推管脱模，在将塑件顶出后，必须返回其原始位置，才能合模进行下一次的注塑成型。该模采用回程杆的方式来进行推管的回复。回程也是标准件。只需买来即能使用。
2.5.3 导向装置的选择
由于塑件的要求不是很高，所以不需设置设置导向装置，用回程杆来进行导向既可满足要求。
2.6 对合导向机构的设计
对合导向机构的功能三保证动定模部分能够准确对合，使分别加工在动模和定模上的成型表面在模具闭合后形成形状和尺寸准确的腔体，从而保证塑件形状，壁厚和尺寸的准确，该模具采用导柱对合导向机构。导柱和型芯一起安装在动模一侧，这样在合模时可起保护作用。
导柱，导套的结构形式的选择：
导柱的结构形式采用阶梯形导柱，这样当导柱工作部分翘曲时，容易从模板中卸下更换，采用4根直径相同的导柱不对称的方式来进行布置。而导套则采用有肩导套。
导柱和导套都是标准件，从外面买进就可直接使用。
2.7 点浇口凝料的脱出
由前面可知该模具采用点浇口，为了将浇注系统凝料取出，需要增加一个分型面。这种结构的浇注系统凝料一般是人工取出的，因此模具结构简单，但是生产率低，劳动强度大，只用于小批量生产，为适应自动化的要求该模具采用侧凹拉断点浇口凝料的方法来取出浇注系统的凝料。其主要方法是在分流道尽头钻一斜孔（侧凹8），开模时由于斜孔内冷凝塑料的限制，浇注系统凝料在浇口处与塑件拉断，容后由于主流道冷料井的拉料杆(6)的作用，钩住浇注系统凝料脱离浇口套，当主流道完全退出浇口套后，在限位拉杆的作用下，拉动定模板将浇注系统凝料从拉了杆中脱出。他们的结构关如下图5所示。
拉料杆采用带?10的圆形侧凹的拉料杆，并且为了便于凝料的脱出，其与冷料穴的结构如下图4所示：
图4 浇注系统凝料的脱出
1—浇口套；2—拉料杆；3—上模座；4—定模板；5—动模板；6—型芯；7—推管；8—侧凹2.8 确定排气系统的形式：
当塑料填充型腔时，必须排出浇注系统内的空气及塑料受热产生的气体，以保证塑件不会由于填充不足而出现气泡、接缝或表面轮廓不清等缺点；甚至气体受压力形成高温使塑料焦化。但是此制件比较小采用分型面间隙排气即可。
第3章模具设计的有关计算
3.1 成型零件的尺寸计算
该塑件的成型零件尺寸均按平均值法计算。查有关手册可知PC的收缩率为0.5%～0.7%。故平均收缩率为S
=（0.5+0.7）%/2=0.6%=0.006。根据塑件尺寸工
CP
差要求，模具的制造公差取δ=△/4
3.1.1 型芯主要工作尺寸的计算
根据塑件图可知型芯主要成型2个轴孔。其尺寸计算见表3
表3型芯主要工作尺寸的计算
3.1.2 型腔主要工作尺寸的计算
根据塑件图，型腔主要成型锥齿轮的齿廓以及齿轮的高度，型腔不仅要考虑在直径方向上的收缩，还应考虑在切向方向上齿厚上的收缩，但从上塑件图上可知该齿轮较小，加工较困难，所以可以不考虑齿厚上的收缩。
型腔的主要工作尺寸以齿顶圆锥为计算基准。其主要工作尺寸见下表4：
表4 型腔的主要工作尺寸的计算
3.2 型腔侧壁厚度及底板厚度的计算
3.2.1 型腔侧壁厚度的计算
该模具型腔为整体式的圆形型腔，根据整体式圆形型腔侧壁厚度计算公式 进行计算。
)12(
--=M
p p c p r t σσ
=6.09mm
式中：p σ---材料的许用应力，p σ=300N/mm 2 M p ---模腔压力；M p =60MPa r----型腔内孔的半径
考虑到该型腔为整体式，为了便于制造取型腔侧壁厚度为15mm 。
3.2.2 型腔底板厚度计算
根据整体式型腔地板厚度计算公式进行计算。
p
M h p t σ4r 32
=
=8.13mm 考虑模具的整体结构的协调取,H=32mm 。
第4章 模具加热与冷却系统的计算
注射模不仅是塑料熔体的成型设备，而且还是热交换器，模温调节系统直接关系塑件的质量和生产效率，是注射模设计的核心内容之一。在注射成型过程中，塑料熔体所释放的热量约有5%～30%由模具传导，对流和辐射的方式散发到大气
中，热量大部分由冷却水带走，模具的冷却时间约占整个注射循环周期的2/3。 由于聚碳酸酯的熔融粘度高，流动性差，所以需要较高的模温，若模温过低，则
会影响塑料的流动性，产生较大的流动剪切力，使塑件的内应力较大，甚至会出现冷流痕，银丝，注不满等缺陷。所以需要对模具进行加热。该模具采用加热中插入电加热棒的加热方法进行对模具的加热。
4.1 加热功率的计算
根据电加热功率计算的经验公式：q G W ?==89.3×25 =2232.5（W ）
式中：G-模具的重量，经估算得G=89.3㎏；
q-为加热单位重量模具至所需温度的电功率，查表得q=25(w/㎏)
4.2 电加热棒根数的计算及在模具上的布置
考虑模板的尺寸，在该模具上布置4根电加热棒，所以其功率的计算如下： n
p P
=
分=2232.5/4=558.125 （W ） 所以选用4根φ25×300mm 的加热棒。其位置见附图。
第5章 模具闭合高度的确定
本塑件采用点浇口注射成型，根据结构形式，选择P 1型。根据前面的计算，模架的周边尺寸为315mm ×315mm
导柱:φ32mm ×100mm ×40mm(Ⅰ)GB/T 4196.5-1984 导套：φ32mm ×32mmGB/T 4169.2-7984
复位杆：mm mm 12020?φ
在支撑与固定零件的设计中，根据经验确定：
定模座板：1H =40mm 定模板：2H =32mm 动模板：3H =25mm 垫 块：4H =80mm 凸模固定板：5H =20mm 动模座板：6H =25mm 所以模具的闭合高度：
654321H H H H H H H +++++=
第6章 注塑机有关参数校核
6.1 模具安装部分的校核
该模具的外形尺寸为400mm ×355mm ，XS-ZY-250型注射机模板最大安装尺寸为598×520，故能满足模具安装要求。
由于XS-ZY-250型注射机所允许模具的最小厚度为min H =165mm,最大厚度
max H =350mm 。所以也满足模具安装要求。
6.2 模具开模行程的校核
