塑料齿轮的注塑模设计.doc

本科毕业设计说明书或（论文） 第 23 页 共 23 页塑料齿轮的注塑模设计作者：陈志友 指导教师：朱德泉（安徽农业大学工学院 2002（对口）农机 合肥 230061）摘要：塑料齿轮与传统的金属齿轮相比，具有质量轻、承受的载荷较低、传动时噪音低和制造成本低等优点，使得塑料齿轮近年来在工业产品中越来越广泛地被应用。注塑成型是塑料制品生产的一种重要的方法。目前，在塑料齿轮注塑模设计过程中，多是采用模具使注塑件一次直接成型。由于注塑件结构和工艺上的圆角、凹槽等局部特征，就会使得注塑模具结构变得极为复杂，增加了模具制造的成本，也使注塑件的加工效率大大降低。本设计不再采用注塑方法使塑料齿轮直接成型，而是通过改变注塑件的局部特征和结构以及辅助一些特殊的加工方法。经过仔细分析确定了加工工艺：注塑成型车削加工圆弧槽及圆弧。经过这样处理，注塑模结构变得很简单。在车削加工时可以选用专用的工装卡具，注塑成型后的齿轮能够很快的装卡在车床上。因此，该齿轮的加工工艺的制定保证了一定的生产效率且经济性好。通过简化注塑件使模具结构能够达到简单化而且保证了模具的成功设计，提高了加工效率，降低了整个注塑件的加工成本，保证了客户的满意度。关键词：塑料齿轮 浇注系统 注塑模 分型面1 引言在注塑模设计中经常会遇到注塑件由于本身的结构和工艺上的问题而使注塑模具结构复杂甚至难以注塑成型；有的属于产品设计者不注重产品的加工工艺性而随意在产品上增加诸如圆角、凹槽、凸台、倒钩等局部特征；有的是根据产品的使用目的而不得不增加一些特殊局部结构来满足使用要求。相对于这些注塑工艺上的难点，必须采取一定的方法来解决此类问题。通过改变注塑件的局部特征和结构以及辅助一些特殊的加工方式等手段使得产品结构能够符合注塑成型工艺且模具结构能够达到简单化，而使模具设计成功的概率得到很大的提高。本次设计通过注塑件的成型加工工艺来了解注塑模具设计的方法（模具的型腔布置、分型面选择、浇注系统、成型零部件、抽芯机构、导柱导向机构设计、脱模机构设计及冷却系统的设计；根据设计注塑模的需要，选择合适的注塑机；根据所设计模具工作的需要，合理选择模具的材料以及对所选材料进行相应的热处理）。1.1 注塑件的结构和工艺性介绍本次设计的塑料齿轮为某电机上的一个注塑件，根据其使用情况，该注塑件的一端设计为齿型结构，另一端为孔，由于孔需要与轴有一定的配合度，故有一定的尺寸精度要求。该产品仅对孔壁配合有一定的公差要求而其他包括齿轮的公差尺寸都不做要求。该注塑件看起来很简单，似乎通过上下模直接分型即可注塑成型。但经过对产品图进行仔细分析，发现该注塑件要直接注塑成型存在着很大的困难。首先是齿轮的齿型中间有一圈半圆弧，经过仔细分析该半圆弧通过注塑成型不是不可以，但存在很大的难度且会使模具结构变得极为复杂。其次齿轮的齿型结尾处有一圆周圆弧R3。它的存在改变了注塑件的分型面的选择，使得模具零件的加工变得困难起来。该注塑件存在多处圆周圆弧过渡，使得模具型腔和型芯结构复杂。而所有这些结构根据其使用要求都是不可替代的。在本次设计中的注塑件是某种电机上使用的塑料齿轮，它所使用的材料是塑料。是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体聚合而成的非结晶型的高聚物。它是在聚苯乙烯基础上改性而发展起来的一种热塑性工程塑料，用塑料注塑成型的塑料齿轮的硬度可以达到，可以满足了电机所需的传动要求6。表1-1 塑料的性能参数7料温注塑压力模温壁厚密度压缩比脱模斜度型腔型芯200-26080-20040-604.5-9.51.0-1.11.8-2.040-12035-1表1-2 ABS塑料注塑成型的工艺参数8注射机类型螺杆式预热和干燥温度80-85预热和干燥时间 2-3料筒温度150-200喷嘴温度170-180模具温度50-80注射压力P/Mpa60-100后处理方法/温度/时间红外线灯、烘箱/70/2-4螺杆转速30*注： 1、a.