伴随着全球性经济发展，新技术革命浪潮不断的突破与发展，跨越性的技术发展已经成为推动世界经济增长的重要因素。市场经济的不断繁荣，极大地促进了对体积小，工业产品的品种多，低成本，高品质的方向发展。为了提高生产周期的市场竞争力的核心产品的要求越来越高，开发周期短，因此对各种产品的制造的关键技术及设备，模具的要求也越来越严格和苛刻的。

模具是基础工业之一。随着市场经济全球化趋势和各种高新技术的迅猛发展，快速经济模具被赋予了新的内涵和新的任务，种类的激增，促使快速经济制模材料向着多品种系列化迈进，不断促使工艺有新突破和发展。鉴于商品经济的快速发展，产品换代更新的加速，以及市场竞争愈发激烈，都愈发高的刺激着快速经济制模技术朝着短周期、低成本、高质量及高制造精度等方向发展。鉴于它能够使企业获得更大的市场，创造更大显著的经济效益，因此愈发受到企业家的垂青以及获得相关领导部门的政策资金的支持。鉴于快速发展的高新技术以及各种技术的综合运用，未来必定会产生新型节能省材的快速制模技术来适应社会生产中差异化需求。

此次毕业设计是对塑料斜齿轮注塑模具设计，难点在于实现自动旋转脱螺纹功能。本设计有两大亮点，一是使用齿轮齿条传动机构来实现测抽芯，二是用轴承使型腔旋转来实现脱螺纹设计。因模具中有多处需要配合，可能使模具在制造和装配方面有些难度。

关键词：模具；斜齿轮；结构设计；注射模；型腔

Abstract　　　

　　　With the global economic development, new technology revolution continued breakthroughs and development, leapfrog technology development has become an important factor in promoting world economic growth . Continued prosperity of the market economy , which greatly promoted to small, multi- variety of industrial products , low-cost , high-quality direction. In order to enhance the core products in the market competitiveness of the production cycle, and increasingly demanding shorter development cycle , and therefore the key to the manufacture of various products, technology and equipment - mold requirements are increasingly stringent and demanding .

　　　Mold is one of the basic industries . With the rapid development of economic globalization and a variety of high-tech markets , rapid economic mold was given a new meaning and a new task , the type of surge , prompting rapid economic modeling material moving toward multi- variety series , continue to promote technology breakthroughs and development. Given the rapid development of the commodity economy , accelerate the upgrading products , and market more competitive , are increasingly high to stimulate rapid economic modeling techniques towards short-cycle , low-cost , high-quality and high manufacturing precision direction. Given its ability to enable enterprises to gain a larger market , creating greater significant economic benefits , and therefore increasingly favored by the entrepreneurs and access to funding to support policies related to the leadership department. Given the rapid development of high-tech and comprehensive use of various technologies , the future will certainly generate new energy-saving materials for rapid tooling technology to meet the social needs of the difference in production .

　　　??The graduation project is a plastic injection mold design helical gear , the difficulty lies off the automatic rotation of the threaded function. This design has two bright spots , one using rack and pinion mechanism to achieve measured Pulling , two bearings so that the cavity is rotated to achieve the de- thread design . Because there are many die with blood , may cause some difficulty in mold manufacturing and assembly areas .