经查资料注射机XS-ZY-250型的最大开模行程S=350mm,满足下式计算所需的出件要求：
所以，XS-ZY-250型注射机能满足使用要求，故可以采用。
第7章绘制模具总装图和非标准零件工作图
本模具的总装图见装配图所示。非标准件图见零件图。
本模具的工作原理：模具安装在注塑机上，定模部分固定在注塑机的定模板上，动模固定在注塑机的动模板上。合模后，注塑机通过喷嘴将熔料经流道注入型腔，经保压、冷却后塑件成型。开模时动模部分随动模板一起运动渐渐将分型面打开，型芯随动模一起运动，塑件依附在型芯上。型芯随型芯固定板5运动一定距离后停止运动，此时推件板20在注射机顶杆的驱动下向前运动使塑件渐渐脱离型芯。合模时，随着分型面的逐渐闭合推动复位杆恢复原位。
【摘要】 本文是对斜齿轮进行注射塑料模具设计，文中从制件和所用原材料分析入手，分析了滑轮的注射成型工艺，进行了型腔的尺寸计算，论述了斜齿轮模具结构设计，阐述了塑件分型面确定、型腔数量、排列方式、浇注系统和排气系统、塑件推出方式和位置、推出零件结构、浇注系统凝料推出方式、温度调节控制系统和成型零件及主要结构形式的设计过程。在设计中，考虑到本次所设计零件尺寸较小，精度要求不高，为提高生产率，故采用一模一腔。在此基本上，对主要零件进行了加工工艺分析，并编制了工艺过程卡，通过模具设计、制造，实现了斜齿轮的注射成型。 关键词：注塑成型；分型面；模具设计；工艺性分析
Abstract and Keyword This paper is carrying on designing the plastic injection mold with pulley. This article commence at spare parts and pulley ’ material. It has analyzed the pulley injection formation craft and calculated the size of the mode lumen, elaborated the mold of pulley structural design, elaborated how to determined the parting surface， the quantity of mode lumens ，the arrangement way, the casting system，the exhaust gas system, the sprinkle way，position of design, the structure of sprinkle parts, how to sprinkle the casting system congeal material ,the temperature control system ,the formation parts and the main structural design process. In the design, because the spare parts size is small and the accuracy request isn't high, in order to rise the rate of production, we adopted one mould and 8 mode lumens. In this paper, it has carried on the processing craft analysis of the major parts, and established the technological process card, through the mold design and the manufacture, the pulley injection formation has realized. Keyword：injection molding；parting surface；mold design；craft analysis
一.设计任务 创建一个斜角圆柱齿轮，要设计参数为：面模数为：3, 压力角为：20°,螺旋角为：12°,其立体效果如下图所示: 二. 模型分析 与上一章所创建的直齿圆柱齿轮不同的是,这里要创建的齿轮轮齿具有12°的螺旋角,因此在轮齿的创建方法上较直齿轮要复杂一些。 这里我们先创建出轮齿的渐开线轮廓曲线,再通过平移和旋转的方式得到不同位置的轮齿轮廓曲线,最后有“扫描混合”工具得到轮齿,注意仔细调整旋转角度即可实现精确的螺旋角。 创建该斜齿轮渐开线圆柱齿轮所用到的主要命令: ◆用“曲线”工具生成渐开线曲线。 ◆用“扫描混合”工具创建轮齿曲面。 ◆用“旋转”工具创建齿轮轮幅。 ◆用“拉伸”工具形成键槽。 ◆用“复制”工具复制尺廓曲面。 ◆用“阵列”工具阵列出轮齿。 ◆用“倒角”工具形成斜角。 1.创建齿轮设计参数 1.1选择工具→参数设置参数如下图所示:
1.2选择工具→关系添加如下图所示的参数: 2.分别创建各圆基准曲线 2.1 创建分度圆,命名为:分度圆,如下图所示: 2.2 创建齿顶圆,命名为: 齿顶圆,如下图所示:
2.3 创建齿根圆,命名为: 齿根圆,如下图所示: 3.创建齿轮形曲线: 基准曲线→从方程→选择坐标系→笛卡尔→输入方程关系式内容(如下图所示) 3.1建立基准轴 3.2创建基准点 3.3 创建两个基准平面 3.4 镜像齿廓曲线,如下图所示: 3.5创建齿形曲线,如下图所示:
注意:新建一图层,将渐开线隐藏 4.创建轮齿 设定参数如下图所示: 4.1 创建轮齿第二个截面: 选择编辑→特征操作→复制→移动→选取→独立→选择创建的齿形曲线→完成→平移→选择FRONT面→正方向→输入:face_width*cos(bta)/3→旋转→坐标系→Z轴→正方向→输入:bta/3→完成移动→完成→确定 4.2 按此方法依次创建轮齿第三个截面和第四个截面 4.3 创建扫描轨迹曲线,截面如下图所示: 4.4创建第一个轮齿: 选择插入→扫描混合→伸出项→选取截面→垂直于原始轨迹→完成→选取轨迹→依次→选取→选择轨迹曲线→完成→选出曲线→选取环→完成/返回→完成 4.5 以同样的方法选取其余三个曲线链分别作为截面 4.6 回到伸出项:扫描混合→确定完成扫描混合特征,如下图所示: 4.7 复制另一个轮齿: 编辑→特征操作→复制→移动→选取→独立→完成→选择刚刚创建的轮齿→完成→旋转→曲线/边/轴→选择创建的基准轴→正向→输入360/z→回到移动特征→完成移动→完成→确定