预热和干燥均采用鼓风烘箱； b.进行调温处理，在100-120水中加热2-18h。2、注塑件（塑料齿轮）的尺寸参数如下图所示：图1-1 未简化的注塑件图(塑料齿轮)图1-2 简化后的注塑件图(塑料齿轮)1.2 注塑件体积的估算图1-3 注塑件图(塑料齿轮)体积计算示意图该注塑件的形状接近于圆柱体，在计算其体积时可以按照计算圆柱体的体积公式，其计算过程如下： 由于不是连续都是的凸齿， 1.3 塑件质量的计算本次设计塑件的质量应等于该塑料齿轮的体积与其密度的乘积，塑件的体积在上面已经估算出来了，由于塑料齿轮所选的材料是塑料，查手册知塑料的密度为,在这里我们取。所以塑件的质量1.4 注塑机的选用及校核表1-3 注射机的工作循环工作过程9加热、预塑化螺杆在传动系统的驱动下，将来自料斗的物料向前输送，压实，在料筒外加热器、螺杆和机筒的剪切与摩擦的混合作用下，物料逐渐熔融，在料筒的头部已积累了一定量熔融塑料，在熔体的压力下，螺杆缓慢后退。后退的距离取决于计量装置按着一次注射所需的量来调整，当达到预定的注射量后，螺杆停止旋转和后退。合模和锁紧锁模机构推动动模板及安装在动模板上的动模与定模板上的定模合模并锁紧，以保证成型时可提供足够的夹紧力使模具锁紧。注射装置前移当合模完成后，整个注射座被推动，前移，使注射机喷嘴与模具主浇流道口完全贴合。注射、保压在注射机喷嘴完全贴合模具浇口以后，注射液压缸进入高压油，推动螺杆相对料筒前移，将积聚在料筒的头部的熔体以足够压力注图注入模具的型腔。由于温度降低而使塑料体积产生收缩，为保证塑件的致密性、尺寸精度和力学性能，需对模具型腔内的熔体保持一定的压力，以补充物料。卸压当模具浇口处的熔体冻结时，即可卸压。注射装置后退一般来说，卸压完成后，螺杆即可旋转，后退，以完成下一次的加料、预塑化过程，预塑化完成以后，注射装置撤离模具的主浇道口。开模、顶出塑件模具型腔内的塑件经冷却定型后，锁模机构开模，并且推出模具内的塑件。1.4.1 注塑成型设备选择由于注塑件的生产批量不大，选用立式注射机就可以满足生产要求了。立式注射机的特点是：注射装置与锁模机构的轴线呈一线垂直排列。其优点：占地少，模具拆卸方便，易于安放嵌件；缺点：重心高，加料困难，推出的塑件要由手工取出，不易实现自动化。按照该注塑件的生产率、成型条件以及制品体积，我选取国产这款注射机。表1-4 注塑机的主要技术参数5结构形式：立公称注射量（cm）3螺杆（柱塞）直径（mm）（28）注射压力（Mpa）153.9注射行程（mm）螺杆转数（r/min）锁模力（t）50最大成型面积（cm）130模板最大行程（mm）（或最大开距）180最大模具高度（mm）200最小模具高度（mm）75拉杆间距（mm）300*190模板尺寸（mm）440*330锁模方式机械模板定位孔直径55喷嘴球径（mm）R12喷嘴口直径（mm）31.4.2 注射机有关工艺参数的校核1.4.2.1 注射压力的校核国产这个型号注射机的最大注射压力是，而生产塑料齿轮所需的注射压力在。由此可见，所要求的成型压力在注射机所允许的最大注射压力的范围内。1.4.2.2 锁模力的校核锁模力又称合模力，是指注射机的合模装置对模具所施加的最大夹紧力。当熔体充满型腔时，注射压力在型腔内所产生的作用力总是力图使模具沿分型面胀开，为此，注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑料制品及浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积6。即 式中：注射机的公称锁模力；模内压力（型腔内熔体的压力）； 压力损耗系数，一般取1/32/3； 注塞或螺杆施加于塑料上的注射压力； 制品、浇道、浇口在分型面上的投影面积之和。 而选取的注射机的锁模力 ； 注射机满足注射该塑件的锁模力要求。