课程设计--圆柱齿轮精密注塑模具设计

模具毕业设计圆柱底座盖注塑课程设计本设计的主要目的是设计一个注塑模具并生产出圆柱底座盖产品，以满足市场需求和用户需求。

1.产品介绍本设计中的圆柱底座盖是一种常见的产品，通常被用于电器、机械、家具等行业中，作为产品的保护套件，以保证产品的安全使用。

该产品的主要特点是圆柱形底座，配有盖子，材料为ABS。

2.需求分析在设计模具之前，需要对产品的需求进行分析，以便更好地设计出满足需求的模具。

2.1 产品尺寸需求根据市场调查和用户反馈，产品的尺寸应为直径60mm，高度30mm。

2.2 材料需求根据产品的使用环境和要求，选用的材料应具有以下特点：（1）机械强度高;（2）耐磨、耐压;（3）耐温性能好;（4）重量轻、成本低。

综合考虑后，选择ABS材料。

2.3 产品外观需求本产品外观应该具有鲜明的特色，外观整洁，线条流畅，颜色应为黑色与白色两种。

3.模具设计根据产品的需求，设计该产品的注塑模具。

采用三板式模具，具体参数如下：* 模板厚度：200 mm* 模板尺寸：500 * 500 mm* 模具材料：45＃钢3.1 模具结构设计模具结构主要包括模板、模腔、模芯、顶针、挡板、塑料流道等。

模板采用三板式结构，详情如下：（1）上模板：开放式，板厚为50mm，在上模板上设置有注塑机的进胶口和出胶口。

（2）中模板：整体设计，板厚为80mm，中央设置一个内凸的沉头孔，用于挤出塑料气泡。

（3）下模板：开放式，板厚为70mm，下模板上设计有产品的底部凹槽和顶针安装孔。

（4）模腔和模芯：采用硝基钼丝电火蚀加工完成，可根据产品尺寸要求制作。

（5）顶针：顶针为圆柱形，通过弹簧连接，具有较好的回弹性能，可避免产品变形。

（6）挡板：挡板用于定位模腔和模芯，确保产品的定位精度。

（7）塑料流道：塑料流道设计为四通道进料方式，设置在模板的进胶口附近，便于塑料进入模腔。

3.2 衬套设计模具衬套是模具结构的重要组成部分，直接影响模具寿命和产品质量。

圆柱齿轮零件生产课程设计研究方案：圆柱齿轮零件生产课程设计一、引言圆柱齿轮作为一种重要的传动元件，在工程领域扮演着重要的角色。

然而，由于对圆柱齿轮零件生产技术的研究还不够深入，目前在生产过程中存在一些问题，例如工艺参数选择、机械性能及精度控制等方面。

本研究旨在探索圆柱齿轮零件生产过程中存在的问题，并提出相应的解决方案，以提高产品质量和生产效率。

二、研究方案1. 方案设计通过实验和调查的方法，研究圆柱齿轮零件生产中的关键问题，并提出相应的解决方案。

具体方案设计如下：（1）了解圆柱齿轮零件生产的工艺流程和主要设备；（2）调查不同工艺参数对产品质量的影响；（3）研究不同参数下的机械性能及精度控制；（4）比较不同研究结果，并提出改进建议。

2. 方案实施情况（1）工艺流程与设备的调研：通过查阅相关文献和实地参观企业，了解圆柱齿轮零件生产的工艺流程和主要设备，并进行记录和整理。

（2）工艺参数对产品质量的影响研究：在实验室环境下，设置不同的工艺参数，包括加工速度、加工深度、切削速度等，制作一批标准圆柱齿轮零件，并对其进行力学性能测试和精度测量。

采集并记录相应的数据。

（3）机械性能及精度控制的研究：根据第二步实验中采集到的数据，对研究结果进行分析和整理。

利用不同的数学模型，探索不同参数对圆柱齿轮零件机械性能和精度的影响，并提出相应的控制方法。

（4）改进建议：根据实验结果和数据分析，对圆柱齿轮零件生产中存在的问题进行总结，并提出相应的改进建议。

三、数据采集和分析1. 数据采集（1）力学性能测试：通过拉伸试验、硬度测试等方法，获取圆柱齿轮零件的抗拉强度、屈服强度、硬度等力学性能参数。

（2）精度测量：通过光学测量仪、三坐标测量仪等设备，测量圆柱齿轮零件的尺寸精度，包括齿距、齿高、齿轮外径等参数。

2. 数据分析（1）力学性能数据的分析：对采集到的力学性能数据进行整理和统计，绘制相应的力学性能曲线，并通过数学模型分析不同工艺参数对力学性能的影响。

注塑模具设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够掌握注塑模具的基本结构及其工作原理，理解并描述各部分的功能。