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。
江苏财经职业技术学院 综合毕业实践说明书（论文）标题：基于 UG 的小型圆柱齿轮注塑模设计 系 别： 机械与电子工程系 专 业： 模具设计与制造专业 学 号： 0911103222 姓 名： 苏如敏 指导教师： 陈青云 2012 年 6 月 20日
摘 要 注塑成型是塑件生产最常用的方法之一。本设计通过注塑模具产品，利用实体模型 测量产品的尺寸，对实体进行建模，并对塑件的材料和塑件结构进行分析，并对塑件的 模具进行设计，包括塑件成品的设计、工艺参数的分析与计算、工作部分的设计、模具 结构的设计和加工方案的制定，确定塑件的最佳浇注位置，并通过实际情况进行调整， 从而得到对实际生产来说最合理的浇注位置。 在确定模具型腔数目后， 分析产品的气穴、 熔接痕、充填时间、充填结束时的体积温度、流动前沿处的温度、速度/时间转换点压 力、 充填结束时的压力、 注射位置处压力等， 可确定注塑模具的合理性。 最后本运用UG4.0 及其EMX4.1模块来完成模具整体设计工作。 关键词：模具设计；UG4.0
目 录 引 言............................................ 错误！未定义书签。第一章 设计任务与流程 (2) 1.1毕业设计任务 (2) 1.注塑模具设计的流程 (2) 第二章 塑件成品、注塑模具设计与构型 (3) 2.1 概述 (3) 2.2 模具设计环境和应用软件 (3) 2.2.1 UG4.0 (3) 2.2.2 AutoCAD (3) 2.3零件的三维图和二维工程图建模 (3) 2.3.1零件的立体图建模 (3) 2.3.2零件的二维工程图绘制 (4) 2.4塑件的基本数据 (5) 2.4.1塑件塑料品种的确定 (5) 2.4.2塑件材质 (5) 2.4.3塑件结构分析 (6) 2.4.4塑件体积与质量 (6) 2.4.5塑件图及其尺寸公差 (7) 2.4.6分型面及排气形式的确定 (10) 2.4.7型腔数的确定与型腔的分布 (11) 第三章 分析设计与计算 (11) 3.1浇注系统的设计 (11) 3.1.1主流道设计 (11) 3.1.2 冷料穴设计 (12) 3.2 成型方案 (13) 3.2.1 成型部分的设计 (13) 3.2.2 成型零部件结构设计 (15)
编号： 毕业设计说明书 题目：塑料斜齿轮旋转 脱螺纹注塑模具设计 学院：国防生学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名：柯招军 学号：1000110104 指导教师单位：机电工程学院 姓名：曹泰山 职称：讲师 题目类型：?理论研究?实验研究?工程设计?工程技术研究?软件开发 2014年5月4日 摘要
伴随着全球性经济发展，新技术革命浪潮不断的突破与发展，跨越性的技术发展已经成为推动世界经济增长的重要因素。市场经济的不断繁荣，极大地促进了对体积小，工业产品的品种多，低成本，高品质的方向发展。为了提高生产周期的市场竞争力的核心产品的要求越来越高，开发周期短，因此对各种产品的制造的关键技术及设备，模具的要求也越来越严格和苛刻的。 模具是基础工业之一。随着市场经济全球化趋势和各种高新技术的迅猛发展，快速经济模具被赋予了新的内涵和新的任务，种类的激增，促使快速经济制模材料向着多品种系列化迈进，不断促使工艺有新突破和发展。鉴于商品经济的快速发展，产品换代更新的加速，以及市场竞争愈发激烈，都愈发高的刺激着快速经济制模技术朝着短周期、低成本、高质量及高制造精度等方向发展。鉴于它能够使企业获得更大的市场，创造更大显著的经济效益，因此愈发受到企业家的垂青以及获得相关领导部门的政策资金的支持。鉴于快速发展的高新技术以及各种技术的综合运用，未来必定会产生新型节能省材的快速制模技术来适应社会生产中差异化需求。 此次毕业设计是对塑料斜齿轮注塑模具设计，难点在于实现自动旋转脱螺纹功能。本设计有两大亮点，一是使用齿轮齿条传动机构来实现测抽芯，二是用轴承使型腔旋转来实现脱螺纹设计。因模具中有多处需要配合，可能使模具在制造和装配方面有些难度。关键词：模具；斜齿轮；结构设计；注射模；型腔
题目：双层齿轮注塑模设计 一、前言 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 2μm，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
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920253786.6 (22)申请日 2019.02.28 (73)专利权人 厦门宁佳工贸有限公司 地址 361000 福建省厦门市集美区锦园西 二路502号第五层 (72)发明人 陈玖万 (74)专利代理机构 厦门市精诚新创知识产权代 理有限公司 35218 代理人 何家富 (51)Int.Cl. B29C 45/26(2006.01) B29C 45/40(2006.01) B29L 15/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种斜齿轮注塑模具 (57)摘要 本实用新型提供一种斜齿轮注塑模具，包括 上模、下模以及模芯，所述模芯的下模芯板开设 有容置槽，所述模芯的成型组件设置于该容置槽 内，所述成型组件包括成型杆以及依次套接于成 型杆上的中空顶杆、定位套筒以及成型套筒，所 述成型套筒在周向方向上为自由状态，所述成型 套筒的上端部开设有直径小于其套孔的斜齿成 型孔，所述成型杆延伸至斜齿成型孔内，所述中 空顶杆的端部对应所述斜齿成型孔。