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1、四川理工学院毕业设计（论文）第一章概述1.1 国际国内塑料模具发展概况1.2 我国模具设计技术今后发展方向第二章毕业设计课题资料查询2.1 塑件结构及工艺技术要求六边形盲孔和内螺纹，采用的材料：PA6 （聚酰胺），其技术要求1. 收缩率 0.5%0.6%。2. 未注公差尺寸按MT5级。3. 大批量生产。在内螺纹脱模时有一定的加工难度，另外塑件上的六边形盲孔需要装配小型芯，增加了一定的难度， 该塑件注塑时最主要考虑的是脱模和包紧力。2.2 注塑机的初选根据任务书，初步选择注塑机其外形下图2-1 所示，其规格如下：表 2-1 注塑机规格注塑机型号：SYM-800 螺杆直径 /mm：35,机器质量
2、/t：3外形尺寸（ LWT）mmm:3.71.121.6 2.3 塑件的加工性能和工艺性能(1) 塑件的理化性能分析 ( 见表 2-2) 表 2-2 PA6 塑件的理化性能表PA6（Polyanide6）屈服强度 /Mpa70 拉伸强度 / Mpa62 ,脱模斜度型腔 25-45 型芯 20-45溢边值 （mm ）0.02 第二章毕业设计课题资料查询注：查于简明塑料模具设计手册（2）塑件的基本性能分析（见表2-3 PA6- 基本性能表）表 2-3 PA6- 基本性能表PA6 数据资料来源使用温度-30-100屈华昌主编塑料成型工艺与模具设计第2 章 北京：高等教育出版社，2009 成型特点,主
3、要用途范围,结论,表 2-4 工艺参数表注射成形机类型螺杆式注射压力 (MPa) 801100 密度 (g/cm3) 1.101.15 成形时间 (s)/注射时间0 4 ,(3) 模具的热平衡计算相关图表（见表2-5）表 2-5 各种材料的成型温度与模温的关系材料名称成型温度（）模具温度（）PP 200-270 20-60 ,注：查于塑料成型工艺与模具设计屈华昌主编249 页表 2-6 常用塑料熔体凝固时放出的热量塑料品种i 值（ KJ/kg）塑料品种i 值（ KJ/kg）PA66 650-750 SAN 270-360 注：查于塑料成型工艺与模具设计屈华昌主编250 页表 2-7 水在不同温
4、度下的值（/s ）四川理工学院毕业设计（论文）水温（） （ /s）水温（） （ /s）15 1.79 10-647 0.69 10-6,表 2-8 塑料的导温系数、导热系数、比热容、密度和潜热的关系塑料热扩散率k（ /s ）导热系数 （W/m ）比热容（KJ/kg ）密度 （Kg/m3 ）潜热 Le (KJ/kg) PP 6.7 10-80.117 1.926 900 180 ,注：查于模具设计手册软件版表 2-9 塑件厚度与所需冷却时间的关系表 2-10 A0 与水温的关系平均水温 （）0 5 10 15 20 25 30 35 A0 值5.71 6.16 6.60 7.06 7.50 7.
5、95 8.40 8.84 平均水温 （）40 45 50 55 60 65 70 75 A0 值928 9.66 10.05 10.43 10.82 11.16 11.51 11.86 表 2-11 一些模具材料的导热系数模具材料 （W/m ）碳素钢（ S50C 0,5%C）53 ,表 2-12 注塑机常用水流量水孔直径（mm ）水流量（m3/min）水流速（m/s）使用注射机锁模力 T 8 1.79 10-3 0.66 50T 60 克以下注射机,第二章毕业设计课题资料查询2.4 塑件收缩及补缩问题（1）PA6材料收缩率为 0.6%-1.4%。 ,2.5 塑料对模具温度的要求融料冷却速度对结
6、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 40-60，, 。2.6 模具材料模具用钢及热处理工艺见表2-13 表 2-13 常用塑料模具用钢使用性能和加工性能零件名称材料牌号热处理方法型腔（凹模）型芯（凸模） 螺纹型芯螺纹型环成型镶件成型推杆45 调质,四川理工学院毕业设计（论文）第三章塑件的工艺性分析3.1 成型塑件工艺性分析塑料制件主要根据使用要求进行设计，,本设计从以下几个方面进行分析: 3.1.1 尺寸精度分析塑件如下图 3-1 所示图 3-1 塑件零件图未标注公差的尺寸，按塑料成型工艺与模具设计表3-9，MT5查取公差，其主要尺寸公差如下表3-1 所示表
7、 3-1 塑件尺寸表尺寸塑件原始尺寸塑件转换尺寸塑件尺寸精度塑件外形尺寸28 9.5 5 MT5 内形尺寸M24 7.5 12 4.5 R0.75 R0.3 R1.8 MT5 孔尺寸7.05 MT5 第三章塑件的工艺性分析3.1.2 粗糙度分析3.1.3 形状分析3.1.4 脱模斜度分析对常用塑件的脱模斜度可按以下表3-2 查取。表 3-2常用塑件的脱模斜度塑料名称脱模斜度型腔型芯聚乙烯（ PE ）,25 4520 45,所以综合考虑以上因素，取塑件脱模斜度为303.1.5 厚度分析, 改进塑件的壁厚为2mm ，改进前后如下图3-2 所示(a) 改进前（b）改进后图 3-2 塑件比较图3.1.