2. 学生能够理解并运用注塑模具设计的相关参数，如模具的收缩率、型腔布局、分型面的选择等。

3. 学生能够掌握注塑模具设计中常用的材料，并了解不同材料的性能特点及应用。

技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行注塑模具的设计，包括绘制模具的二维图纸和三维模型。

2. 学生能够运用CAE软件进行注塑模具的模流分析，预测并解决可能出现的问题。

3. 学生能够通过课程学习，具备一定的注塑模具设计实际操作能力，能够参与简单的模具设计项目。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习注塑模具设计，培养对制造业的兴趣，增强工程意识。

2. 学生在团队合作中进行设计实践，培养沟通协作能力和解决问题的能力。

3. 学生能够认识到注塑模具设计在制造业中的重要性，增强对工程伦理的认识，培养责任感和使命感。

课程性质：本课程为专业技术类课程，结合理论与实际操作，注重培养学生的动手能力和工程实践能力。

学生特点：学生为高中二年级工业产品设计方向的学生，具备一定的美术基础和机械制图知识，对模具设计有一定了解。

教学要求：结合学生特点，采用案例教学、任务驱动等方法，注重理论与实践相结合，提高学生的设计能力和创新意识。

通过课程目标的分解，确保学生在完成课程学习后能够达到预定的学习成果，为后续的专业发展打下坚实基础。

二、教学内容1. 注塑模具基础知识：- 模具的分类及注塑模具的组成- 注塑模具的工作原理及注塑成型过程- 教材章节：第一章 注塑模具概述2. 注塑模具设计参数：- 收缩率的计算与调整- 型腔布局与流道设计- 分型面的选择与设计要点- 教材章节：第二章 注塑模具设计参数3. 注塑模具材料与加工：- 常用注塑模具材料及性能- 模具加工工艺及表面处理- 教材章节：第三章 注塑模具材料与加工4. 注塑模具设计实践：- CAD软件在注塑模具设计中的应用- CAE软件在模流分析中的应用- 模具设计实例分析与操作- 教材章节：第四章 注塑模具设计实践5. 注塑模具设计项目：- 项目任务书发放与要求解读- 团队合作完成注塑模具设计- 成果展示与评价- 教材章节：第五章 注塑模具设计项目教学内容安排与进度：第一周：注塑模具概述及基础知识学习第二周：注塑模具设计参数学习第三周：注塑模具材料与加工学习第四周：注塑模具设计实践操作第五周：注塑模具设计项目实施与成果展示教学内容确保科学性和系统性，结合教材章节进行组织，注重理论与实践相结合，以培养学生的实际操作能力和设计水平。

注塑模具设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握注塑模具的基本结构及其工作原理，理解各种模具零件的功能和设计要点。

2. 使学生了解并掌握注塑成型工艺参数对模具设计的影响，包括熔融温度、模具温度、压力等。

3. 帮助学生掌握注塑模具设计中常用的材料选择、冷却系统设计、脱模机构设计等关键技术。

技能目标：1. 培养学生运用CAD/CAM软件进行注塑模具设计的能力，能独立完成简单注塑模具的设计与绘制。

2. 提高学生分析和解决注塑过程中出现问题的能力，具备对模具进行优化和改进的能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对模具设计专业的兴趣，激发学生的创新意识和探索精神。