斜齿轮脱模 时，中空顶杆顶触斜齿轮，成型套筒在周向方向 上为自由状态，能够配合斜齿轮的脱出而在周向 方向上旋转，使斜齿轮顺利脱模，斜齿轮磨损小， 脱模质量好。权利要求书1页 说明书3页 附图6页CN 209580351 U 2019.11.05 C N 209580351 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209580351 U 1.一种斜齿轮注塑模具，包括上模、下模以及模芯，所述下模包括：固定架以及分别设置在固定架上的移动顶板和下模板，其特征在于：所述模芯包括上模芯和下模芯，所述上模芯连接上模，所述下模芯包括下模芯板以及成型组件，所述下模芯板连接下模的下模板，所述下模芯板的上表面开设有容置槽，所述成型组件设置于该容置槽内，所述成型组件包括成型杆以及依次套接于成型杆上的中空顶杆、定位套筒以及成型套筒，所述成型杆固定连接下模的固定架，中空顶杆固定连接下模的移动顶板，所述定位套筒固定连接下模芯板，所述成型套筒在周向方向上为自由状态，所述成型套筒的上端部开设有直径小于其套孔的斜齿成型孔，所述成型杆延伸至斜齿成型孔内，所述中空顶杆的端部对应所述斜齿成型孔，所述成型套筒的斜齿成型孔与上模芯共同围合形成型腔，所述上模与上模芯上设有连通型腔的注胶通道。 2.根据权利要求1所述的斜齿轮注塑模具，其特征在于：所述上模芯包括层叠设置的第一上模芯板和第二上模芯板，所述第二上模芯板连接所述上模，所述第一上模芯板上开设有与成型套筒的斜齿成型孔相配合的直齿成型孔，所述直齿成型孔和斜齿成型孔共同围合形成型腔，所述成型杆还延伸至直齿成型孔内。 3.根据权利要求1所述的斜齿轮注塑模具，其特征在于：所述下模芯板包括：依次层叠的第一下模芯板、第二下模芯板和第三下模芯板，所述容置槽由第三下模芯板表面延伸至第一下模芯板。 4.根据权利要求1所述的斜齿轮注塑模具，其特征在于：还包括轴承，所述轴承的内圈套接于成型套筒上，其外圈固定于容置槽的内壁。 5.根据权利要求1所述的斜齿轮注塑模具，其特征在于：所述上模包括：第一上模板、第二上模板和第三上模板，所述第一上模板的下表面凹陷设有凹槽，所述第二上模板嵌设于该凹槽内，所述第三上模板连接第一上模板的下表面，并开设有槽孔，所述上模芯套于第三上模板的槽孔内并与第二上模板连接。 6.根据权利要求1所述的斜齿轮注塑模具，其特征在于：所述上模芯和下模芯板上设有相对应的第一导向孔，并通过第一导向柱穿设于相对应的第一导向孔内实现导向配合。 7.根据权利要求1所述的斜齿轮注塑模具，其特征在于：所述上模与下模上设有相对应的第二导向孔，并通过第二导向柱穿设于相对应的第二导向孔内实现导向配合。 2
第1章塑件成型工艺性分析 1．1 塑件（齿轮链轮套件）分析 1.1.1塑件 如图1.1所示，齿轮链轮套件参数见表1.1。 表1.1 齿轮链轮套件参数 1.1.2该塑件塑料名称为聚酰胺66（PA66），采用大批量生产纲领 1.1.3塑件的结构及成型工艺分析 1.1.3.1 塑件结构分析如下，塑件零件工作图如图1.1。 图1.1塑件零件工作图 （1）该凸凹塑件作为传动件，两端都为齿轮，分别在不同的型腔内成型，必须保证塑件的同轴度，所以在模具设计和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工艺，以保证传动精度。
（2）该塑件外形是阶梯齿轮零件，在圆柱齿轮上有侧向凸凹。 1.1.3.2 成型工艺分析如下。 （1）精度等级。采用一般精度7级。 （2）脱模斜度。塑件壁厚哟为2.5mm，其脱模斜度查参考文献其脱模斜度40`到1度30分。由于塑件没有特殊狭窄细小部位，所用塑料为PA66，流动性极好，注射流畅，所以塑件外形没有放脱模斜度，同时为了保证齿轮传动齿面接触强度，齿轮轮齿不放脱模斜度，轴孔也不放脱模斜度。 1.2 热塑性材料（PA66）的注射成型过程及工艺参数 1.2.1 注射成型过程 （1）成型前的准备。对PA66的色泽、细度和均匀度等进行检查。由于PA66容易吸湿，成型前应进行充分的干燥，使水分含量<0.3%。 （2）注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为冲模、压实、保压、倒流、和冷却5个阶段。 （3）塑件的后处理。采用调湿处理，其热处理条件查参考文献有处理介质为油；处理温度为120度；处理时间为15分钟。 1.2.2 PA66的注射工艺参数 （1）注射机：螺杆式 （2）螺杆转速（r/min）：20~50 （3）料筒温度（℃）：后段240~250 中段260~280 前段255~265 （4）喷嘴温度（℃）：250~260；喷嘴形式：自锁式。 （5）模具温度（℃）：60~120。 （6）注射压力（MPa）：80~130。 （7）保压压力（MPa）40~50。 （8）成型时间（s）：注射0~5；保压20~50；成型周期50~100；冷却20~40。
