模内手动脱螺纹模具机构设计（全套含CAD图纸）
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本科生毕业设计中期进展情况检查表学生姓名 学号 专业 机械设计制造 及其自动化 填表日期设计题目 模内手动脱螺纹模具机构设计1.确定了用一对锥齿轮传动的方案2.画出了传动原理图（草图）3.画出了整个模具的总图（草图）已完成的任务 是否符合任务书 要求进度 是1.定出零件尺寸，画出模内手动脱螺纹模具机构的非标零件图2.用 Pro/e 画出实体零件图，做出动画仿真尚须完成的任务 能否按期完成任务 是存在的问题1.对零件以及整个模具的尺寸设定方面2.Pro/e 动画仿真还不会存在的问题和解决办法拟采取的办法查看实际中用的模具的尺寸，通过计算得到合理的零件尺寸以及模内手动脱螺纹模具机构的非标零件尺寸指导教师意见签名：中期检查专家组意见 组长签名：教学主任意见 签名：检查日期： 年 月 日 太原工业学院毕业设计开题报告学 生 姓 名： 秋建辉学 号：102011341系 部 ： 机械工程系专 业 ： 机械设计制造及其自动化论 文 题 目 ： 模内手动脱螺纹模具机构设计指 导 教 师 : 王喜刚2014 年 3 月 11 日毕 业 设 计 开 题 报 告一论文研究目的及意义：我设计的题目为模内手动脱螺纹模具机构设计，研究的目的是为了在开模时同时完成脱螺纹的工作，可以省去开模后再脱模的步骤，减少了工作的流程，让整个模具的制造过程更为紧凑。研究的意义是比起膜外脱模有了进步，只是用一套传动机构来减少了更多人力的投入。参考文献：1洪慎章.使用注塑模设计与制造.北京：机械工业出版社，2010.2【加】H.瑞斯，朱元吉 等译.模具工程.北京：化学工业出版社，1998.3李小海.模具设计与制造.北京：电子工业出版社，20114付宏生.塑料模具与塑料制品设计.北京：化学工业出版社，2003.5杨占尧.模具设计与制造.北京：人民邮电出版社，2012. 毕 业 设 计 开 题 报 告二本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1、分析题目，拟定出完成模内脱模机构的方案2、确定模内脱模机构方案的选择，对塑件的几何形状、材料选择确定3、然后进行整体的结构原理图设计4、接着根据塑件的几何尺寸开始确定整个模具结构的结构及尺寸5、绘制零件图、装配图及仿真动画6、设计说明书的整理及确定进度安排：毕业设计各阶段名称 起 止 日 期1 分析题目，确定设计思路，进行开题检查 2014.3.032014.3.112 拟定并论证总体方案 2014.3.112014.4.143 进行中期检查 2014.4.142014.4.254 绘制零件图及结构装配图 2014.4.252014.6.015 进行设计说明书及图纸整理，准备答辩 2014.6.012014.6.10 毕 业 设 计 开 题 报 告指导教师意见：（对本课题深度、广度、工作量及预期达到的目标的意见）指导教师： 年 月 日教研室审查意见：专业负责人： 年 月 日所在系审查意见：系主任： 年 月 日购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396毕 业 设 计模内手动脱螺纹模具机构设计学生姓名： 学号： 系 部： 专 业： 指导教师： 机械工程系机械设计制造及其自动化购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396诚信声明 本人郑重声明：本次毕业设计及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成设计时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期： 年 月 日购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396毕业设计任务书设计题目：模内手动脱螺纹模具机构设计系部：机械工程系 专业： 机械设计制造及其自动化 学号： 学生： 指导教师（含职称）： 副教授 专业负责人： 1设计的主要任务及目标了解常用机械加工设备结构及应用能够综合运用所学专业知识设计机械产品及其零部件能够独立熟练地检索各方面文献资料2设计的基本要求和内容按照学院有关要求完成毕业设计内容绘制产品图一张设计并绘制模具结构原理总图设计模内手动脱螺纹模具机构的非标零件图对该机构进行动画仿真演示3主要参考文献1洪慎章. 