2. 引导学生树立正确的工程观念，强调团队合作、严谨细致、安全环保等职业素养。

3. 培养学生面对实际工程问题时，具备积极进取、勇于挑战的精神风貌。

本课程针对高年级学生，在已有一定机械基础知识和技能的基础上，注重理论与实践相结合，提高学生在注塑模具设计方面的实际操作能力。

课程目标旨在使学生能够掌握注塑模具设计的基本知识和技能，培养具备创新意识和实际工程能力的高素质模具设计人才。

通过对课程目标的分解和实施，为后续教学设计和评估提供明确的方向。

二、教学内容1. 注塑模具结构及工作原理：包括模具的分类、组成、各部分功能及工作原理，结合教材相关章节，进行详细讲解。

- 模具分类与结构- 模具工作原理及各部件功能2. 注塑成型工艺参数：分析熔融温度、模具温度、压力等参数对注塑模具设计的影响，引用教材实例进行说明。

- 工艺参数对模具设计的影响- 参数优化方法及案例分析3. 注塑模具设计关键技术：包括材料选择、冷却系统设计、脱模机构设计等，结合教材内容进行深入讲解。

- 常用模具材料及特性- 冷却系统设计原则与实施- 脱模机构设计方法及案例分析4. CAD/CAM软件在注塑模具设计中的应用：培养学生运用软件进行模具设计的能力，结合教材实例进行操作演示。

- 软件操作基础- 模具设计实例操作演示5. 注塑模具设计与优化：分析实际工程问题，教授优化方法，提高学生解决实际问题的能力。

目录1齿轮精确的参数化建模 (3)2塑料件结构及成型工艺性分析 (4)3模具结构分析 (5)4模具工作原理 (9)5结论 (10)参考文献 (11)致谢 (10)塑料齿轮制造成本低、质量轻、润滑性能好、传动噪声低、耐腐蚀、化学性质稳定,无需后加工,并且其刚度和强度接近于金属齿轮,可以代替有色金和合金齿轮,现已广泛应用于机械、仪表、电讯、家用电器、玩具产品和各种计时装置中。

塑料齿轮采用模具注塑不需要切削加工,生产工序少,因此注射成型广泛应用于塑料齿轮的生产。

1齿轮精确的参数化建模一个完整的轮齿齿廓至少由4部分组成：齿顶曲线、工作齿廓、齿廓过渡曲线和齿沟曲线[2]工作齿廓部分的曲线为一段渐开线，齿廓过渡曲线为一段长幅外摆线。

因此，建立模型的关键是确定精确的渐开线和过渡曲线[1]。

1.1 Pro/E 中渐开线的直角坐标方程在直角坐标系下直齿圆柱齿轮渐开线基本方程式如下[2]：⎩⎨⎧-=-=ur u u r y u u r u r x b b b b sin cos cos sin 式中：x ，y 为渐开线在直角坐标系下的横、纵坐标；b r 为基圆半径；u 为渐开线上任意一点k 处的滚动角。

其中：k k k k k inv u αααθαθ-==+=tan ,故k u αtan =.所以基本方程式可变为 ()()()()⎩⎨⎧+=-=k k b k b k k b k b r r y r r x ααααααtan sin tan tan cos tan cos tan tan sin 其中：k a 为渐开线上任意一点k 处压力角。

根据基本方程，在Pro/E 中渐开线的直角坐标 方程为：()()()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=-=*=*==βαββαβπαβααsin tan cos cos tan sin 180tan cos k b b k b b k k a b a r r y r r x a t r r a 其中：a r 为齿顶圆半径；b r 为基圆半径；acos 代表arccos ；β为中间变量；t从0变到1。

塑料成型加工与模具课程设计学院:材料科学与工程学院专业:材料成型与控制工程班级:学号:姓名:指导教师:2012 年01 月06 日任务书一、任务与要求(1给定形状比较简单塑件,独立拟定塑件的成型工艺,正确选用成型设备; (2合理选择模具结构,根据塑件图的技术要求,提出模具结构方案,并使之结构合理,质量可靠,操作方便。

(3正确地确定模具成型零件的结构形状、尺寸及技术要求;(4所设计的模具应当制造工艺性良好,能高效、优质、可靠地生产,且模具使用寿命长,造价便宜。

(5课程设计时间为1周,设计中要完成以下工作:模具装配图1张(A1或A2成型零件图2~4张制品图1张设计计算说明书(10~20页二、设计题目设计主要内容一、塑件成型工艺分析1、塑料性能分析本塑件材料为聚酰胺,又称尼龙,代号为PP。