1.4.3 模具型腔数的确定模具型腔数可根据塑料制品的产量、精度高低、模具制造成本及所选用注射机的最大注射量和锁模力大小等因素确定。由于本次设计中的注塑件生产的批量不大，制品的精度要求偏高，所以决定采用单型腔模具。1.4.4 模具开模行程校核对于单分型面注射模，开模行程按来校核；式中：注射机的最大开模行程（移动模板行程）；塑件制品推出距离； 制品高度； 所以， 型注射机在开模行程方面满足注射该塑件的要求。综合以上的分析与校核，选择型注射机较为合适。2 浇注系统的设计浇注系统是塑料熔体由注塑、机喷嘴通向模具型腔的流动通道，因此它能够顺利地引导溶体迅速有序地充满型腔各处，获得外观清晰，内在质量优良的塑件。对浇注系统设计的具体的要求有：对模腔的填充迅速有序；可同时充满各个型腔；对热量和压力损失较小；尽可能消耗较少的塑料；能够使型腔顺利排气；浇注道凝料容易与塑料分离或切除；不会使冷料进入型腔；浇口痕迹对注塑件外观影响很小5。 2.1 按制品特点选择浇注形式一般地说，低粘度塑料适宜于选用断面积较小的浇口，粘度对剪切速率变化敏感的塑料也适于选用小浇口。典型的小断面浇口是侧浇口、点浇口和潜伏式浇口。为提高塑件的生产率，应尽量选用小断面浇口，浇口的冷却凝固时间不能比塑件冷却凝固时间长。小断面浇口不仅成型周期短，也容易切除。所以，结合塑料齿轮注塑成型，由于其要求的生产率和精度要求偏高，所以我们选侧浇口6。浇口起始部分厚度为：式中：塑件壁厚（mm）； 与塑料品种有关的系数9；由于该注塑件所使用的材料为塑料，所以取。浇口起始部分宽度为： 式中：-型腔表面积（）设浇口靠型腔一端厚度减少为，减少为起始端的2/9，则浇口靠型腔一端宽度可按大于起始端4.5倍的幅度增大，在这里我们取5倍。因而：考虑到两侧压力损失大，厚度应有所增大。起始端两侧厚度可增大为3.0mm，靠型腔一端两侧可加厚为0.6mm。浇口位置的选择应保证浇口位置能避免熔体喷射充模；应当使熔体取向对塑件性能有利；应有利于充模流动、补料和排气4。2.2 主流道设计主流道是一端与注射机喷嘴相接触，另一端与分流道相连的一段带有锥度的流动通道。主流道小端尺寸为3.54mm。在设计主流道时，锥度在28内选取，在此我选取6。主流道带锥度是为了在模具大开时使主流道凝料容易脱离定模。主流道的径向尺寸的小端（与喷嘴连接的一端）应大于喷嘴口孔径0.51.0，由于我们所选择的注射机的喷嘴的孔径为3，所以我们的主流道径向尺寸的小端取4mm。这样，当主流道与喷嘴通轴度有偏差时，可以防止主流道凝料不易从定模一侧拉下来。凹球面半径R，应比喷嘴球径R大12mm，可以保证注射过程中喷嘴与模具紧密接触，防止两球面间产生间隙使熔体充入这一间隙中，妨碍主流道凝料顺利从定模拉出。将主流道开设在一个专用零件主流道衬套上而不是直接加工在定模板上的方法较好，因为主流道的表面粗糙度和硬度要求一般都比定模板高，可以选用较好钢材，损坏后也容易更换。2.3 主流道衬套的形式主流道小端入口处与注射机喷嘴反复接触，属易损件，对材料要求较严，因而模具主流道部分常设计成可拆卸更换的主流道衬套形式（俗称浇口套），以便有效的选用优质钢材单独进行加工和热处理8。浇口套都是标准件，只需去买就行了。常用浇口套分为有托浇口套和无托浇口套两种下图为有托浇口套，有托浇口套用于配装定位圈。由于注射机的喷嘴半径为3，所以浇口套的为4。图2-1 主流道衬套的结构形式2.4 分流道设计分流道设计取决于模具型腔的总体布置方案和浇口位置。从输送熔体时的减少压力损失和热量损失的要求出发，应力求缩短。分流道断面积应能保证型腔充满并补充因腔内塑料收缩所需的熔体后方可冷却凝固。因此，分流道断面直径或厚度应大于塑件壁厚。查手册知塑料的分流断面直径为4.89.5mm，在此我们取8mm。由于圆形分流道的比断面最大，应用效果较好，所以我们选用圆形分流道。