收稿日期：77 2010-01-20 塑料斜齿轮注塑模具设计与分析 Design and Analysis of Injection Mould for Plastic Helical Gear 作者简介：赵世友(1961—)，男，沈阳人，沈阳职业技术学院副教授，研究方向：模具设计与加工。 Wpm/49!Op/6!)Tvn/328* Nbz!!!3121 赵世友 Zhao Shiyou - 沈阳职业技术学院， 辽宁 沈阳 110045 - Shenyang Polytechnic College, Shenyang 110045, China 摘 要 : 以聚酰胺6(PA6)斜齿轮塑件为对象，进行了一模四腔的注塑模具结构设计与分析，并实现了斜齿轮塑件的顺利脱模。 Abstract : Taking PA6 as the study object, the structure of injection mould with four cavities was designed and analyzed, and the plastic part being demoulded easily was realized. 关键词 : 聚酰胺6；塑料斜齿轮；注塑模具；点浇口进料：旋转脱模 Key words : Polyamide6(PA6); Plastic helical gear; Injection mould; Point gate feeding; Rotating demould 文章编号：1005-3360（2010）05-077-03 近年来，塑料工业飞速发展，通用工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，使其应用范围在不断扩大。塑料在电子、建筑、服装、家电、汽车等领域得到广泛应用。塑料工业之所以能够飞速发展，与模具制造业的腾飞密不可分。众所周知，塑料成型大多数依靠模具。塑料模具的质量对制品的产量和质量都有决定性的影响。模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品尺寸精度以及塑件的物理力学性能、内应力大小、表观质量与内在质量等起着十分重要的作用。 齿轮是现代机械中应用最广泛的传动机构之一，与其他传动机构相比，齿轮结构紧凑，工作可靠，效率高，寿命长，能保证恒定的传动比，而且其传递的功率与适用的速度范围大。斜齿轮与直齿轮相比，轮齿与其轴线倾斜，两轮转向相反，传动平稳，冲击小，适合于高速传动，但是有较大的轴向力。 塑料斜齿轮可广泛应用于钟表、仪器、玩具等各种场合。但是由于斜齿轮的形状特殊，无法通过简单的开模推出将斜齿轮从模具中取出，必须设计一个旋转脱模机构。 1 PA6的性能 聚酰胺6（PA6）坚韧，耐磨，耐疲劳，耐油，耐热，抗霉菌，弹性好，冲击强度高，吸水性较大。PA6是结晶型材料，熔点较高，熔融温度范围较窄，熔融状态的热稳定性较差，料温超过300℃，滞留时间超过30 min 极易分解；PA6较易吸湿， 成型前应预热干燥，并应防止再吸湿，含水量不得超过0.3%，吸湿后流动性下降，易出现气泡、银丝等弊病，高精度塑件应经调湿处理，处理后发生尺寸胀大。 PA6流动性极好，溢边值一般为0.02 mm ，易溢料；为防止发生“流涎现象”，用螺杆式注射机注射时喷嘴宜用自锁式结构，并应加热，螺杆应带止回环；PA6成型收缩率大，取向性明显，易发生缩孔、凹痕、变形等，因此成型条件应稳定。PA6融料冷却速度对结晶度影响较大，对塑件结构及性能有明显影响，故应正确控制模温，一般为60~90℃。对要求伸长率高、透明度高、柔软性较好的薄壁塑件宜取低模温，对要求硬度高、耐磨性好以及在使用时变形小的厚壁塑件宜取高模温；成型条件对塑件成型收缩、缩孔、凹痕影响较大，料筒温度按聚酰胺品种、塑件形状及注射机类型而异，柱塞式注射机宜取高温，但一般料温不宜超过300℃，料温高则收缩大，易出飞边[1]。 PA6适用于制作一般机械零件、耐磨零件、传动零件以及化工、电器、仪表等零件。 塑机与模具 文献标识码 : A 中图分类号 : TQ320.52
引言 伴随着全世界范围内机械加工技术的发展和计算机技术的进步,模具工业已是高新技术产业化的重要领域。例如，在电子产品生产中，制造集成电路的引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模，计算机的机壳、插件和许多元件器件的制造中的精密塑料模具、精密冲压模具等，都是产品生产不可或缺的工具装备。精密模具已使模具行业成为一个与高新技术产品互为依托的产业。1996年至2002年间，我国模具制造业的产值年平均增长14%左右，2003年增长25%左右，沿海一带城市的增长在25%以上。而近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具技术有了很大的提高。生产的模具有些已接近或达到国际水平。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。 虽然在很多方面我国的模具有了很大的发展，但仍有很比较突的问题。目前模具设计及模具制造大都依靠设计的经验进行设计。模具的好坏完全由个人的平时累计的经验控制。这样使得模具设计的周期长，效率低且模具的质量也难以保证。模具工业除需要“高技艺”的从业人员外，还需要更多的“高技术”来保证。本文就是以提高模具设计效率，缩短设计周期，降低模具成本，保证模具质量为目的，试探性的研究三维技术在冲压模具中的应用与开发。
1 绪论 1.1模具概述 塑料，Plastic,是以高分子合成树脂为主要成分，在一定的温度和压力下，可塑成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。 模具，mould，是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。 成型塑料制品的模具叫做塑料模具。对塑料模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面均能满足使用要求的优质制品。从模具使用的角度，要求高效率、自动化、操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。 注射成型生产中使用的模具称为注射成型模具，简称注射模，也称为注塑模。注射模主要适用于热塑性塑料的成型加工，近年来也逐渐用于加工部分热固性塑料塑料制件。注射模具有很多优点，如对塑料的适应性较广，塑料制件的外观质量较好，生产效率特别高，易于实现自动化生产等，广泛用于塑料制件的生产中。 注射模具的结构由塑件的复杂程度及注射机的结构形式等因素决定。注射模具可分为动模和定模两大部分，定模部分安装在注射机的固定模板上，动模部分安装在注射机的移动模板上，注射时动模与定模闭合构成浇注系统和型腔，开模时动模与定模分离，由推出机构推出塑品。 根据模具上各个零部件所起的作用注塑模具一般有以下几部分组成：定模机构、动模机构、浇注系统、导向装置、顶出机构、抽芯机构、冷却和加热装置、排气系统等。 注塑成型全过程分为：塑化过程、充模过程、冷却凝固过程、脱模过程，由这四个过程就形成了一个循环，完成了一次成型一个乃至数十个塑件的过程。 1.1.1我国模具业存在的问题 1、模具水平落后 在模具制造水平上，虽然我国有些设备已达到或接近世界先进水平，但总体上要比德、美、日、法、意等，发达国家落后许多。国内模具的使用寿命只有国外发达国家的1/2至1/10，甚至更短。模具生产周期却比国际先进水平长许多。此外，开发