使用注塑模设计与制造. 北京：机械工业出版社，2010.2瑞斯，朱元吉 等译. 模具工程. 北京：化学工业出版社，1998.3李小海. 模具设计与制造. 北京：电子工业出版社，20114付宏生. 塑料模具与塑料制品设计. 北京：化学工业出版社，2003.5杨占尧. 模具设计与制造. 北京：人民邮电出版社，2012.4进度安排毕业设计各阶段名称 起 止 日 期1 分析题目，确定设计思路，进行开题检查 2014.3.032014.3.112 拟定并论证总体方案 2014.3.112014.4.143 进行中期检查 2014.4.142014.4.254 绘制零件图及结构装配图 2014.4.252014.6.015 进行设计说明书及图纸整理，准备答辩 2014.6.012014.6.10购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396模内手动脱螺纹模具机构设计摘要：对于带有内螺纹的塑料制品，直接加工内螺纹会比较困难，对于注塑模具，螺纹的脱模通过侧向抽芯脱模和模外手动脱模都可完成，但是侧向抽芯脱模会比较复杂，膜外手动脱模会比较耗人力，而模内手动脱螺纹模具机构会大大降低人力、物力，操作也比较简单，适合于中小企业。此机构是通过一对锥齿轮的配合,可以在模外通过手动转动一个轴，控制轴上一个锥齿轮转动，从而带动另一个锥齿轮转动，让螺纹型芯随之转动，从而实现了脱螺纹的目的。对于此机构进行了深入研究，计算出了每个零件的尺寸，完成了三维实体图的绘制和动画仿真。关键词：模具，脱模，螺纹，锥齿轮，动画仿真Mold manual take off whorl mold designSummary：Directly with internal threads on plastic products, processing internal thread will be difficult, for injection molding, screw thread draft by lateral core-pulling draft and mold stripping can be completed manually, but the side core-pulling draft is more complex, membrane outside manual parting will be human consumption, and mold manual take off whorl mold can greatly reduce the manpower and material resources, operation is simple, suitable for small and medium-sized enterprises. The agency is through a pair of spiral bevel gear, can outside the mold by manual rotation of a shaft, a bevel gear rotating control shaft, thus promote another bevel gear rotation, make the threaded core rotates, so as to realize the purpose of the take off whorl. For this institution carried on the thorough research, calculate the size of each parts, completed the three-dimensional entity graph drawing and animation simulation.Keywords: mold, mold release, thread, bevel gear, animated simulation.