具有良好的电气性能、热性能及力学综合性能,其力学强度随温度而异。

聚酰胺在熔化状态时有很高的流动性,所以用这种塑料注射薄壁零件。

并且它是一种自润滑性材料,做成轴承和齿轮,可以在无润滑的状态下使用。

对化学药物无论是弱碱、醇、酸、铜,碳氢化合物、油脂均不受影响。

缺点是吸水性大,成形收缩率不稳定,因此对塑件尺寸控制困难。

聚酰胺用品种牌号有尼龙4,尼龙5,尼龙6,尼龙7,尼龙8,尼龙9,尼龙11,尼龙12,尼龙13,以及尼龙66,尼龙610,尼龙1010等。

本塑件采用尼龙66。

2、成型工艺分析PA66的成型条件如下:(注:以上数据来自《塑料成型加工与模具》3、塑件结构分析塑件结构如下图所示,此塑件的尺寸无精度要求,为自由尺寸,均按MT6级精度取公差值。

表面粗糙度没有特别要求。

此塑件外型如下,总体尺寸不大不小,塑件成型性能良好。

二、塑件分型面位置的分析分型面应选择在塑件截面最大处,尽量取在料流末端,利于排气,保证塑件表面质量。

该塑件的最大截面在齿轮部分,如上图所示。

为了使开模时塑件包紧在型芯上留在动模一侧,所以分型面设置在上图齿轮的右侧面处符合模具的开模要求。

摘要针对聚甲醛(POM)塑料圆柱齿轮的精度和外观质量要求,通过对塑料件结构和成型工艺特性分析,设计出了一套注塑模具。

型腔、型芯采用组合式结构,设计了型芯安装定位杆以保证嵌件在型腔中的位置。

模具采用点浇口浇注形式,推出机构采用推管推出。

并对注射成型工艺参数进行优化,该模具可以实现自动化生产,提高产量关键词：圆柱齿轮；注塑模具；点浇口；推管AbstractAccording to the precision and appearance demand of POM plastic duplex gear, the structure and forming technology. Of the product are anal.zed, and the injectionmould is designed. Combination tpe cavity. and core are taken, and location dowelpin is used to guarantee the relative position of core in the die cavity Pin-pointgate and push tube are applied to the product. The du-plex gear injectionmolding process is optimized. The mould realized production automation of the plastic duplex gear and improved quality.Keywords：duplex gear; injection mould; pin-point gate; push tube目录第一章绪论 (1)1.1 介绍本设计的目的、意义和要求 (1)1.2 塑料制品的应用与发展状况及塑料成形技术 (2)第二章塑件的分析 (3)2.1 工件的原始尺寸 (3)2.2 塑料制品的尺寸、公差和表面质量 (4)2.3 塑料制品的几何形状 (5)2.4 模具的初步分析 (5)2.5 塑件的成型工艺过程 (6)第三章塑件材料和注塑机的选择 (8)3.1 材料的选择 (8)3.2 注塑机的选择 (9)第四章注塑模设计 (11)4.1 模具的结构分析 (11)4.2 型腔数量及排列方式 (11)4.3 分型面的选择 (11)4.4 浇注系统设计 (12)4.5 模具的排气系统设计 (15)4.6 侧向抽芯机构设计 (15)4.7 成形零件的设计 (17)4.8 型腔厚度及底板厚度的计算 (22)4.9 脱模机构设计 (24)4.10 浇注系统凝料脱模机构设计 (27)4.11 合模导向机构的设计 (28)4.12 冷却系统 (29)4.13 模架的选择 (29)第五章结论 (31)参考文献 (32)致谢 (33)第一章绪论1.1介绍本设计的目的、意义和要求掌握注塑模的设计要领及工艺过程，完成圆柱齿轮模具设计。

齿轮注塑课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握齿轮的基本结构、类型及其在机械传动中的应用。

2. 使学生了解注塑成型原理，理解齿轮注塑成型的过程及特点。

3. 引导学生掌握齿轮注塑成型的关键参数及其对齿轮性能的影响。

技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行齿轮设计的能力，能够绘制齿轮的三维模型。

2. 培养学生运用CAE软件分析齿轮注塑成型过程中可能出现的缺陷，并能够提出相应的解决方案。

3. 提高学生的实际操作能力，能够动手进行齿轮注塑成型实验，并对成型齿轮进行性能测试。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械制造及注塑成型技术的兴趣，培养学生的创新意识和实践能力。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验数据的真实性，养成独立思考和团队协作的好习惯。