圆柱斜齿轮的锻造模具设计 摘要 圆柱斜齿轮作为传递运动和动力的最基本零件之一，在工业领域有着非常重要的作用。随着我国汽车、航空航天及造船等产业的快速发展，对齿轮的需求量越来越大，对斜齿轮的品种、规格、精度、强度、成本等也提出了更高的要求。传统斜齿轮的生产是采用切削加工工艺。该工艺是采用棒料毛坯，经车端面、车内外圆、钻孔、滚齿、剃齿及热处理等多道工序成形。但是该方法具有生产周期长，生产效率低，浪费原材料及加工时齿形部分的金属纤维易被切断等缺点，因此迫切需要一种齿轮生产的新工艺。 根据齿轮切削加工工艺的缺点，提出了模锻成形工艺的方案，并利用热模锻压力机锻造成形。该成形工艺是以净成形和近净成形为目标的工业技术，即制造接近零件形状的工件毛坯，较传统成形技术减少了后续的切削量，减少了材料、能源的消耗。该工艺还有助于齿轮内部形成致密、均匀的材料组织，从而大大提高齿轮的耐磨性、抗腐蚀能力及表面强度，明显改善齿轮的疲劳性能。 设计中针对由于斜齿轮螺旋角的影响造成齿轮在锻造过程中出现的充填不完全及脱模困难等难点，提出了闭式模锻的成型工艺，以有利于齿轮的充填；合理设计了轴承式凹模结构，使锻件顺利脱模；并利用三维造型软件UG和有限元分析软件DEFORM，对齿轮成形过程进行数值模拟，将模具设计与计算机仿真技术紧密结合起来。通过在计算机模拟齿轮成形的整个过程，可以有效的提高模具设计效率，降低生产和材料成本，缩短产品的研究开发周期。 关键字：圆柱斜齿轮；模锻；工艺方案；DEFORM
Forging die design of cylindrical helical gear Abstract The cylindrical helical gear ,as one of the most basic parts to pass movement and power,has a very important role in the industrial field.With the rapid development of our country's automotive, aerospace and shipbuilding industry,the demand for gear is increasing,and put forward higher requirements for varieties, specifications, precision, strength, cost of helical gear.Traditional production process of cylindrical helical gear is the use of cutting technology.The process is the use of bar stock blank which is completed for forming processes such as endface,external,drilling,hobbing,shaving, treatment.However. the method has shortcomings such as long production cycle, low productivity, waste of raw materials and processing part of the metal fiber profile easily cut.There is an urgent need for a new process for gear production. According to the shortcomings of gear cutting process,Proposed program of the forging process,and the use of hot forging press forging.The forming process is based on the net and near net shape forming the objective of industrial technology, manufacturing close to the part that is rough shape of the workpiece, forming a more conventional cutting technology to reduce the amount of follow-up, reducing material and energy consumption.The process also helps the internal gear form a dense, homogeneous material structure, thus greatly improving the gear wear resistance, corrosion resistance and surface strength, significantly improved the fatigue performance of gears. Design for