购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396I目 录 1、 前 言 .11.1 模具工业在我国国名经济中的地位 .11.2 注塑模具的发展状况 .11.3 国内外注塑模具的发展趋势 .21.3.1 国内注塑模具的发展趋势 .21.3.2 国外注塑模具的发展趋势 .32 塑件分析 .52.1 塑件材料选择 .52.2 塑件形状 .52.3 尺寸精度 .62.4 表面粗糙度 .62.4.1 塑件表面粗糙度的选择 .62.4.2 热塑性塑料注射成型中的常见缺陷及产生原因 .73 注塑成型工艺条件 .93.1 注塑成型工艺介绍 .93.1.1 填充阶段 .93.1.2 保压阶段 .93.1.3 冷却阶段 .103.1.4 脱模阶段 .113.2 ABS 塑料注塑成型工艺条件 .113.2.1 ABS 的成型加工性能 .113.2.2 ABS 的主要注塑成型条件 .124 手动脱螺纹机构设计 .134.1 脱螺纹机构方案选择 .134.2 脱螺纹机构各零部件的设计和选择 .134.2.1 型芯设计 .13购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396II4.2.2 螺纹型芯设计 .15 4.2.3 锥齿轮（大）设计 .164.2.4 锥齿轮（小）设计 .174.2.4 轴（大）设计 .184.2.5 轴（小）设计 .194.2.6 弹簧选择 .204.2.7 圆柱销钉、键、垫片选择 .204.3 模内手动脱螺纹模具机构装配图 .215 手动脱模机构 Pro/e 动画仿真分析 .225.1 Pro/e 动画仿真介绍 .225.2 制作动画的一般过程 .225.3 脱模机构三维零件图装配 .235.4 手动脱模机构动画仿真 .26结论 .27参考文献 .28致谢 .29购买后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 19721639611 前言 1.1 模具工业在我国国名经济中的地位模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，6080%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器” ，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。从以下四个方面，可以看出模具工业在国民经济中的重要地位与作用。第一，模具工业是高新技术产业的一个组成部分。例如：属于高新技术领域的集成电路的设计与制造，不能没有做引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模；计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造，也必须有精密塑料模具和精密冲压模具；数字化电子产品(包括通讯产品)的发展，没有精密模具也不行。第二，模具工业又是高新技术产业化的重要领域。用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平，是推动模具工业技术进步的关键环节。第三，模具工业是装备工业的一个组成部分。在 1998 年以前，许多人把机械工业当作一般的加工工业。1998 年 11 月召开的中央经济工作会议，首次明确提出了加大装备工业的开发力度，推进关键设备的国产化。第四，模具工业地位之重要，还在于国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑，都要求模具工业的发展与之相适应。机械、电子、汽车工业需要大量的模具，特别是轿车大型覆盖件模具、电子产品的精密塑料模具和冲压模具，目前在质与量上都远不能满足这些支柱产业发展的需要。11.2 注塑模具的发展状况注塑模的发展历史是注塑模设计制造与技术相互促进、相互依赖、共同发展的历史.注塑模技术的兴起和应用,首先是由于技术和通用系统的发展,另外也是由于注2塑模理论的发展及注塑模设计和制造本身对技术应用迫切需求的内在要求.随着计算机的升级换代,计算机图形学和计算机技术的迅速发展,从 20 世纪 60 年代到 70 年代,技术的飞速发展的阶段.20 世纪 60 年代中期,美国和英国的许多大公司和大学投入大量的人力和物力对技术进行研究和开发,并研制出许多实用的系统.