2.5 分流道的表面粗糙度由于分流道中与模具接触的外层塑料迅速冷却，只有中心部位的塑料熔体的流动状态较为理想，因面分流道的内表面粗糙度Ra并不要求很高，一般取3.2m左右既可，这样表面稍不光滑，有助于塑料熔体的外层冷却皮层固定，从而与中心部位的熔体之间产生一定的速度差，以保证熔体流动时具有适宜的剪切速率和剪切热7。2.6 冷料井与拉料杆合理匹配冷料井位于主流道出口一端。由于本次设计是立式注塑机模具，所以冷料井是位于主分型面的动模一侧。在这里，我选用的是冷料井与Z形拉料杆匹配的。冷料井底部装一个头部为Z形的圆杆，动、定模打开时，借助头部的Z形钩将主流道凝料拉向动模一侧，顶出行程中又可以将凝料顶出模外。Z形拉料杆安装在顶出元件（顶杆）的固定板上，与顶出元件的运动是同步的8。在完成一次注射循环的间隔，考虑到注射机喷嘴和主流道入口这一小段熔体因辐射散热而低于所要求的塑料熔体的温度，从喷嘴端部到注射机料筒以内约的深度有个温度逐渐升高的区域，这时才达到正常的塑料熔体温度。位于这一区域内的塑料的流动性能及成型性能不佳，如果这里温度相对较低的冷料进入型腔，便会产生次品。为克服这一现象的影响，用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴5。冷料穴一般开设在主流道对面的动模板上（也即塑料流动的转向处），其标称直径与主流道大端直径相同或略大一些，深度约为直径的倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积，在此，我选用的是端部为Z字形的冷料穴。2.7 浇口的设计浇口亦称进料口，是连接分流道与型腔的通道，除直接浇口外，它是浇注系统中截面最小的部分，但却是浇注系统的关键部分，浇口的位置、形状及尺寸对塑件性能和质量的影响很大5。2.7.1 浇口的选用浇口可分为限制性和非限制性浇口两种。我们将采用限制性浇口。限制性浇口一方面通过截面积的突然变化，使分流道输送来的塑料熔体的流速产生加速度，提高剪切速率，使其成为理想的流动状态，迅速面均衡地充满型腔，另一方面改善塑料熔体进入型腔时的流动特性，调节浇口尺寸，可使多型腔同时充满，可控制填充时间、冷却时间及塑件表面质量，同时还起着封闭型腔防止塑料熔体倒流，并便于浇口凝料与塑件分离的作用。我们采用的是侧浇口。侧浇口又称边缘浇口。侧浇口一般开设在分型面上，塑料熔体于型腔的侧面充模，其截面形状多为矩形狭缝，调整其截面的厚度和宽度可以调节熔体充模时的剪切速率及浇口封闭时间。这种浇口加工容易，修整方便，并且可以根据塑件的形状特征灵活地选择进料位置，因此它是广泛使用的一种浇口形式，普遍使用于中小型塑件的模具，且对各种塑料的成型适应性均较强；但有浇口痕迹存在，会形成熔接痕、缩孔、气孔等塑件缺陷，且注射压力损失大，对深型腔塑件排气不便8。2.7.2 浇口位置的选择浇口位置的选择，通常要考虑以下几项原则：1）、尽量缩短流动距离；2）、浇口应开设在塑件壁厚最大处；3）、必须尽量减少熔接痕；4）、应有利于型腔中气体排出；5）、考虑分子定向影响；6）、避免产生喷射和蠕动；7）、浇口处避免弯曲和受冲击载荷；8）、注意对外观质量的影响9。综合以上因素，我选用侧浇口，侧浇口一般开设在分型面上，浇口位置开设在齿轮的直径为46内圆孔的上侧，塑料熔体于型腔的侧面充模，这样就便于使注塑件注塑成型。3 成型零件的设计3.1 成型零件的结构设计3.1.1 凹模（型腔）结构设计成型塑件外表面的零件称凹模或型腔。在本次设计中所设计的是整体式凹模。整体式凹模的型腔加工在一个整体零件上，其具有强度高、刚度好的优点。塑料的收缩率为塑件成型时从模腔中取出冷却收缩后尺寸缩小的程度，用百分数表示。由于塑料齿轮材料使用的是ABS塑料，收缩率选用0.5%9。3.1.1.1 型腔径向尺寸的计算 型腔径向尺寸的计算公式为： 7式中：型腔的最小基本尺寸； 塑件的最大基本尺寸；塑料的平价收缩率；制造公差，按塑件公差的1/31/6来取，或按IT9查表标注。齿轮齿底圆型腔的直径：； 3.1.1.2 型腔深度尺寸的计算型腔深度尺寸的计算公式为： 7式中：型腔深度最小基本尺寸； 塑件的最大基本尺寸。