齿轮链轮套件注塑模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 本科生毕业设计  齿轮链轮套件注塑模具设计  系      （部）：     机  电  工  程  系       专         业：     材料成型及控制工程   学         号：      学生姓 名：          指导教 师：   2013 年 6 月  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘   要  随着近代工业的快速发展，塑料制品用途越来越广。注塑成形是塑料加工中重要成型方法之一。  本次设计的制品为齿轮链轮套件，其材料为   首先利用 用侧抽芯机构，模具结构紧凑及 工作可靠、操作方便、运转平稳、冷却效果好、劳动强度低、生产效率高、生产的塑件精度高、生产成本低。 本文按照塑料模具设计的基本方法与基本原理，通过对模具成型零件的设计 ， 模架的选取，运用 将成型零件用 绘出，并进行了模流分析。  通过本设计 ， 可以对注塑模具有一个更深入的了解，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理，通过 的运用，可以更进一步的熟悉和掌握这些工具。  关键词：齿轮链轮套件，注塑模具，   买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of in is of in of A is in by By of to a of is is is is is is is is is We of of to a to of of AD up  up we a of of we be AD  by   买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 V 目   录  摘   要  . I .  1 章  绪  论  . 1 具概论  . 1 具简介  . 1 具的设计程序  . 1 具的发展状况  . 2 具的设计辅助软件  . 3 介  . 3  简介  . 3 要工作内容  . 4 第 2 章  塑件成型工艺分析  . 5 塑件（齿轮链轮套件）分析  . 5 件  . 5 件的结构及成型工艺分析  . 5 热塑性材料（ 注射成型过程及工艺参数  . 6 射成型过程  . 6 A 的注射工艺参数  . 6 具成型条件  . 7 材料的性能分析  . 7 用性能  . 7 型应用范围  . 7 型性能  . 7 材料的主要性能指标  . 8 成型塑件的主要缺陷及消除措施  . 8 陷  . 8 除措施  . 8 注塑机型号的确定  . 8 件质量、体积的计算  . 8 注系统凝料的体积的初步估算  . 8 模具一次注射所需要塑料 . 9 择注塑机  . 9 腔数量及注射机有关工艺参数的校核  . 9 装尺寸校核  . 11 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985  3 章   成 型方案的拟定  . 12 分型面位置的确定  . 12 确定型腔数量及排列方式  . 12 腔数量的确定  . 12 腔排列形式的确定  . 12 具结构形式的确定  . 12 主流道的设计  . 13 流道尺寸  . 13 流道浇口套的形式  . 14 冷料穴的设计  . 15 流道冷料穴的设计  . 15 流道冷料穴的设计  . 15  分流道的设计  . 15 流道的布置形式  . 15  分流道的长度  . 16 流道的形状及尺寸  . 16 流道的表面粗糙度  . 17  浇口的设计  . 17 口类型及位置的确定  . 17 核主流道的剪切速率  . 18 注系统的平衡  . 18 气系统的设计  . 18 却系统  . 18 却介质  . 19 却系统的简略计算  . 19 第 4 章   模具结构及主要零件的设计和计算  . 21 定模具结构形式及外形尺寸  . 21 型零件的结构设计和计算  . 22 模部分的内、外齿镶件及半块  . 22 模部分的两半结构和链轮镶件  . 24 出机构顶管及型心芯杆  . 27 出机构顶管结构  . 27 型零件芯杆  . 27 导柱设计  . 28 芯距 s . 28 导柱的倾角 a . 28 导柱直径的确定  . 28 合模导向机构及脱模机构的设计  . 29 导柱的设计  . 29 导套的设计  . 29 推出形式  . 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985   脱模力的计算  . 30 第 5 章    零件造型及模流分析  . 31  零件造型  . 31 具成型零部件的绘制  . 31 型零 件两半结构  . 31 型零件半片结构  . 32 型零件外齿镶件结构  . 32 型零件链轮镶件结构  . 32 具的工作过程及总装图  . 32 流分析  . 34 结    论  . 36 参考文献  . 37 致   谢  . 38 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1 章  绪  论  具概论  具简介  模具是近代工业产品大量生产所依赖的一项重要工业与技术。模具制造的精密程度和技术层次，对于生产成品的品质，生产原料的有效利用，以及生产力的提高等方面均有绝对性影响。  模 具业为一切工业之母，而模具业又以塑料模为主。与我们生活息息相关的家电产品、电信产品及汽车零件中，大部分皆为塑料产品。  科技文明的进步，人类生活水平的不断提高，在工业社会里各产品推陈新出。为达到此目的，必须以模具大量生产，以达到尺寸稳定、经济实用的目的。  具的设计程序  必须考虑所用成型机的价格及最大经济的产量，最后决定模腔数。一般情形下，             成型品数量少、或精度高，或形状大的场合，使用一个模腔或 2 个 4 个模腔的型模的型腔。