与此同时,英国、美国和加拿大等国的学者开展了有关塑料熔体在模具型腔内流动和冷却的基础研究,建立了溶体一维流动数学模型,为系统地开展注塑模研究奠定了基础。近年来,我国塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占 30%左右。当前，国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。国家正在大力发展塑料门窗，到 2010 年塑料门窗和塑料管的普及率将达到 30%-50%，塑料排水管的市场占有率将超过 50%。业内人士普遍认为，大型、精密、设计合理（主要针对薄壁制品）的注塑模具将得到市场的欢迎。11.3 国内外注塑模具的发展趋势1.3.1 国内注塑模具的发展趋势（1）大力提高注塑模开发能力。将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚确用户对象之前进行开发，变被动为主动。目前，电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已采用这种方法，手机和电话机模具开发也已开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂只能等有了合同，才能根据用户要求进行模具设计的被动局面。（2）注塑模具从依靠钳工技艺转变为依靠现代技术。随着模具企业设计和加工水平的提高，注塑模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺转变为主要依靠技术。这不仅是生产手段的转变，也是生产方式的转变和观念的上升。这一趋势使得模具的标准化程度不断提高，模具精度越来越高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促进了模具工业整体水平不断提高。目前我国已有 10 多个国家级高新技术企业，约 200 个省市级高新技术企业。与此趋势相适应，生产模具的主要骨干力量从技艺型人才逐渐转变为技术型人才是必然要求。3（3）模具生产正在向信息化迅速发展。在信息社会中，作为一个高水平的现代模具企业，单单只是 CAD/CAM 的应已远远不够。目前许多企业已经采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP 等技术及其它先进制造技术和虚拟网络技术等，这些都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋向已成为行业共识。（4）注塑模向更广的范围发展。随着人类社会的不断进步，模具必然会向更广泛的领域和更高水平发展。现在，能把握机遇、开拓市场，不断发现新的增长点的模具企业和能生产高技术含量模具企业的业务很是红火，利润水平和职工收入都很好。因此，模具企业应把握这个趋向，不断提高综合素质和国际竞争力。2随着市场的发展，塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展。超大型、超精密、长寿命、高效模具；多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方法一体化的模具将得到发展。更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一些特殊的、更为先进的加工方法。各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。1.3.2 国外注塑模具的发展趋势（1）微型化与大型化微型化是各类产品今后的重要发展方向，有越来越多的市场需求。目前虽然已有重量为万分之一克的注射制品成型加工技术装备，也已有直径为 1mm 的塑料管生产设备和 3ml 的中空吹塑机等，但是日本已提出开发重量为十万分之一克的注射成型加工装备；而用于替代人体血管的直径小于 0.5mm 的塑料管生产设备，已为一些国家在研发中。大型化也是今后产品的发展方向之一。目前，轿车车身板生产用的8000kN 合模力的注射机已开发出来，2000mm 的塑料管、 10m 的片材和 5000L 的中空容器等大型塑料制品生产设备已有商品出现。但是，工业用各种大型塑料制品的生产需求仍很明显，诸如洲际长途输液输气超大直径塑料管的生产，10000L 甚至更4大容积的塑料储装容器等的生产都已有需求产生。