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1、本科生毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）题目：圆柱斜齿轮注射成型成型工艺和模具设计 学生姓名： 学号： 0965131039 分 院： 信息与机电工程分院 班级： 机械091 指导教师： 职称： 教 授 填表日期： 2013 年 03 月 20 日杭州师范大学钱江学院教学部制摘要 本次毕业设计主要是以斜齿轮注射模具为主线，综合了成型工艺及模具结构设计，其中包括工艺方案的分析及确定、工艺计算、模具结构设计、模具总的装配等一系列模具生产的所有过程。由于该塑件是一种阻滑纹为圆柱纹的传动工件，所以在设计过程中主要需解决该注塑机的选择、塑件的分型面的设计、浇注系统的设计、脱模机构的设计、温度调节系统
2、的设计。脱模机构考虑用旋转顶出机构来实现，从而保障了斜齿轮的精度和螺旋齿廓的精度。关键词：斜齿轮；注射成型，模具设计全套图纸，加153893706Abstract: The main design graduate of bevel wheel injection, including the analysis of the program and determine, process. Mold design calculations content. Since the drive is plastic parts and pieces of the project profile for
3、 the anti-skid cylindrical profile. Therefore, the design is the main settlement of the plastic parts of sub-surface choices, determining the number of cavity, the demoulded mechanism design, Using a rotating body, turntable type pulling mechanism to demould. Thereby ensuring the accuracy of the gea
4、r,the concentricity of the socket and spiral profile accuracy.Keyword: plastics injection mold; bevel wheel; structural design 目 录一. 塑件的分析 - 1二. 对塑料技术要求的了解 - 4三.注射机的选择 - 5四.型腔数目的决定 - 6五.成型零件设计 - 8六.浇注系统的设计 - 13七.模具温度控制系统的设计 - 16八.脱模机构的设计 - 16九.复位机构的设计和选择 - 23十.导向机构的设计 - 24十一.型芯与侧型芯脱模力的计算 - 25十二.模具的闭
5、合高度和开模行程验算 - 28十三.模具中其它零件的设计 - 28十四.标准件的选择 -29十五.模具的总装图以及运动顺序及模具的特点 - 30十六.模具安装调试 - 30十七.总结 - 30十八.参考文献 - 33前 言1 概述 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。模具工业是国民经济的基础工业，被成为“工业之母”。而塑料模具又是整个模具行业中的一枝独秀，发展极为迅速。自从1927年聚氯乙烯塑料问世以来，随着高分子化学技术的发展以及高分子合成技术
6、、材料改性技术的进步，愈来愈多的具有优异性能的高分子材料不断涌现，从而促使塑料工业飞跃发展。对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，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。模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产
7、塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越
8、高的要求。因此促进模具的不断向前发展近年来，随着科学技术的进步以及对塑件质量要求的提高，塑料模塑成型技术正向高精度、高效率、自动化、大型、微型、精密、高寿命的方向发展，具体表现在以下几个方面：（1）塑料材料的理论研究。（2）新的成型方法高效率、自动化。（3）塑件更趋向精密化、微型化及超大型化。（4）革新模具制造工艺。（5）模具表面强化热处理新技术应用。（6）模具CAD/CAM/CAE技术发展迅速。（7）模具大量采用标准化。2本课题的研究内容、要求、目的及意义本次斜齿轮注射模具设计运用CAD技术对整个设计制造过程进行有效设计，并预测评估通过计算机数据模拟和仿真技术来完善模具结构，从而可以节约大量
