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1、摘要塑料齿轮广泛应用于玩具、钟表、仪器等各种场合，其注塑模具的传统设计方法主要依靠模具设计师的直觉和经验，模具通常经过反复的试模和修正才能投入生产，存在设计周期长、成本高等缺点。我国的注塑模具设计与制造技术正朝着数字化方向发展，国内外一些通用或专用软件特别是模具成型零件方面的软件得到了普遍的应用。利用Pro/E软件设计，通过仿真注塑零件的塑料填充过程，借助Pro/E塑料设计顾问使设计者能够以可制造性为导向进行设计，揭示问题并提出补救措施和建议，避免在模具制造之后才发现问题。同时Pro/E的数据相关性使得更改设计变得容易实施，参数化功能使得对零件的每处变动，诸如模具设计、数据计算、制造信息和有限
2、元分析等，都将自动更新，从而缩短产品的研发时间。通过Pro/E来设计模具，具有速度快、实体感强、质量高等优点，采用分析命令计算出所需要的塑料，从而更好地控制成本。 齿轮是现代机械中应用最广泛的传动机构的主要零件之一，具有工作可靠、结构紧凑、效率高、寿命长等特点。本文以锥齿轮为例介绍在Pro/e运行环境下的模具设计。关键词:注塑模具，模具设计，锥齿轮，Pro/EIAbstractPlastic gears are widely used in toys, watches, instruments and other occasions, the injection mold of traditi
3、onal design methods rely mainly on intuition and experience of the mold designers, mold usually after repeated tryout and amendments can be put into production, there is a long design cycle,cost disadvantages. China injection mold design and manufacturing technology is moving in the digital directio
4、n, domestic and foreign general or special software, especially software molding parts universal application.Pro / E software design, plastic injection-molded parts filling process through simulation, with Pro / E plastic design consultants enables designers to manufacturability oriented design, rev
5、ealing problems and suggest remedial measures and recommendations to avoid after mold manufacturingonly to find the problem. Pro / E data makes design changes become easy to implement, the parametric function makes parts at changes, such as mold design, data, manufacturing information and finite ele
6、ment analysis are updated automatically, thus shortening the product R & D time. Pro / E to design the mold, fast, strong sense of entity, quality, etc, calculate the required plastic analysis command, in order to better control costs.The gear is modern machinery in the most widely used one of the m
7、ain parts of the transmission mechanism, reliable, compact, high efficiency, long life and other characteristics. In this paper, an example to introduce the bevel gear mold design in Pro / e runtime environment.Key words: injection mold, mold design, bevel gear, Pro/E目录第一章 绪论- 1 -1.1 模具及注塑模具- 1 -1.2
8、 注塑模具的分类- 1 -1.3 注塑模具的基本结构组成- 2 -1.4 Pro/E简介- 4 -第二章 塑件分析- 6 -2.1 塑件结构分析- 6 -2.2 塑料齿轮材料分析- 6 -2.3 塑料齿轮的结构工艺性- 8 -2.4 塑料制品的几何形状- 9 -2.5 有关计算分析- 9 -第三章 注射机的型号选择- 11 -3.1 注射机概要- 11 -3.2 注射机分类- 11 -3.3 注射机的选择- 11 -3.4 注射机的校核- 12 -第四章 注塑模具设计- 14 -4.1注塑模具成型零件设计- 14 -4.1.1模具分型面的确定- 14 -4.1.2 型腔数目的确定及排布- 14