（2）个性化长期以来塑料机械的机型、功能、规格的划一和固定不变性已不能满足市场要求。客户由于生产的塑料制品要求经常变化和经营上有效投资的考虑，需要塑料机械工业能为其提供最大行程注射机、小注射量大合模力或大合模力小注射量的注射机、混料与注射联用的成型设备、附有特殊外围配套装置的挤出生产线、木材（或其它材料）与塑料共混成型加工设备这既要求塑料机械企业在技术人才、技术创新方面要具有雄厚的实力，也要求企业能在第一时间内准确把握客户的个性化需求。（3）节能化节能降耗目前已经成为注塑机最主要的发展趋势，全电动、两板式注塑机将成为未来国际市场的主流。 随着市场的国际化，竞争将愈演愈烈，短周期、高质量、长寿命的模具行业和用户的追求，这必将使模具技术全面深入地应用于塑料模具模具行业中，同时与并行工程、精益生产、敏捷制造等多种生产模式的结合日益密切，最终使塑料模具行业发生重大变革。352 塑件分析2.1 塑件材料选择根据设计任务书的要求确定出塑件为普通塑料水瓶瓶盖，从耐高温性、耐磨性、耐热疲劳性能、韧性、耐腐蚀性和实用性考虑选用 ABS 塑料（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料） ，ABS 塑料无毒、无味，外观呈象牙色半透明，或透明颗粒或粉状。密度为1.051.18g/3，收缩率为 0.4%0.9%，弹性模量值为 0.2Gpa，泊松比值为 0.394，吸湿性250。综合性能较好，冲击强度较高，而且应用广泛。2.2 塑件形状塑件的三维实体图和 CAD 图如下图 2.1、2.2 所示。图 2.1 塑件实体图6图 2.2 塑件 CAD 图2.3 尺寸精度由于改制件未标注公差，查模具设计手册取 MT5，B 类公差，塑件上的螺纹为直接成型螺纹，故定为四级细牙螺纹。2.4 表面粗糙度2.4.1 塑件表面粗糙度的选择塑件的表面粗糙度与塑料的品种、成型工艺条件、模具成型零件的表面粗糙度及其磨损情况有关，其中成型零件的表面粗糙度是决定塑件表面粗糙度的主要原因。一般模具的表面粗糙度要比塑件的表面粗糙度低一级。由于塑件要求表面光滑、平整、无气孔等缺陷，故表面粗糙度取 Ra1.6。72.4.2 热塑性塑料注射成型中的常见缺陷及产生原因（1）制品填充不足 料桶，喷嘴及模具的温度偏低 加料量不足 料桶内的剩料太多 注射压力太小 注射速度太慢 流道和浇口尺寸太小，浇口数量不够，切浇口位置不恰当（2）制品有溢边 料桶，喷嘴及模具温度太高 注射压力太大，锁模力太小 模具密合不严，有杂物或模板已变形 型腔排气不良（3）制品有气泡 塑料干燥不够，含有水分 塑料有分解 注射速度太快 注射压力太小 麻烦温太底，充模不完全（4）制品凹陷 加料量不足 料温太高 制品壁厚与壁厚相差过大 注射和保压的时间太短 注射压力太小 注射速度太快 浇口位置不恰当（5）制品有明显的熔合纹 料温太低，塑料的流动性差8 注射压力太小 注射速度太慢 模温太低 型腔排气不良 塑料受到污染（6）制品的表面有银丝及波纹 塑料含有水分和挥发物 料温太高或太低 注射压力太小 流道和浇口的尺寸太大4此塑件是一模一腔注塑成型的，而且选用的材料为 ABS，其流动性也比较好，所以一般不会出现什么缺陷。93 注塑成型工艺条件3.1 注塑成型工艺介绍注塑成型工艺是制作塑料产品的一种作方法。工艺过程主要包括填充 保压冷却 脱模等 4 个阶段，这 4 个阶段直接决定着制品的成型质量，而且这 4个阶段是一个完整的连续过程。3.1.1 填充阶段填充是整个注塑循环过程中的第一步，时间从模具闭合开始注塑算起，到模具型腔填充到大约95%为止。理论上，填充时间越短，成型效率越高，但是实际中，成型时间或者注塑速度要受到很多条件的制约。高速填充。高速填充时剪切率较高，塑料由于剪切变稀的作用而存在粘度下降的情形，使整体流动阻力降低；局部的粘滞加热影响也会使固化层厚度变薄。因此在流动控制阶段，填充行为往往取决于待填充的体积大小。即在流动控制阶段，由于高速填充，熔体的剪切变稀效果往往很大，而薄壁的冷却作用并不明显，于是速率的效用占了上风。低速填充。热传导控制低速填充时，剪切率较低，局部粘度较高，流动阻力较大。由于热塑料补充速率较慢，流动较为缓慢，使热传导效应较为明显，热量迅速为冷模壁带走。加上较少量的粘滞加热现象，固化层厚度较厚，又进一步增加壁部较薄处的流动阻力。