齿轮高度：； 3.1.2 凸模（型芯）的结构设计3.1.2.1 型芯径向尺寸的计算公式型芯径向尺寸的计算公式为: 7式中：型芯的最大基本尺寸； 塑件的最小基本尺寸。定模型芯外圆直径： ； 动模型芯的外圆直径：； 3.1.2.2 型芯深度尺寸的计算：外圆高度：； 非配合圆弧：； 图3-1 定模型芯图3-2 动模型芯图3-3 动模型腔3.2 分型面的选择选择分型面时一般应遵循以下几项原则：1）分型面应选在塑件外形最大轮廓处；2）便于塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边；3）保证塑件的精度要求；4）满足塑件的外观质量要求；5）便于模具加工制造；6）对成型面积的影响；7）对排气效果的影响；8）对侧向抽芯的影响11。本设计的注塑件看起来很简单，似乎通过上下模直接分型即可注塑成型。但经过对产品图进行仔细分析，发现该注塑件要直接注塑成型存在着很大的困难。首先是齿轮的齿型中间有一圈半圆弧，经过仔细分析该半圆弧通过注塑成型不是不可以，但存在很大的难度且会使模具结构变得极为复杂。其次齿轮的齿型结尾处有一圆周圆弧R3。它的存在改变了注塑件的分型面的选择。使得模具零件的加工变得困难起来。该注塑件存在多处圆周圆弧过渡，使得模具型腔和型芯结构复杂。经简化后的主塑件我们可以将分型面选在齿轮齿的断面处。4 注塑模零部件设计4.1 合模导向机构的设计4.1.1 导柱直径的计算和选用合模导向机构的功能是保证动、定模两半部分能够对准，使加工在动模和定模上的成型表面上模具闭合后形成形状和尺寸准确的腔体，从而保证塑件形状、壁厚和尺寸的准确8。导柱可以安装动模一侧，也可以安装在定模一侧。但作为成型零件的主型芯多装在动模一侧，导柱与主型芯安装在同一侧，在合模时可起到保护作用。在设计该塑料齿轮的注塑模具时，我选用阶梯导柱结构。查表知：当模板外形尺寸200250mm时，导柱的直径取1820mm，在此取d=20mm。4.1.2 导套的选用由于前面的导柱我选用的是阶梯形导柱，所以模具也必须带有导套。查表选取导套直径d=20mm。4.2 脱模机构的设计在设计脱模机构时，必须保证：1、运动灵活顺畅，无卡刹和过分磨损现象；2、接触塑件的配合间隙无溢料现象；3、具有足够强度、刚度，工作稳定可靠；4、对塑件顶推力分布均匀合理，不会引起塑件变形或将塑件顶裂；5、对塑件外观无明显损坏；6、有利于将塑件和浇注道凝料带向动模部分；7、容易制造和装配8。4.2.1 结构形式设计在我的这次设计中，由于经简化后的注塑件形状不是特别复杂，采用一级脱模机构就可以将注塑件突出，而顶杆机构又是一级脱模机构中最简单最常用的形式，所以在此我们选用顶杆机构。4.2.2 顶杆布置形式本顶杆的工作部分设计或圆柱形，由于注塑件不是很复杂的结构，我们可以选用普通顶杆中的单节式（顶杆全长除安装部分带凸肩外，其余全长直径相同）。顶杆的全长要穿过几块模板，长度的准确尺寸受这些模板所组成的尺寸链影响，其准确尺寸由最后装配时调整。在设计过程中，我在保证将塑件顺利顶出的情况下，将顶杆工作端面的部分面积安排在塑件底面之外，恰好与主分型面的动模表面齐平，让顶杆可以兼起复位杆作用6。4.2.3 脱模力的计算由于此注塑件属于厚壁塑件7。 式中：塑料弹性模量； 塑料收缩率； 塑料泊松比； 型芯单面斜角； 型芯半径； 塑件对型芯的包紧长度； 锥形型芯平均半径。4.2.4 推件板厚度计算式中：系数，从表中查；作用在推件板上的推杆的半径（mm）； 脱模力（mm）； 模具钢的弹性模量，一般取； 推件板中心所允许的最大变形量，一般取塑件在被推出方向上的尺寸公差的1/51/10。4.3 排气槽设计计算4.3.1 排气槽截面面积的计算式中：分别为气体的最初体积和被压缩后的体积； 分别为气体的初压和压缩后的压力。 气体压缩后的体积为代入数据可得到： 即型腔内空气被压缩为原来体积的1/7。