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1、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 学生姓名: 学 号: 设计(论文)题目： 锥齿轮的注塑模设计 起 迄 日 期: 指 导 教 师: 发任务书日期: 毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的：本设计题目为普通锥齿轮，但对做毕业设计的毕业生有一定的设计意义，它概括了锥形塑料零件的设计要求、内容及方向。通过对该零件模具的设计，进一步加强了我的注塑模设计的基础，为设计更复杂的注塑模具做好了铺垫和吸取了更深刻的
2、经验。2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 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
3、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
4、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：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。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3.71，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
5、最大的国家。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。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1520万美元，有的高达2530万美元，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：国家对模具工业的政策支持力度还不
6、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。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。专业化、标准化、商品化程度低，协作能力差由于长期以来受
7、“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。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
8、，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
9、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
10、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
11、。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塑料品种结构特点使用温度化学稳定性性能特点成型特点聚碳酸酯(pc)，属于热塑性塑料线型结构非结晶型材料，透明小于130，耐寒性好，脆化温度位-100有一定的化学稳定性，不耐碱、酮、酯等透光率较高，介电性能好，吸水性小，但水敏性强(含水量不得超过0.2%)，且吸水后会降解力学性能很好，抗冲击抗蠕变性能突出，但耐磨性较差熔融温度高(超过330才严重分解)，但熔体黏度大；流动性差(溢边值
12、为0.06mm)；流动性对温度变化敏感，冷却速度快；成型收缩率小；易产生应力集中 结论 熔融温度高且熔体黏度大，应严格控制模具温度，一般在70120为宜，模具应用耐磨刚，并淬火。 水敏性强，加工前必须干燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度显著下降 易产生应力集中，严格控制成型条件；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金属嵌件造成应力集中，脱模斜度宜取21.1.2 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
13、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=2026.61mm（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
14、型腔数，根据有关手册查得：=1.2kg/dmPC的密度，所以塑件的质量 M=v=1.2102026.61 =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工艺参数规格工艺参数规格预热和干燥温度：110120成型时间/s注射时间2090时间：812 h保压时间05料筒温度t/ 后段210240冷却时间2090中段230280总周期40190前段240285模具温度t/70120喷嘴温度t/240250注射压力P/MPa80110