3. 引导学生关注齿轮注塑成型技术在现实生产中的应用，了解其在国民经济发展中的重要作用，增强学生的社会责任感和使命感。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识与实践操作，培养学生具备齿轮注塑成型方面的专业素养。

学生特点：学生具备一定的机械基础知识和CAD软件操作能力，对注塑成型技术有一定了解，但实际操作经验不足。

教学要求：注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的动手能力和解决问题的能力。

在教学过程中，关注个体差异，鼓励学生提问、讨论，培养学生的创新思维和团队协作精神。

通过本课程的学习，使学生具备齿轮注塑成型方面的实际操作能力，为今后从事相关工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 齿轮基础知识：包括齿轮的分类、结构、传动原理及齿轮材料的选择，对应教材第一章。

2. 齿轮设计方法：运用CAD软件进行齿轮的三维建模，学习齿轮参数对齿轮性能的影响，对应教材第二章。

3. 注塑成型原理：讲解注塑成型过程、设备及其工艺参数，对应教材第三章。

4. 齿轮注塑成型：分析齿轮注塑成型过程中可能出现的缺陷及解决方案，学习齿轮注塑成型工艺参数的优化，对应教材第四章。

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)3.2.3 成型零部件工作尺寸计算 (16)3.2.4 型腔壁厚和底板厚度的计算 (17)3.3 导向机构设计 (19)3.3.1 合模导向机构 (19)3.4 脱模机构设计 (21)3.4.1 脱模力计算 (21)3.4.2 推杆脱模机构设计 (21)3.5 冷却系统的计算 (23)3.6 模架形式及规格 (24)3.7 设备的选择与校核 (25)3.7.1 注塑机的选择 (25)3.7.2 校核 (25)3.7.3 其他 (28)3.8 模具装配图与零件图的绘制 (28)结 论 (29)参 考 文 献 (30)谢 辞 (31)附 图 (32)UG4.0建模 (36)基于 UG的小型圆柱齿轮注塑模设计引言模具产品是工业产品制造的基础，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重 要标志之一。

20104十l目I&g#￡☆¨#H￥**:≈女￥双联圆柱直齿轮注塑模具设计阂志宇方世杰沈傻芳镕maI}&n自Ig&.镕日"1023墒要*”紊f#(IoOMi料ⅡⅨ日#直☆#n精&自外鹿质量粤求,Ⅲt叶壹###*#^■1￡特&》折,《"女7一}aⅢ#^。

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美蕾日%H日#☆靶&盎攫#^≈口#舌塑料齿轮制造成本低、质量轻、润滑性能好、传动噪声低、耐腐蚀、化学性质稳定,不需后加工,并且其刚度和强度接近于金属齿轮,可以代替有色金属和台金,现已广泛应用于机械、仪表、电讯、家用电器、玩具产品和各种记时装置中。

塑料齿轮采用模具注塑不需要切削加工,生产工序少,因此注射成型广泛应用于塑料齿轮的生产。

1塑料件结构及成型工艺性分析圈1所示为某电器设备中的一种双联直齿轮。

大小齿轮均为直齿,模数为o5tam,生产批量较大, 为提高生产效率.可采用一模多腔注射成型。

目1∞##镕自目塑料件原材料为聚甲醛(POM.尺寸稳定,吸水率小,成型前可不干燥.热敏性强.极易分解,分解温度为240℃.但200℃时滞留30rain以上也即发生分解,分解时有刺激性、腐蚀性气体,囡此料温取稍高于熔点的180℃。

为消除模具温度对结晶及收缩的影响.模具温度取90℃。

POM滥边值为004 mm左右.宜用高压、高速注射。

塑料件可在较高温度时脱模.冷却时间可短,为防止收缩变形、应力不匀,脱模后将塑料件放在90℃左右的热水中缓冷或用整形夹具冷却。

模具浇注系统对科流阻力要小, 浇口宜小,要尽量避免料筒、喷嘴等产生死角、问晾而滞料。

从图1分析,塑料件中间为45’钢嵌件。