压缩后气体温度上升为7： 由于冲模时间为；所以，排气槽截面积为： 排气槽的厚度 4.3.2 排气槽的位置和结构排气槽一般开设在熔体最后充满的部位。排气槽长度L一般不超过，长度L之外，应增大通气槽深至，以减少排气阻力。4.4 冷却系统的设计塑料传给模具的热量7：式中：塑料的比热容，其值查手册获得；塑料熔体充模的温度（）； 塑件脱模的温度（）。 由冷却水带走的热量：热传导面积（冷却水道表壁的面积）7：式中：冷却水道直径（mm）； 冷却水的流速（m/s）； 冷却水的平均温度（） 式中：热传导面积（冷却水道表壁的面积）； 冷却水对其管壁的传热系数；模具型腔表面的平均温度与冷却水的平均温度的差值（） 冷却水管总长度 本次设计中的冷却水道设计了单回路水道，加热装置用的是电加热温度调节系统。本注塑件由于其生产批量不大，经简化后，注塑件更方便于注塑成型。该塑件的抽芯方法可以采用手动抽芯机构，在塑件脱模前同通过一定的传动机构，将型芯抽出，使之于塑件相分离。5. 模架的选择和模具零件的选材及热处理5.1 模架的选择模架是将模具的各部分连接在一起的骨架，由于模架已标准化，所以一般情况下只需选用符合国家标准的模架，这样简单方便、能降低模具的价格和简化模架的设计和制造。根据已设计计算出模具零件的尺寸，我选注射模中小型模架系列，取，其它的参数查实用模具技术手册9。5.2 塑料模具零件的选材及其热处理塑料模具的结构比较复杂，组成一套模具的零件数目较多，而且由于各零件在工作中所处的地位不同，对材料的性能要求也有所不同。总的说来，用于制作塑料的模具的材料，在质量上首先要求具有一定的硬度和耐磨性，其次是有一定的强度和韧性，再次是易于加工。模具的耐用性取决于模具的结构设计、使用和维护外，很大程度上海取决于所选用的模具材料的基本性能试飞和模具制造工艺及使用条件相适应7,9。5.2.1 塑料模具零件的主要性能要求 成型零件的主要性能要求：塑料模具的成型零件是直接成型制品内外表面的组成零件，包括型腔、型芯、成型镶件、成型顶杆等。由于这些零件直接与塑料接触，因此要求局有一定的强度、表面耐磨性好、热处理性能好、淬火变形小，对带腐蚀性添加剂塑料成型的模具，还应具有抗蚀能力。 导向零件的主要性能要求：导向零件包括导向柱、导向套、限位导柱、顶板导柱及导套、销钉等。这类零件在使用中起导向作用。开、合模具时有相对运动，成型过程中要承受一定的压力，或偏载负荷。因此要求表面耐磨性好，心部具有一定的韧性7。 浇注系统零件：包括浇口套、拉料杆、分流锥等。这类零件的工作条件与成型零件相近，要求具有良好耐磨表面、耐腐性和热硬性。 顶出机构和抽芯机构零件：这类零件要求表面耐磨性好，并具有足够的机械强度。 模体零件：包括各种模板、顶出板、固定板、模架垫板等。这些零件是成型制品中主要承办零件，因此要求具有足够的机械强度。5.2.2 塑料模具的热处理技术要求 韧性高、硬度适中，并具有足够的耐磨性：不同类型的模具零件，表面硬度要求也有所不同。 淬火变形量微小：模具淬火前首先应注意防止型腔的翘曲变形； 表面无缺陷并易于抛光：在热处理过程中，应注意保护型腔的表面质量，避免表面出现缺陷。 具有足够的变形抗力：热固性塑料成型模是在长期受热和持续受压条件下工作的，因此要求在热处理后应具有足够的抗堆塌（棱角处）和抵抗起皱纹的能力。综合以上分析，本次设计中的注塑模具零件的选材及热处理如表5-1所示。表5-1 注塑模具零件的选材及热处理9零件类别零件名称材料牌号热处理方法硬度成型零件型腔（凹模）T10A淬火HRC5458型芯（凸模）T10A淬火HRC5458模体零件浇口板45淬火HRC4348动、定模板45调质HRC230270固定板45调质HRC230270浇注系统零件浇口套T10A淬火HRC5055拉料杆T10A淬火HRC5055导向零件导柱20渗碳、淬火HRC5660导套T10A淬火HRC5055顶出机构零件顶杆T10A淬火HRC5458复位杆45淬火HRC4348挡板45淬火HRC4348定位零件限位钉45淬火HRC4348支承零件垫块45其它零件加料圈T10淬火HRC5055喷嘴（水嘴）45图5-1 塑料齿轮注塑模设计的装配图结 论经过注塑件结构、功能和材料等方面的仔细分析，确定了加工工艺，即注塑成型车削加工6mm圆弧槽及R3圆弧，通过这种加工工艺，注塑模结构变得简单。