反之，生产量多的场合，尺寸精度不高，需要 较低成本的场合，使用多数模腔及成组模腔的型模。  口  决定型模的基本构造，成型品毛边及熔接痕的位置，从而决定成型品的外观及制造工时。  成型品有嵌口部分时，先行决定使用何种退出方法，在成型完成后，将型模取出。例如使用分型模、滑块、螺纹旋出等模具构造。顶出机构一般采用顶出杆及推管等构造。但如成型品上，不得有顶出痕迹或箱形、杯类形状物体，则使用乔料板方式。或者成型品为聚乙烯树脂，以空气吹出法可行。  基于模具材料的硬度及加工 法，决定采用压入法、嵌入法等。但此等场合，必须考虑嵌入线及嵌入位置或嵌入方向。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 注射成型后，为使成型品能冷却至常温尺寸，模具温度必需加以控制，可用水、油、空气等通入模具，以达到冷却模具的目的。  具的发展状况  模具被称为工业产品之母 ，是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用品等工业生产的重要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。没有模具，就没有高质量的产品。因此，模具技术，特别是制造精密、复杂、大型模具的技术，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一。  中国加 入世贸组织已近七年，装备制造业得到高度重视，机械工业发展态势良好，  这些都有力地促进了我国模具工业的发展。除了国内良好的市场环境外，对中国模具行业来说，国际模具市场更加呈现出高速前行的态势。从模具设计和制造技术方面来看注塑成型模具的发展趋势可归纳如下几个方面。  1)为了满足塑料制品的功能要求，需进一步探索具有特殊性能的模具结构。如双色注塑成型模具、反应注塑成型模具、多级注塑成型模具、装配注塑成型模具等。  2)小型及高精度  由于塑料具有特殊的性能，应用范围十分广泛 ，为了满足要求，研制各种高强度、高硬度、高耐磨性能且易加工、热处理变形小，导热性优异的模具材料已迫在眉睫。  3)开展模具标准化工作，使模板、导柱、推杆等通用零件标准化、系列化、商品化，以适应大规模地成批地生产注塑成型模具。  4)动化  大量采用各种高效率、自动化的模具结构。高速自动化的注塑成型机械配合以先进的模具，对改善判件质量、提高生产效率，降低产品成本起了很大的作用。  5)践证明， 力开展企业信息化工程，可从计算机辅助工艺设计开始向计算机集成制造乃至向虚拟制造发展，逐步深化和提高。   6)快速原型制造技术，是根据零件 速自动完成复杂的三维实体 (模型 )制造。它制造模具具有技术先进、成本较低、设计制造周期短、精度适中等特点。  7)买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 随着精密注塑成型模具日益增多，必须用超高精度的模具来制造超高精度的零件。超精加工技术和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工技术在今后的模具制造中将 要进一步扩大应用。  具的设计辅助软件  介  计算机辅助设计（ 写为 是指利用计算机的计算功能和高效的图形处理能力，对产品进行辅助设计分析、修改和优化。它终合计算机知识和工程设计知识的成果，并随计算机软硬件的不断提高而逐渐完善。本设计采用  两套软件进行设计。  美国 司开发的 ,在世界上使用最为广泛的计算机辅助绘图和设计软件。 有强大的绘图功能，不但能够用来绘 制一般的二维工程图，而且能够进行三维实体造型，生成三维真实感的图形，这无疑是建筑，机械行业设计的一次“工业革命”。 最大特点是让设计者更为轻松，设计者或绘图者几乎可不必离开屏幕就能连续地完成工作。 合于工程制造、建筑设计、装潢设计等各行业技术人员作为设计依据，完成图纸上的工作。   简介  1985 年， 司成立于美国波士顿，开始参数化建模软件的研究。 1988 年， 生了。经过 10 余年的发展， 经成为三维 建模软件的领头羊。目前已经发布了 系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。 提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。  所有模块都是全相关的。这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包括装配体、设计图纸，以及制造数据。全相关性鼓励在开发周期的任一点进行修改，却没有任何损失，并使并 行工程成为可能，所以能够使开发后期的一些功能提前发挥其作用  模具设计师和塑料制品工程师提供使用方便的工具来创建模腔的几何外形；产生模具模芯和腔体；产生精加工的塑料零件和完整的模具装配体文件。自动生成模具基体、冷却道、起模杆和分离面。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要工作内容  选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的型腔数，在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件的几何形状，表面光洁度和尺寸精度 ； 生产经济要求是要使塑 料制件的成本低，生产效率高，模具能连续地工作，使用寿命 长 ，节省劳动力  本课题主要采用  野火版中的零件造型模块和模具设计模块进行设计的。先是通过 件对零件进行二维图形绘制，再通过  野火版中的零件造型模块对零件进行三维造型和利用  野火版中模具模块来生成模具体，最后，根据模具体来绘制 内、外齿镶件 等成型零件，再把他们组装成一副完整的模具。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2 章  塑件成型工艺分析  塑件（齿轮链轮套件）分析  件  如图 齿轮链轮套件参数见表  塑件材料为聚酰胺（ 采用大批量生产。  