一般而言，在高温区产生熔接的熔接痕强度较佳，因为高温情形下，高分子链活动性较佳，可以互相穿透缠绕，此外高温度区域两股熔体的温度较为接近，熔体的热性质几乎相同，增加了熔接区域的强度；反之在低温区域，熔接强度较差。3.1.2 保压阶段保压阶段的作用是持续施加压力，压实熔体，增加塑料密度（增密） ，以补偿塑料的收缩行为。在保压过程中，由于模腔中已经填满塑料，背压较高。在保压压实10过程中，注塑机螺杆仅能慢慢地向前作微小移动，塑料的流动速度也较为缓慢，这时的流动称作保压流动。由于在保压阶段，塑料受模壁冷却固化加快，熔体粘度增加也很快，因此模具型腔内的阻力很大。在保压的后期，材料密度持续增大，塑件也逐渐成型，保压阶段要一直持续到浇口固化封口为止，此时保压阶段的模腔压力达到最高值。在保压阶段，由于压力相当高，塑料呈现部分可压缩特性。在压力较高区域，塑料较为密实，密度较高；在压力较低区域，塑料较为疏松，密度较低，因此造成密度分布随位置及时间发生变化。保压过程中塑料流速极低，流动不再起主导作用；压力为影响保压过程的主要因素。保压过程中塑料已经充满模腔，此时逐渐固化的熔体作为传递压力的介质。模腔中的压力借助塑料传递至模壁表面，有撑开模具的趋势，因此需要适当的锁模力进行锁模。涨模力在正常情形下会微微将模具撑开，对于模具的排气具有帮助作用；但若涨模力过大，易造成成型品毛边、溢料，甚至撑开模具。因此在选择注塑机时，应选择具有足够大锁模力的注塑机，以防止涨模现象并能有效进行保压。3.1.3 冷却阶段在注塑成型模具中，冷却系统的设计非常重要。这是因为成型塑料制品只有冷却固化到一定刚性，脱模后才能避免塑料制品因受到外力而产生变形。由于冷却时间占整个成型周期约70%80%，因此设计良好的冷却系统可以大幅缩短成型时间，提高注塑生产率，降低成本。设计不当的冷却系统会使成型时间拉长，增加成本；冷却不均匀更会进一步造成塑料制品的翘曲变形。根据实验，由熔体进入模具的热量大体分两部分散发，一部分有5%经辐射、对流传递到大气中，其余95%从熔体传导到模具。塑料制品在模具中由于冷却水管的作用，热量由模腔中的塑料通过热传导经模架传至冷却水管，再通过热对流被冷却液带走。少数未被冷却水带走的热量则继续在模具中传导，至接触外界后散溢于空气中。注塑成型的成型周期由合模时间、充填时间、保压时间、冷却时间及脱模时间组成。其中以冷却时间所占比重最大，大约为70%80%。因此冷却时间将直接影响塑料制品成型周期长短及产量大小。脱模阶段塑料制品温度应冷却至低于塑料制品的热变形温度，以防止塑料制品因残余应力导致的松弛现象或脱模外力所造成的翘曲11及变形。设计冷却系统的目的在于维持模具适当而有效率的冷却。冷却孔应使用标准尺寸，以方便加工与组装。设计冷却系统时，模具设计者必须根据塑件的壁厚与体积决定下列设计参数 冷却孔的位置与尺寸、孔的长度、孔的种类、孔的配置与连接以及冷却液的流动速率与传热性质。3.1.4 脱模阶段脱模是一个注塑成型循环中的最后一个环节。虽然制品已经冷固成型，但脱模还是对制品的质量有很重要的影响，脱模方式不当，可能会导致产品在脱模时受力不均，顶出时引起产品变形等缺陷。脱模的方式主要有两种：顶杆脱模和脱料板脱模。设计模具时要根据产品的结构特点选择合适的脱模方式，以保证产品质量。对于选用顶杆脱模的模具，顶杆的设置应尽量均匀，并且位置应选在脱模阻力最大以及塑件强度和刚度最大的地方，以免塑件变形损坏。而脱料板则一般用于深腔薄壁容器以及不允许有推杆痕迹的透明制品的脱模，这种机构的特点是脱模力大且均匀，运动平稳，无明显的遗留痕迹。注塑成型的全过程为：把塑料颗粒通过进料斗加入到一筒内逐渐加热到一定温度并保持一定时间，并在一定的搅拌强度（转速）下均匀（塑化）在一定压力（推力）及速度下推注到模具内（注塑成型）在压力作用下（保压） ，进行冷却（控制冷却速度）当塑料达到一定温度时，在一定速度下打开模具（开模）在一定的速度及作用力下把成品顶出模具（出模）成品进行检查、修除飞边（模具结合面形成的多余料）料柄（塑料的注射通道上的料，此料还起到补充成品在冷却收缩时减少的体积）包装进库。同时注塑机进行加脱模剂，合拢模具工序。53.2 ABS 塑料注塑成型工艺条件3.2.1 ABS 的成型加工性能（1) ABS 的吸湿性较强，含水量高的原料制得的塑件光泽度不强，内在质量也12不好，因此应进行干燥处理，使含水量不大于 0.3%。