the helix angle of helical gear forging process causing the filling appears incomplete and difficult ejection difficulties,proposed a closed die forging forming process in order to facilitate the filling gear; rational design of a die bearing type structure, so that forging a smooth ejection.UG using three-dimensional modeling software and finite element analysis software DEFORM, the gear to simulate the forming process, the mold design and computer simulation technology closely integrated.Formed by computer simulation of gear the whole process of mold design can effectively improve efficiency, reduce production and material costs, reduce research and development cycle. Keywords: cylindrical helical gear；forging；technological process；DEFORM
塑料齿轮的设计和制造介绍 一塑胶齿轮优缺点和应用 相对金属齿轮，塑料齿轮具有质量轻、工作噪音小、耐磨损、无须润滑、可以成型较复杂的形状、大批量生产成本低等优点。但由于塑料本身具有收缩、吸水，相对金属强度也比较弱，对工作环境要求高，对温度较敏感等特性。因而，塑料齿轮同时就有精度低、寿命短、使用环境要求高等缺点。随着新材料的应用及制造技术的发展，塑料齿轮的精度越来越高，寿命也越来越长，并广泛应用于仪器、仪表、玩具、汽车、打印机等行业。 二塑料齿轮的模具制造方法 由于塑料制品成型收缩，因此阴模尺寸要较制品尺寸大。见附图： 因而规范的齿轮制品意味着不规范的阴模尺寸。这就对阴模的制造提出了严格的要求。以下是常用的两种阴模制造方法
1.先制作一母齿轮，然后通过铸造、电火花加工、电铸等方法制作母齿轮。如：涡轮、涡杆、锥齿轮。 2.不需母齿轮，直接线切割制作阴模。常用于正齿轮，斜齿轮。 2.1母齿轮的制作方法 前面所提，母模要比制品大，因此规范制品齿轮就必须由特殊母齿轮制作特殊的阴模。特殊的母齿轮就需特殊的切齿刀来加工。 通常方法： （1）特殊模数的切齿刀具 （2）加上成型收缩率的余量用特殊压力角的切齿道具 （3）加上成型收缩率的余量用规范切齿刀具 （4）不需添加余量用规范切齿刀具 以下是各种方法的详细介绍 （1）特殊模数的切齿刀具 制作一个特殊模数的切齿刀具，其压力角为规范压力角。在制作这个切齿刀具时必须考虑到成型收缩率以及后面要讲到的阴模制作法所规定的修正值，然后用这个特殊刀具来加工母齿轮。 假设要制作下面的成型齿轮时 Z=30 m=1 d=m*Z=30mm 假设成型收缩率与根据阴模制作法所得到的修正值之和为2％。则要求母齿轮的各参数为 Z=30 m=1.02 d=m*z=30.6mm 根据这个方法制作出来的齿轮能得到比较正确的齿形。但时间长，成本较高。 (2)加上成型收缩率的余量用特殊压力角的切齿道具 加上成型收缩率的余量用规范的切齿刀具来制作母齿轮时会造成齿形的偏移，用节点上的压力角的变化来表示的话如下公式所示。 Cosa1=d1cosa2/d2 a1: 加工齿轮模型用的切齿刀具的压力角 d1: 已经考虑了收缩率的分度圆直径（母齿轮的分度圆直径） d1=d2/(1-s/100) s:为收缩率
湖南信息职业技术学院 塑料成型工艺与模具设计 课程设计 设计课题：注射模具设计——罩 说 明 书 系部机电工程 专业模具设计与制造 班级模具0804 学生姓名谭玉亮 指导教师王宗华 2009年12月2日
目录 1、设计任务书 2、塑件的分析 2.1塑件原材料的分析 2.2 塑件的工艺性分析 2.2.1塑件的结构分析 2.2.2 塑件的尺寸精度分析 2.2.3 塑件的表面质量分析 3、计算塑件的体积和重量 4、塑件注射工艺参数的确定 5、对注塑机主要工艺参数的校核 5.1 最大注射量的校核 5.2 最大注射压力的校核 5.3 锁模力的校核 5.4 安装尺寸的校核 5.5 开模行程的校核 6、注射模的结构设计 6.1 分型面的选择 6.2 型腔的排列方式 6.3 浇注系统的设计 6.3.1 主流道的设计 6.3.2 分流道的设计 6.3.3 浇口的设计 7、成型零件的结构设计 7.1 型腔的结构设计 7.2 型芯的结构设计 8、成型零件的尺寸计算 9、推出机构的设计 10、冷却水道的设计 11、标准模架的选择 12、参考文献 附：模具总装配图
1、设计任务书 罩零件的设计任务书如下图所示：