在车削加工时可以选用专用的工装卡具，注塑成型后的齿轮能够很快的装卡在车床上。通过这样的调整和设计，简化了模具的结构，保证了模具的成功设计，提高了加工效率，降低了整个注塑件的加工成本，保证了客户的满意度。但是由于时间和条件的限制，对这次设计的结果没有进行实际的分析，对设计中的有些问题可能没有考虑周全，这也是在以后设计中需要改进的。致 谢毕业设计是对大学四年所学专业知识的一次综合性检验，同时也巩固了四年来所学的专业知识。加强了我对本专业的基本理论、基本技能、基本知识的领会和了解，增强了我独立思考、独立工作的能力。设计的目的就是使自己掌握注塑模具设计的指导思想、方法、步骤和学习一种绘图软件以及系统的运用专业知识的能力。通过这次的毕业设计，使我掌握了注塑模具的型腔布置、分型面选择、浇注系统、成型零部件、抽芯机构、导柱导向机构设计、脱模机构设计及冷却系统的设计特点；学会根据设计注塑模的需要，选择合适的注塑机；根据所设计模具工作的雪要，合理选择模具的材料以及对所选材料进行相应的热处理。为以后的从事该方面的工作打下了良好的基础，在设计过程中，学会了查找资料，解决困难，把四年所学的专业基础课、专业课联系在一起，融会并加以运用，在这一方面等到了很好的锻炼。感谢朱老师在毕业设计过程中的精心指导：帮我理清设计思路，纠正错误认识，提供设计资料，让我拓展了知识面，提高专业技能（AutoCAD绘图）；这期间朱老师严谨治学的精神、宽厚待人的态度使我收益匪浅，在此表示衷心的感谢！同时也衷心感谢在我设计过程中遇到困难时给予我帮助的老师和同学！参 考 文 献1 邱宣怀.机械设计.第四版. 北京：高等教育出版社，19972 大连理工大学工程画图教研室.机械制图.第四版.北京：高等教育出版社 ，1997 3 吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册.第二版.北京：高等教育出版，19944 陈明.机械制造工艺学 . 北京：机械工业出版社，19985 王树勋.注塑模具设计与制造使用技术 . 广东：华南理工大学出版社，19936 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计. 北京：机械工业出版社 ，19947 张克惠. 注塑模设计.西安：西北工业大学出版社，1995 8 申开智.塑料成型模具.第二版.北京：中国轻工业出版社 ，20029 陈锡栋,周小玉. 实用模具设计手册. 北京：机械工业出版社，2001 10 姜勇,高薇嘉. Auto CAD 2004中文版基础教程 .北京：人民邮电出版社，200111 Dym, Joseph B.Injection molds and molding. Canada： Van Nostrand Reinhold ltd，199912 Kaizhi Shen .Calculation of ejection force of hollow, thin walled, and Injection molded cones. Plastics Rubber and composites，1997(28)：7-913 Vishnu Shah. Handbook of Plastic Testing Technology. John Wiley&Sons,Inc.1984Title Design of the Injection Mould for the Plastic GearAbstractCompared with the traditional ment