Keyword: mold ; bevel wheel; structural design;plastics injection mold; cavity

引言1

1 塑件（斜齿轮）的分析3

1.1 塑件（ABS）的三维模型3

1.2 塑料的基础知识与应用4

1.3 ABS塑料4

1.3.1塑料ABS的基本概念4

1.3.2塑料ABS的特性5

1.3.3塑料ABS的成型特性及成型条件6

1.3.4塑料ABS的成型条件6

1.4 塑件结构工艺性要求的了解及分析7

1.5 脱模斜度［1］7

1.6 塑件的壁厚［1］7

1.7 圆角8

2 注射机的选择9

3 型腔数目的决定10

4 成型零件设计12

4.1 确定型腔壁厚12

4.2 动模板厚度的计算12

4.3 分型面的确定［1］13

4.4 排气系统的设计13

4.5 成型零件的结构设计14

4.5.1成型凹模的结构设计14

4.5.2成型凸模的结构设计14

4.5.3型腔尺寸计算14

5 浇注系统设计18

5.1 主浇道（浇口套）的设计18

5.2 浇口的设计［1］20

5.3 定位圈的选择20

6 模具温度调节系统的设计21

6.1 模具温度调节对塑件质量的影响21

6.2 加热系统的设计21

6.3 冷却系统设计21

7 脱模机构的设计22

7.1 推管脱模机构设计22

7.2 内螺纹抽芯脱模机构的设计22

7.2.1螺纹型芯的设计22

7.2.2传动齿条的设计24

8 复位机构的设计和选择26

8.1 弹簧的选用［4］26

8.2 弹簧的分布形式27

9 合模导向机构的设计28

9.1 导向机构的功用28

9.2 导向机构的选用［5］28

10 型芯与侧型芯脱模力的计算29

10.1 型芯脱模力的计算29

10.2 侧抽芯力计算29

11 模具的闭模高度和开模行程验算30

12 模具其它零件的设计31

13 标准件的选择［5］32

14 模具的总装图以及运动顺序、及其特点33

15 模具的安装、调试34

16 工艺卡片35

16.1 塑件成型工艺卡35

16.2 机械加工工艺卡36

16.2.1浇口套定位圈机械加工工艺卡36

16.2.2定模板机械加工工艺卡37

16.2.3垫块机械加工工艺卡38

结论39

谢辞40

参考文献41

　　　模具是一种重要的工业产品的生产技术和设备，是国民经济的基础，被冠以现代“工业之母”。现代生产中，模具因其加工效率高，互换性，节约了材料，所以广泛应用。作为一个蓬勃发展的行业，在整个模具塑料模具发展很快。作为制造行业的一个后起之秀，它以它独特的优势而被广泛应用，极大地促进了塑料工业的质的发展。

　　　（一）、我国塑料模具的发展现状

　　　模具是现代工业生产的重要工艺装备。依工业技术的飞跃式发展，依靠模具来进行加工在国民经济的各领域中愈发常见。

　　　随着塑料工业的迅速发展，效率高，自动化程度高，寿命长和高精密模具的设计和制造是关注未来的重点。例如电视机外壳、空调机零件、洗衣机内缸、电冰箱、灯座、周转箱等模具。世界上的一些工业化国家，其工业产值已超过机床工业的模具，其增长率也超过了机床，汽车，电子等行业。在这些国家，模具工业已成为国民经济的基础工业之一。美国工业界称“模具工业是美国工业的基石”，日本模具协会称“模具是促进社会富裕的动力”。什么东西既具有自己的价值通过同一模具为社会创造了巨大的经济效益和社会效益。

　　　一流的模具设计理念、高质量的制造水平、上等的材料、合理的加工工艺和现代化管理及成型设备等都是制造优质模具不可获缺的。一副优质的模具可以重复上百万次成型，这是和上面所陈述的因素分不开的。纵观国内外同行情况，注塑成型技术发展趋势大致有以下几个方面：（1）CAD/CAE/CAM技术在模具设计与制造中的应用；（2）模具制造对工业领域的推动发展；（3）开发模具逆向工程，创新模具的快测技术；（4）开发上等的模具材料和对其表面进行特殊处理；（5）提升模具标准化水平，用模块化实现模具的重组；（6）模具的模块化、集成化、精密化。塑料模具在我国的发展很快。塑料模的设计制造、CAD/CAE/CAM技术、CAPP技术，已有不少的企业及研究机构在开发及应用。在设计及制造技术上与一流水准相比有一定的不足。专用模具钢的种类少少、标准化程度不高、质量尚不稳定等问题还在困扰着我国模具行业；模具的商品化、系列化及规模化能力还有不少改进及提升的空间；CAD、CAM、Flow Cool等软件应用程度不是很高；提高模具的设计与制造水平是增加国际核心竞争能力比不可少的。

　　　近些年来，伴随着模具综合技术的提升，模具产品也更加复杂、精密，模具制造成本和周期也在缩短。

　　　（二）、研究此项目的内容、目的和意义

　　　通过计算机数据模拟和仿真对塑料注射模具的设计思路和制造过程进行有效的评估和预测，并且可改善模具的结构设计并快速制得样品，便于赢得客户，争取定单，从而扩大市场及占有率；此外还降低返厂率，缩短生产周期，节省材料和费用，进而很大幅度地降低了模具的生产成本。

　　　此项目针对的内容和要求:

　　　　　（1）拟定斜齿轮塑件的成型工艺，选用合理的成型设备。

　　　　　（2）合理的模具设计结构。必要时可依模具要求对塑件图纸进行适当的修改。

　　　　　（3）长使用寿命、高强度，高耐磨性是模具配件必不可少的。?

　　　　　（4）经济性好、便于制造是模具制造需要考虑的。

　　　　　（5）确定零件尺寸及形状，选择合理的结构。

　　　　　（6）高效率、高可靠性、高自动化程度是模具设计制造的精髓。

　　　研究此项目的目的与意义:

　　　　　（1）选择合适的塑料及成型工艺。

　　　　　（2）通过对产品质量分析，改进模具的工艺及结构设计。

　　　　　（3）将模具设计融合到CAD/CAM/CAE的运用中去。

（4）提高分析和解决问题的能力，改进我们的学习与创新发展。塑料的基础知识与应用

　　　塑料是塑料为主要原料，再加入适量填料，增塑剂，润滑剂，稳定剂，着色剂等材料，固化剂。

　　　塑料的种类繁多，性能上也有较大差异,从事塑料应用技术领域工作时人，应该首先对所选的塑料的类型，结构和相关性能的认识，有必要获得必要的基本知识以及了解塑料的应用范围。