9、的模具开发材料费用，增加模具利用率，缩短生产周期，大大降低了模具的制造成本。本课题的研究的主要内容（1）独立拟定斜齿轮模具的成型工艺和尺寸参数，正确选用成型设备。（2）设计塑件图及撰写技术要求，提出模具工序步骤和结构方案，并使其结构愈加紧凑，质量可靠，操作简便。必要时可根据模具设计和加工的要求，提出修改塑件图纸的要求。（3）正确的确定斜齿轮零件的形状和尺寸。（4）所设计的模具应当制造方便、造价便宜。（6）设计的模具应当具有一定的安全性，例如要求浇注系统充模迅速，冷却系统有效，脱模机构灵活可靠，自动化程度高。（7）要求模具零件耐磨、耐用、使用寿命长。1 塑件的工艺分析塑料是以合成树脂为基础，再加
10、入填充剂，增塑剂，染料，润滑剂，稳定剂等材料组成。并在一定压力和温度下，通过成型加工，可以将塑料制成具有某种形状，在常温下保持形态不变的塑料制品。（一）常用塑料 塑料可分为热固性塑料和热塑性塑料。 常用热固性塑料有酚醛塑料，氨基塑料，环氧树脂，DAP塑料等等。 常用热塑性塑料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚体（ABS）、聚甲醛（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚砜（PSF）等等。（二）聚甲醛（POM）塑料1、聚甲醛（POM）的工艺性能热塑性塑料在恒家压力下，根据受热温度的差别，存在三种状态，即玻璃态、高弹态和粘流态。处于粘流态的塑料，可采用注射成型和挤
11、出成型等加工方法来制作塑料制品，而聚甲醛就是在粘流态情况下成型成制品。聚甲醛流动性中等，主要由其温度压力，模具结构来决定其流动性。聚甲醛是不透明或半透明的结晶塑料。且不属于吸湿性塑料，因此，在成型前可不用预热处理，因为聚甲醛是热敏性塑料。因此，模具设计选择注射及成形时都应注意，应选用螺杆式注射机，浇注系统截面应大，模具和料筒应镀铬，不得有死角滞料，必须严格控制成型温度，模温，加热时间，螺杆转速及背压等。、聚甲醛（）的成型特性() 结晶性塑料熔融范围很窄，熔融或凝固速度快，结晶化速度快，料温稍低于熔融温度即发生结晶化，流动性下降。() 热敏性强极易分解（但比聚氯乙烯稍弱，共聚比均聚稍弱）分解温度
12、为240C,但200度中滞留30分钟以上即发生有刺激性分解时产生有刺激性，腐蚀性气体。() 流动性中等，溢边值为0.04毫米左右，流动性对温度不敏感，但对注射压力变化敏感。() 结晶度高，结晶化时体积变化大，成型收缩范围大，收缩率大。() 吸湿性低，水分对成型影响极小，一般可不干燥处理，但为了防止树脂表面附粘水分，不利成型，加工前可进行干燥并起预热作用，特别对大面积薄壁塑料件，改善塑件表面光泽有较好效果，干燥条件一般用烘箱加热，温度为90100C,时间4小时,料层厚度30毫米。() 摩擦系数低，弹性高，浅侧凹槽可强迫脱模，塑件表面可带有皱纹花样，但易产生表面缺陷，如毛斑、折皱、熔接痕、缩孔、凹
13、痕等弊病。() 宜用螺杆式注射机成形，余料不宜过多和滞留太长，一般塑件克量（包括主流道、分流道）不应超过注射机注射克量的75%，或取注射容与料筒容量之比为1：61：10，料筒喷嘴等务必防止有死角，间隙而滞料，预塑时螺杆转速宜取低，并宜用单头，全螺纹，等距，压缩突变型螺杆。() 喷嘴孔径应取大，并采用直通式喷嘴，为防止流涎现象喷嘴孔可呈喇叭状，并设置的加热装置，以适当地控制喷嘴温度。() 模具浇注系统对料流阻力要小，进料口宜取厚，要尽量避免死角积料，模具浇注系统对料流阻力要小，进料口宜取厚，要尽量避免死角积料，模具应加热，模温高应防止滑动配合部件卡住，模具应用耐磨，耐腐蚀材料，并淬硬，镀铬，要注
14、意排气。() 必须严格控制成形条件，嵌件应预热（一般100150），余料一般储存510个塑件重量的物料即可，料温取稍高于熔点（一般170190 ）即可，不宜轻易提高温度，模温对塑件质量影响较大，提高模温可改善表面凹痕，有助于融了料流动，塑件内外均匀冷却，防止缺料，缩孔，皱折，模温对结晶度及收缩也有很大影响，必须正确控制，一般取75120 ，小于4毫米的取7590 ，宜用高压，高速注射，塑件可在较高温度时脱模，冷却时间可短，但为防止收缩变形，应力不均，脱模后应将塑件放在90C 左右的热水中缓冷或用整形夹具冷却。() 在料温偏高，喷嘴温度偏低，高压对空注射易发生爆炸性伤人事故，分解时有刺激性气体，料性易燃应远离明火 。.聚甲醛（）的成型条件 查塑料模设计手册表1-4：