2、塑件的分析 2.1塑件原材料的分析 PP料是一种热塑性塑料，原料易得，价格便宜，产量很大，仅次于PE、PVC 和PS。聚丙烯无味、无色、无毒，是结晶性的线性结构高聚物。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明更轻。密度为0.90～0.91g/cm3，硬度为R80--110 ，吸水率为0.01%，收缩率为1.0％～2.5％，成型温度为160～220℃。聚丙烯不吸水、光泽好、易着色。具有特别高的抗弯曲疲劳强度。聚丙烯的熔点为164℃～170℃，其耐热性好,能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌，聚丙烯在低温下使用温度可达-15℃，在-35℃时会脆裂。聚丙烯的高频绝缘性能好，而且由于其不吸水，绝缘性能不受湿度的影响。聚丙烯的严重缺点是在氧、热、光的作用下极易降解、老化，所以必须加入稳定剂。 聚丙烯不吸水，所以成型前不需干燥。PP料的成型收缩范围大，易发生缩孔、凹痕及变形等缺陷。聚丙烯的热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路，应注意控制模具温度，模温太低（＜50℃），塑件无光泽，易产生熔接痕；模温太高（＞90℃），易产生翘曲、变形。 聚丙烯的成型特性为： （1）成型性好，可采用注射、吹塑、真空热成型、涂覆、旋转成型、电镀和发泡，还可以在金属表面喷涂。 （2）结晶料，吸湿性小，成型前不需要干燥。 （3）易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解，成型时需加入稳定剂。（4）流动性好，溢边值为0.03mm左右，收缩范围及收缩值大,易发生缩孔，凹痕，变形。 （5）冷却速度慢,模具应设计能充分进行冷却的冷却回路，并注意控制成型温度，模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,留痕，填充不足,90度以上易发生翘曲变形。 （6）塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。塑件成型后应采用火焰处理或类似技术。脱模斜度宜取1°～3°。 （7）质软易脱模，当塑件有浅侧凹（凸）时，可强制脱模。 2.2塑件的工艺性分析 综合看来，该塑件结构简单，无特殊的结构要求，可采用注射成型加工。在注射成型生产时，只要工艺参数控制得当，该塑件是比较容易成型的。 2.2.1塑件的结构分析 ○1从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。○2塑件端面有6个φ17的孔，应注意孔的位置。 ○3塑件的转角处都采用圆弧过渡，以防止应力集中，提高塑件的强度。
目录 1. 零件分析及模具结构设计 (3) 1.1 零件的作用 (3) 1.2 材料的选择 (3) 2. 注射机的选用及校核 (4) 2.1 注射机的选用 (4) 2.1.1 制品的体积估算 (4) 2.1.2 根据体积选注射机 (4) 3．塑料制件在模具中的位置 (5) 3.1 分型面的确定 (5) 3.2 型腔数量及排列方式 (5) 3.3 成型零件的设计 (6) 3.4 成型零件工作尺寸的计算 (6) 3.5 型腔径向方向上的尺寸计算 (6) 3.6 型腔深度方向上的尺寸计算 (7) 3.7 模具型腔侧壁和底板厚度的计算 (7) 4. 浇注系统设计 (8) 4.1 主流道设计 (8) 4.2 冷料井设计 (9) 4.3 分流道设计 (9) 4.4 浇口设计 (10) 4.5 注射机注射量的校核 (11) 4.5.1 锁模力的校核 (11) 4.5.2 最大注射压力的校核 (12) 4.6 注射机安装模具部分的尺寸校核 (12) 4.6.1 喷嘴尺寸 (12) 4.6.2 定位孔尺寸 (13) 4.6.3 模具厚度与注射机模板闭厚度 (13) 4.6.4 开模行程的校核 (13) 5. 脱模机构的设计 (14) 5.1 脱模力的计算 (14) 5.2 推管直径的计算 (15) 5.3 推管应力校核 (15) 6. 合模导向机构的设计 (16) 7. 温度调节系统的设计 (17) 7.1 模具冷却水管道直径 (17) 7.2 冷却水管总的传热面积 (17) 7.3 模具上开设的冷却通道的孔数 (18) 8. 模板的选用 (18) 参考文献 (19)
型星齿轮的注塑模设计 摘要：本文设计了一行星齿轮的注塑模具。该零件选用PA66，质量轻，化学稳定性高。PA66齿轮具有较高的力学强度和刚性，优良的耐磨性，自润滑性、耐疲劳性及耐热性，可在中等载荷、较高温度无润滑或少润滑下使用。通过计算设计了注塑模具的成型结构、脱模机构、浇注系统等方面，并进行了塑件上、下模的仿真加工，生成刀具路径。该模具结构小巧而紧凑，运行顺畅无阻。 关键词：注塑模具脱模机构刀具路径 Abstract：This article designed a planet gear to cast the mold. This componentsselect PA66, the quality lightly, the chemical stability is high. ThePA66 gear has the higher mechanics intensity and the rigidity, thefine resistance to wear, the nature, bears weariness and thethermal stability, may in the medium load, a higher temperature nothave under the lubrication or the few lubrications uses. Designedthrough the computation has cast the mold to take shape the structure,the drawing of patterns organization, pours aspect and so on system,and carried on has modelled on, the stamping die simulationprocessing, produced the cutting tool way. This mold structureexquisite and compact, the movement smooth is unimpeded。 Key words: plastic injection mould mould cavity The knife have Path