9、 -4.1.3 成型零件的工作尺寸计算- 15 -4.1.4 型腔厚度及底板厚度的计算- 17 -4.2注塑模冷却系统设计- 18 -4.2.1模温对制品质量和生产效率的影响- 18 -4.2.2模具冷却系统设计- 18 -4.2.3 冷却水道的设计- 19 -4.3 注塑模结构件设计- 19 -4.3.1 模架的设计- 19 -4.4 注射模的浇注系统- 20 -4.4.1浇注系统设计原则- 20 -4.4.2 浇注系统的结构- 21 -4.4.3主流道设计- 21 -4.4.4分流道设计- 22 -4.4.5浇口设计- 24 -4.5 注塑模排气系统设计- 26 -4.6 注塑模脱模系统设
10、计- 27 -4.7 导柱导向机构的设计- 29 -设计小结- 30 -参考文献- 31 -第一章 绪论1.1 模具及注塑模具模具是工业产品生产用的工艺设备，主要适用于制造业和加工业。它是用来成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具有不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。注塑模具是一种生产塑胶制品的工具，也是赋予塑胶制品完整结构和精确尺寸的工具。现代产品生产中，模具由于其加工效率高，互换性好，节约原材料，所以得到和广泛的应用。而现代工业产品的零件，广泛采用冲压、成形锻造、压铸成形、挤压成形、塑料注射或其他成形加工方法，和成形模具相配套，经单工序或多道
11、成形工序，使材料或坯料成形加工成符合产品要求的零件，或成为精加工前的半成品件。如汽车覆盖件，须采用多副模具，进行冲孔、拉深、翻边、弯曲、切边、修边整形等多道工序，成形加工为合格零件；电视机外壳、洗衣机内桶是采用塑料注射方法，经一次注射成型为合格零件的。高精度、高效率长寿命的冲模塑料注射成型模具，可成形加工几十万件，甚至几千万件产品零件，如一副硬质合金模具，可冲压硅钢片零件（型片、电机定转子片）上亿件，称这类模具为大批量生产用模具。而适用于多品种、少批量，或产品试制的模具有：组合冲模，快换冲模，叠层冲模或成型模具，低熔点合金成型模具等，在现代加工业中，具有重要的经济价值，称这类模具为通用、经济模
12、具。1.2 注塑模具的分类注塑模具由动模和定模两部分组成，动模安装在注射成型机的移动模班上，定模安装在注射成型机的固定模板上。在注射成型时动模和定模闭合构成浇注系统和型腔，开模时动模和定模分离以便取出塑料制品。注塑模具的分类方法有很多，按照塑料制件的成型方法不同可以划分出对应不同要求的塑料加工模具类型，主要有注射成型模具、挤出成型模具、吸塑成型模具、高发泡聚丙乙烯成型模具等。（1）注射模具它主要是热塑性塑料件产品生产中应用最为普遍的一种成型模具，塑料注射成型模具对应的加工设备是塑料注射成型机，塑料首先在注射机底加热料筒内受热熔融，然后在注射机的螺杆或柱塞推动下，经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入
13、模具型腔，塑料冷却硬化成型，脱模得到制品。 （2）压塑模具它包括压缩成型和压注成型两种结构模具类型。它们是主要用来成型热固性塑料的一类模具，其所对应的设备是压力成型机。压缩成型方法是根据塑料特性，将模具加热至成型温度（一般在103180），然后将计量好的压塑粉放入模具型腔和加料室，闭合模具，塑料在高热、高压作用下呈软化粘流，经一定时间后固化定型，成为所需制品形状。（3）挤出模具它是用来成型生产连续形状的塑料产品的一类模具，又叫挤出成型机头，广泛用于管材、棒材、单丝、板材、薄膜、电线电缆包覆层、异型材等的加工。与其对应的生产设备是塑料挤出机，其原理是固态塑料在加热和挤出机的螺杆旋转加压条件下熔融
14、、塑化，通过特定形状的口模而制成截面与口模形状相同的连续塑料制品。其制造材料主要有碳素结构钢、合金工具钢等，有些挤出模具在需要耐磨的部件上还会镶嵌金刚石等耐磨材料。挤出加工工艺通常只适用于热塑性塑料品种制品的生产，其在结构上与注塑模具和压塑模具有明显区别。（4）吹塑模具它是用来成型塑料容器类中空制品（如饮料瓶、日化用品等各种包装容器）的一种模具，吹塑成型的形式按工艺原理主要有挤出吹塑中空成型、注射吹塑中空成型、注射延伸吹塑中空成型（俗称“注拉吹”）、多层吹塑中空成型、片材吹塑中空成型等。（5）吸塑模具它是以塑料板、片材为原料成型某些较简单塑料制品的一种模具，其原理是利用抽真空成型方法或压缩空气
15、成型方法使固定在凹模或凸模上的塑料板、片，在加热软化的情况下变形而贴在模具的型腔上得到所需成型产品，主要用于一些日用品、食品、玩具类包装制品生产方面。吸塑模具因成型时压力较低，所以模具材料多选用铸铝或非金属材料制造，结构较为简单。 （6）高发泡聚苯乙烯成型模具它是应用可发性聚苯乙烯（由聚苯乙烯和发泡剂组成的珠状粒）原料来成型各种所需形状的泡沫塑料包装材料的一种模具。其原理是可发聚苯乙烯在模具内通入蒸汽成型，包括简易手工操作模具和液压机直通式泡沫塑料模具两种类型，主要用来生产工业品方面的包装产品。除上述介绍的几种常用的塑料成型模具外，还有泡沫塑料成型模、压注模、浇铸成型模、压延成型模等。1.3 注塑模具的基本结构组成不论是二板模、三板模还是热流道模，注塑模具的基本结构是由动模和定模两大部分组成的。定模部分安装在注塑机的固定模板上，动模部分安装在注塑机的移动模板上，在注塑成型过程中它随注塑机上的合模系统运动。注塑成型时，动模部分与定模部分有导柱导向而闭合，塑料熔体从注塑机喷嘴经模具浇注系统进入型腔。注塑成型冷却后开模，一般情况下塑件留在动模上与定模分离，然后利用模具推出机构将塑件推出模具。根据模具中各个部件的不同作用，注塑模一般可分为八个主要组成部分。（1）成型零件成型零件是指动、定模部分有关组成型腔的零件。如成型塑件内表面的凸模和成