（2) ABS 熔体有较明显的非牛顿性，提高成型压力可以使熔体粘度明显减小，粘度随温度升高也会明显下降。（3) ABS 具有较小的成型收缩率，收缩率变化的范围为 0.3%0.8%，因此塑件精度较高。（4) ABS 的成型加工性能良好，对注塑机并无特殊要求，通用的螺杆式和柱塞式注塑机均可使用，但多用螺杆式注塑机，产品质量较好。（5) 在采用螺杆式注塑机成型时，为了提高塑件质量、尺寸稳定性、表面光泽度和消除残余的内应力，注射量控制在最大注射量的 50%左右较为适宜。（6) ABS 熔料的粘度中等，比 PC、PVC 好，但比 PS 要差，以采用直通式喷嘴较好。（7) ABS 模具的主流道以圆锥形为好，主流道应以短为宜，一般为 50mm 左右，最长也不要超过 100mm。（8) 分流道的截面积必须足够大，使熔料能在流道凝固前充满模腔，并在模内压实。截面的直径一般应大于 5mm，但不要超过 10mm。（9) ABS 的顶出机构的顶出力不宜过大，否则塑件表面易产生白化现象。（10) 虽然 ABS 的成型收缩率较小，但它易产生内应力，因此塑件一般要进行热处理，可将塑件置于 70的热空气中处理 24h。73.2.2 ABS 的主要注塑成型条件（1)料筒温度。ABS 属无定形塑料，无明显熔点，熔融流动温度不太高，160以上即有充分的流动性，但温度过高并不会使流动性增加。ABS 的品种较多，不同品种的料筒温度有所不同，通用 ABS 的料筒温度为 180230;耐热 ABS 为 190240；阻燃 ABS 为170220。喷嘴温度较料筒温度前部温度低 2030。模具温度。（2）模温的高低对塑件质量影响甚大，在成型加工时应将模温控制在允许的范围内，一般模温控制在 50-70。9134 手动脱螺纹模具机构设计4.1 脱螺纹机构选择方案根据在图书馆查阅资料和自己对题目的理解所作出的构想初步定出了两套基本方案。（1）：通过蜗轮蜗杆的连接，用一根杆连接在蜗轮上，用手来搅动其旋转，从而带动蜗杆旋转，这样在开模的同时通过蜗杆的旋转把塑件里的螺纹脱出来。（2）：通过一对锥齿轮的配合,同样可以实现在垂直的角度上利用轴手动的控制一个锥齿轮，而带动另一个锥齿轮转动，从而实现脱螺纹的目的。经过比较由于齿轮能传递力矩，改变转速和旋转方向，而且传动平稳、可靠，所以在机械传动中被广泛使用，而且实际中齿轮的用处更加广泛，故我选择的第二个方案。4.2 脱螺纹机构各零部件设计和选择依据塑件的尺寸，通过各零件之间的配合依次计算出他们的尺寸，画出零件图，各零件如下。4.2.1 型芯设计型芯的作用就是防止脱螺纹过程中塑件的转动和顶出塑件。塑件上需要注意的是有一个槽，这个槽是保证键可以再里面滑动，让脱模的时候轴和型芯之间不会有相对运动，以确保止转作用。型芯的加工方法是用车床车出外形和端面，用铣床铣出键槽，然后去毛刺，磨光，保证满足表面粗糙度的要求。型芯三维实体图和 CAD 图如下图 4.1、4.2 所示。14图 4.1 型芯实体图图 4.2 型芯 CAD 图154.2.2 螺纹型芯设计螺纹型芯的作用是注塑时使塑件产生螺纹，同时它与锥齿轮（打）用键和销固定，脱螺纹时它随锥齿轮一起转动，需要注意的是螺纹后应该留有退刀槽，销和键槽在对称位置任意方位上。螺纹型芯的加工方法为车床车出外形、端面、螺纹，用铣床铣出键槽，然后用钻床钻个销孔。螺纹型芯三维实体图和 CAD 图如下图 4.3、4.4 所示。图 4.3 螺纹型芯实体图图 4.4 螺纹型芯 CAD 图164.2.3 锥齿轮（大）设计锥齿轮（大）的作用为传递小锥齿轮的动力，带动螺纹型芯转动，从而达到脱螺纹的目的，锥齿轮（大）与螺纹型芯的连接为在对称的位置上任意角度位置的一个圆柱销和键完成。锥齿轮（大）的加工方法为用车床车出外形，再用铣床铣出齿形和键槽，用钻床钻出圆柱销孔，去毛刺，磨光，进行调制处理即可。 锥齿轮（大）三维实体图和 CAD 图如下图 4.5、4.6 所示。图 4.5 锥齿轮（大）实体图图 4.6 锥齿轮（小）CAD 图174.2.4 锥齿轮（小）设计锥齿轮（小）的作用为把手动摇动的轴的动力传递给锥齿轮（大） ，它与轴之间用键槽链接。锥齿轮（小）的加工方法与锥齿轮（大）的加工方法一样。锥齿轮（小）三维实体图和 CAD 图如下图 4.7、4.8 所示。图 4.7 锥齿轮（小）实体图图 4.8 锥齿轮（小）CAD 图184.2.4 轴（大）设计轴（大）的作用是固定弹簧，保证型芯不会转动从而顺利的顶出塑件。