表 轮链轮套件参数  件的结构及成型工艺分析  件结构分析  塑件零件工作图如图  图 件零件工作图  （ 1）该凸凹塑件作为传动件，两端都为齿轮，分别在不同的型腔内成型，必须保齿轮参数  大外齿轮  小外齿轮  内齿轮  模数 m 2 圆直径 数 z 30 30 30 分度圆直径 d 60 45 45 齿顶圆直径 4 48 42 压力角 a 20 顶隙系数  c* 顶高系数 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 证塑件的同轴度，所以在模具设计和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工艺，以保证传动精度。  （ 2）该塑件外形是阶梯齿轮零件，在圆柱齿轮上有侧向凸凹。  成型工艺分析 。  （ 1）外形分析。该塑件壁厚约为 件没有特殊狭窄细小部位，注射流畅 。  （ 2）精度等级。采用一般精度 7级。  （ 3）脱模斜度。其脱模斜度 到 30140 ' 。所用塑料为 动性极好，所以塑件外形没有放脱模斜度，同时为了保证齿轮传动齿面接触强度，齿轮轮齿不放脱模斜度，轴孔也不放脱模斜度。  热塑性材料（ 注射成型过程及工艺参数  射成型过程  （ 1）成型前的准备。对 度和均匀度等进行检查。由于 型前应进行充分的干燥，使水分含量 <  （ 2）注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态 后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为冲模、压实、保压、倒流、和冷却 5个阶段。  （ 3）塑件的后处理。采用调湿处理，其热处理条件查参考文献有处理介质为油；处理温度为 120度；处理时间为 15分钟。  A 的注射工艺参数  （ 1）注射机：螺杆式  （ 2）螺杆转速（ r/ 20 50 （ 3）料筒温度（）：后段 240 250 中段 260 280 前段 25 265 （ 4）喷嘴温度（）： 250 260；喷嘴形式：自锁式。  （ 5）模具温度（）： 60 120。  （ 6）注射压力（  80 130。  （ 7）保压压力（ 40 50。  （ 8）成型时间（ s）：注射 0 5；保压 20 50；成型周期 50 100；冷却 20 40。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 具成型条件  模具温度 ：  建议 80 。模具温度将影响结晶度，而结晶度将影响产品的物理特性。对  于薄壁塑件，如果使用低于 40件的结晶度将随着时间而变化，为了保持塑件的几何稳定性，需要进行退火处理。  注射压力 ：通常在 7501250决于材料和产品设计。  注射速度 ：高速（对于增强型材料应稍低一些）。  流道和浇口 ：  由于 此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于 0.5*t（这里 如果使用热流道，浇口尺寸应比使用常规流道小一些，因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口， 材料的性能分析  用性能  坚韧、耐油、耐磨、耐水、抗霉菌，但吸水大，因此符合此塑件作为传动件的要求。  型应用范围  同 器壳体以及其它需要有抗冲击性和高强度要求的产品。  型性能  （ 1）结晶型塑料，熔融 温度范围窄，熔融状态热稳定性差，料温超过 300，滞留时间超过 30分钟即分解。较易吸湿，必须预热烘干。  （ 2）流动性极好，溢边值一般为 溢料，用螺杆式注射机时喷嘴宜用自锁式结构，并应加热，螺杆应带止回环。  （ 3）成型收缩率范围大、收缩率大，取向性明显，易发生缩孔、凹痕、变形等缺陷，成型条件应稳定。  （ 4）融料冷却速度对结晶度影响较大，对塑件结构及性能有明显的影响，故应正确控制模温，一般 60 90，按壁厚选定，模具温度低易产生缩孔、结晶度低等现象。对要求伸长率高、透明度高、柔软性较好的薄壁塑 件宜选用低模温；对要求硬度高、耐磨性好，以及在使用时变形小的厚壁塑件宜选用高模温。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 材料的主要性能指标   表 A 的主要性能指标  密度 /（ g/ 服强度 /9 质量体积 /（ g）  拉强度 / 4 吸水率 24h/（ %）  伸弹性模量 /璃化温度 /0C 47 抗弯强度 /26 熔点 /0C 250265 弯曲弹性模量  算收缩率 /（ %）   压强度 /198 比热容 /（ J/（ K）  1680 抗剪强度 /7 成型塑件的主要缺陷及消除措施  陷  缺料（注射量不足）、气孔、溢料飞边、熔接痕强度低、表面硬度和强度不足。  除措施  加大主流道、分流道、浇口，加大喷嘴，增大注射压力，提高模具温度。  注塑机型号的确定  件质量、体积的计算  对该设计，用户提供的塑件图样，建立模型并对此模型分析得：  塑件体积 : 31   塑件质量 :   注系统凝料的体积的初步估算  可按照塑件体积的 于该模具采用一模两腔所以浇注系统凝料体积为312    买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 模具一次注射所需要塑料 积 : 3210 质量 : 择注塑机  根据以上的计算初步确定型号为 000 型卧式注射机，其主要的技术参数见表  表  000 注射机主要的技术参数  螺杆直径 /4 拉杆内间距 /60 260 螺杆转速 /（ r/ 10 2150 最大模具厚度 /60 理论容量 /79 最小模具厚度 /70 锁模形式  液压  模板最大行程 /80 注射速率 /（ g/s）  110 模板尺寸 /15化能力 /（ g/s）  射时间 /s 2 额定注射压力 /32 定位孔直径 /20 锁模力 /000