　　　按塑料的分子结构及特性可分为热塑性塑料和热固性塑料两种。

　　　按塑料的使用情况一般可以分为通用塑料、特种塑料、工程塑料三大类。

ABS塑料

塑料ABS的基本概念

　　ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯) 英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene。

　　比重:1.05g/cm3 成型收缩率:0.3～0.9%

　　成型温度：180～200℃ 干燥条件：80～85℃2～3小时

　　塑料性能:

　　　（1）良好的整体性能，高的抗冲击强，化学稳定性。

　　　（2）具有较高的耐热性，高的影响，完全燃烧，提高透明度。

　　　（3）与有机材料的熔接性较好，且表面可进行处理，如镀铬、喷漆等。

　　　（4）较HIPS流动性差一些，较PMMA、PC等好，柔韧性好。

　　　ABS 塑料是以高分子化合物为基础而混合的复合材料。综合了原有材料的性能特点，其最大的特点是可根据需要进行材料设计，这也是它和其它塑料最大的不同。

　　　ABS 高分子材料独特的结构和易加工、易改性特点，使其具有其他材料无法比拟、无可取代的优越性能。于此同时ABS 塑料不仅有聚合物的一般热性能和力学性能外，还具有一些特殊功能，如物质、信息和能量的转换、传递和储存等。　　　通常，塑料的熔点并非是一个固定的数值，而是用热变形温度来显示。?ABS是升级强化版的PP，有较高的热变形温度，耐热性能好，注塑收缩率较低，尺寸稳定性能好，故特别适用于有耐温需求的汽车零件以及电气部件等。

　　　热塑性塑料在恒压力下，依据受热的温度的差异，存在玻璃、高弹和粘流三种状态。ABS是在粘流态下成型的制品，可用注射成型来制作。ABS具有适度的流动性，主要由压力和温度确定其流动性。因为是热塑性的，所以在模具设计和注塑成型的选择都需要注意螺杆注射机的选择，浇注截面应大些，料筒及模具应镀铬，不应有有死角滞料，加热时间、模温、成型温度、螺杆转速及背压等都需要严格控制［1］。　为期几个月的毕业设计至今己将近尾声，这次毕业设计是我对自己这四年的专业知识学习的一个检测与总结，它让我知道了自己的不足以及需要改进的地方。这次毕业设计是理论和实践相融合的大课题，它考察着我们分析问题和解决问题的能力，同时毕业设计也培养着我的思维和创新能力。它在巩固运用知识的能力发挥了举足轻重的作用，提升着我们的实践操作技能，为以后我们去社会上工作垫定好良好的基础。

　毕业设计刚开始时，因为对模具这方面不太熟悉，只能摸着石头过河，去图书馆借书看来打好基础知识。其次，CAXA软件有些操作不熟悉，因此操作起来也相当的费劲，但不管遇到什么困难，我相信自己可以克服。在设计过程中，我除了自己的努力外，还通过与同学的交流，请教指导老师，他们给了我一些设计的灵感以及在设计过程中需要注意的问题和专业知识方面的辅导。正是因为他们的热心帮助，我的毕设才得以有条有理的进行。

　通过这次毕业设计，我对注射模具的设计思路及步骤有相对感官的认识。对于给出的一个塑件，我们要首先熟悉这种塑料的特性，如伸缩性、强度、熔点等，还要了解这个塑件的使用场合。鉴于对塑件的工艺性进行分析的情况下，在满足其使用要求的情况下可对塑件进行改进。注射模的设计步骤主要还包括：确定型腔数、选择分型面、型腔配置、浇口系统及主浇道的确定、模具温度调控系统及抽芯和推出机构的设计，拉料杆型式的确定、型腔、型芯固定方式的确定，以及绘制装配图与校核。鉴于模具适用于大批量生产，因此模具耐磨性要好。

　由于理论知识不扎实，以至于在设计过程中碰到好多困难，但在请教指导老师和查阅书籍下，改进了一些之前不合理的设计，在制造和技术方面有了更周全的理解。

　由于此前并未接触和操作实际模具，光凭课本上的理论知识，在设计上可能会有些不合理或与模具的实际生产有不少差距，请老师们批评指正。我也将在以后的学习中不断积累经验，提升自己在专业方面的能力。

　　　参考文献

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QQ截图20140626181538.gif

齿条A3.gif

定模固定板A3.gif

动模垫板A2.gif

浇口套定位圈A3.gif

螺纹型芯A3.gif

塑料斜齿轮旋转脱螺纹注塑模具设计.gif

推管盖板A3.gif

推管固定板A3.gif

斜齿轮A3.gif

斜齿轮的装配图A0.gif

型腔A3.gif

型腔固定板A3.gif

型芯A3.gif

轴瓦A3.gif

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