轴的一端连接在模具的一个固定块上，轴上的槽可以确保键在槽内移动。轴（的）加工方法为车床车出外形、端面，铣床铣出键槽，钻床钻出销孔，淬火处理，去毛刺，磨光表面。轴（大）三维实体图和 CAD 图如下图 4.9、4.10 所示。图 4.9 轴（大）实体图图 4.10 轴（大）CAD 图194.2.5 轴（小）设计轴（小）的作用是由手提供动力使轴旋转起来，从而带动锥齿轮（小）转动，此轴就是脱螺纹的动力输入源。轴的一端用键槽来固定锥齿轮（小） ，另一端为手把，用手转动提供动力。轴（小）的加工方法同于轴（大） 。轴（小）三维实体图和 CAD 图如下图 4.11、4.12 所示。图 4.11 轴（小）实体图图 4.12 轴（小）CAD 图204.2.6 弹簧选择弹簧的作用就是顶住型芯在脱螺纹时移动，保证顺利的拿出塑件。 弹簧三维实体图和 CAD 图如下图 4.13、4.14 所示。图 4.13 弹簧实体图图 4.14 弹簧 CAD 图4.2.7 圆柱销钉、键、垫片选择圆柱销钉、键、垫片三维实体图如下图 4.15、4.16、4.17 所示。图 4.15 销实体图21图 4.16 键实体图 图 4.17 垫片实体图4.3 模内手动脱螺纹摸具机构装配画完基本零件图之后，对其进行装配，其装配图如下图 4.18 所示。图 4.18 模内手动脱模机构装配 CAD 图225 手动脱螺纹模具机构 Pro/e 动画仿真分析5.1 Pro/e 动画仿真介绍在当今产品开发过程中，通过协同作业来提高工程设计效率的做法非常普遍。当中的信息交流传递也越来越重要。在三维设计软件面世之前，工程图样包含了整个产品的所有数据信息，由于它起到的重要作用，其也被称为工程语言。随着产品升级更新的步伐不断加快，产品本身构造日益复杂，仅靠工程图样已无法表达设计者的全部意图。当以参数化为核心的 Pro/ENGINEER 提供了三维实体设计功能后，很快被广大用户接受。其中的 Design Animation 就可以在 Pro/ENGINEER 的装配中把产品的现实情景以动态的形式演示出来，即使交流的对方没有 CAD 工作站，仍然可以通过从 Animation 输出的 MPG 或 JPG 将其传递出去，这大大丰富了信息交流传递的内容和方式。雅达电子是世界知名企业爱默生集团旗下的骨干公司，其主要产品电源系列一直处于业界领先水平。公司采用 Pro/ENGINEER 软件做为唯一的三维设计工具已有 4年时间。公司与客户供应商（包括 PTC 公司在内）一直保持良好的协作关系，并将之间定期的工程信息交流活动当作产品开发的一项重要内容来进行。5.2 制作动画的一般过程虽然 Animation 要在装配中操作，但并不需要所有零件的 3D 实体特征全部完成后才可以进行，因为建立 3D 实体详细特征时，往往都已处于产品设计的具体化阶段。而 Animation 在这之前完成则是更好的选择。 当主要零件建成初始简单的 3D 模型后，即可进行动画制作。当 3D 实体修改变化时，因 Pro/ENGINEER 本身的相关性自动会映射到装配中，此时再将 Animation 重23新生成，即可以使 Animation 反应到产品的最新状况。建议不要使用含有原始骨架模型的源装配来制作动画。可以根据动画所要表达的重点做一个单独的装配档案。因为源装配中的装配关系都是在零件建立的同时就被完全定义，一些动画效果需要在装配中定义与源装配不同的约束条件才能实现。当然，新建装配文件中零件的最终位置必须与源装配保持一致。5.3 脱螺纹模具机构三维零件图装配首先，要在思维上理清楚所设计的机构各零件在空间中的关系，本机构主要是轴（大）与轴（小）是垂直的，但是不共面，而两大小不同模数相同的锥齿轮相配合，这两锥齿轮也分别在两个轴上。大的锥齿轮下有螺纹型芯、型芯，螺纹型芯与锥齿轮（大）是通过键、销连接的，而型芯与螺纹型芯是空套的，这样在型芯的一边有弹簧用弹力来完成脱模。螺纹型芯与型芯共同构成了模具的凸模来形成塑件。其次，开始着手装配，在装配之前一定要分析清楚机构的构成原理，看看需不需要再把机构分成更小的小装配件，再完成总的装配。一般对于比较复杂一点的机构在一次装配有困难时，可分开装配，例如本机构的装配我分了四个小装配件来完成。其四个小装配件如下图 5.1、5.2、5.3、5.4 所示。24图
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