8、6 支承面分析3.1.7 圆角分析3.1.8 孔分析选用如表 3.5 所示，孔间距和孔边距可按表3-3 所列数值的 75确定。表 3-3 热固性塑件的孔间距和孔边距单位 mm 孔径 齿轮 1 硬度 275 HBS 齿轮 2 材料及热处理 34CrNi3Mo 齿轮 2 硬度 305 HBS 齿轮精度齿轮 1 精度 7级齿轮 2 精度 6级 齿轮基本参数 , 强度校核相关系数 , 强度校核数据 , 结论：通过以上计算所设计的直齿轮满足强度要求。（4）锥齿轮传动设计 锥齿轮的设计参照直齿轮的设计步骤，这里就不进行强度校核计算， 利用附录计算 程序，直接给出计算结果，其主要几何尺寸如下齿数比 u122
9、80.835zuz分锥角1(tan)38.65artu29038.6551.35当量齿数vz1112836coscos38.65vzz2223556 coscos51.35vzz大端模数m2mmm大端分度圆直径 d112 2856dmzmm222 3570dmzmm锥距R2222 122283544.8222mRzzmm齿宽系数R0.33R齿高h1.22.22.2 24.4afhhhmmmmm大端顶圆ad1112cos56220.77859.2aaddhmm2222cos70220.62472.5aaddhmm齿顶角a(tan)2.6a ahartR第七章注射模具设计齿根角f(tan)3f f
10、hartR顶锥角a141a254a根锥角f136f248f（5）齿轮齿条传动设计齿轮齿条的设计也参照直齿轮的设计步骤，这里也不进行强度校核计算， 直接给出计算结果，其主要几何尺寸如下模数1.5m齿数120z齿形角20 ,7.2.4 螺纹圈数与齿条关系此次设计的零件体积很小， 开模力将远大于零件的摩擦力， 所以不从强度计算方向 进行传动零件的设计，如齿轮的设计。 由于塑件有螺纹，故开模时采用较小的速度，取脱螺纹速度为n3= 1.5r/s,即 90r/min ，塑件螺纹长度为 7.5mm ，螺距为 1.5mm,所以螺纹圈数为 5圈，型芯轴需旋转 5圈 才能完全脱出螺纹，因传动比为i=0.4 ，n1
11、=n3/0.4=0.6r/s,即36r/min ，则一级传动轴需 转50.4=2圈。 因为轴齿轮模数 m=1.5,齿数 =20，则公称直径 d=30mm ，圆周周长 L=d=3.14 30=94.2mm ，轴齿轮转 2圈即在齿条上移动 2L=188.4mm 。 因此所需齿条长度至少为 188.4mm 7.2.5 塑件脱螺纹和开模行程计算, 如下图 7-10 所示开模示意图图 7-10 开模示意图所以开模行程取190mm 。四川理工学院毕业设计（论文）7.3 模具热平衡计算, 。由于6PA 塑料成型时要求模温在60100()C，并且塑件尺寸较小， 故模具不考虑设置加热系统，冷却装置考虑如下：（1
12、）单位时间里模具型腔内的总热量INQ总热量INQ（/KJ h）为11INQWQNGQ（7-19）式中W 单位时间内注入模具型腔中的塑料重量(KJ/h)；,1211maxminQC（）（7-20）式中2C塑料的比热容 KJ/(kgc) ；,由表 2-3 查得：o 2C =1.340KJ/(kg)c，由于6PA 塑料是非结晶型塑料，所以 =0。oo 1max1min220,55cc，由 moldflow 分析结果可知，成型周期T由注射时间、保压时间、冷却时间和开闭模时间组成，T=40s。 代入式（ 7-20）得11.340(22055)221.1(KJ/(kg)Q将以上数据代入式（ 7-19）得3
13、3360060cm1050kg/m221.1KJ/kg1253.6KJ40INQ（2）通过自然冷却所散发的热量cQ、RQ、LQ通过自然冷却所散发的热量由三部分（cQ、RQ、LQ）组成。1）由对流所散发的热量cQ（/KJ h）120()CmQF tt（7-21）式中F模具表面积2(m )；,1传热系数2(KJ/(cmh)c，当2m0 #include“math.h“ #define PI 3.14 #define C 0.25 #define HA 1 #define angle 20 main() int Z1,Z2; float minute_1,minute_2,minute_t,minu
14、te_top1,minute_top2,minute_bom1,minute_bom2,ha,hf,c,m,h,da1,da2,df1,df2,db1,db2,p,s,e,a,d1,d2,pb,R,Zv1,Zv2; printf(“Please input teeth_number number:n“); scanf(“%d,%d“, printf(“Please input the Module number:n“); scanf(“%f“, minute_1=atan2(Z1,Z2)*180/3.14; minute_2=90-minute_1; ha=HA*m; hf=(HA+C)*m;
15、 h=(2*HA+C)*m; c=C*m; d1=m*Z1; d2=m*Z2; da1=d1+2*ha*cos(3.14*minute_1/180); da2=d2+2*ha*cos(3.14*minute_2/180); 四川理工学院毕业设计（论文）39 df1=d1-2*hf*cos(3.14*minute_1/180); df2=d2-2*hf*cos(3.14*minute_2/180); db1=d1*cos(3.14*angle/180); db2=d2*cos(3.14*angle/180); R=m*sqrt(Z1*Z1+Z2*Z2)/2; minute_t=atan2(hf,R)*180/3.14; minute_top1=minute_1+minute_t; minute_top2=minute_2+minute_t; minute_bom1=minute_1-minute_t; minute_bom2=minute_2-minute_t; p=PI*m; s=PI*m/2; e=PI*m/2; pb=p*cos(3.14*angle/180); Zv1=Z1/cos(3.14*minute_1/180); Zv2=Z2/cos(3.14*minute_2/180); printf(“The commom paramet
