速度表从动齿轮模具设计及工作过程的动画设计(编辑修改稿)

速度表从动齿轮模具设计及工作过程的动画设计(编辑修改稿)内容摘要：

过程中压力减弱，冷却时间延长，容易产生紊流或涡流，使塑件产生气孔，影响塑件质量。 为了便于凝料从主流道中拔出，主流道设计成圆锥形，其半锥角～内壁必须光滑，表面粗糙度应有Ra0. 24。 其小端直径D2=D1+（~1）mm,常取4~8mm。 主流道大端处应呈圆角，其半径常取r=1~3 mm，以减小料流转向时的阻力。 主流道的一端常设计成带凸台的圆盘，高度为5~10mm,并与注射机固定模板的定位孔间隙配合，衬套的球形凹坑深度常取3~5mm,R2=R1+（1~2mm）。 在保证塑件成型良好的前提下，主流道的L尽量短，否则将会使主流道凝料增多，塑料损耗量大，且增加压力损失，使塑料降温过多而影响注射成型。 通常主流道L可小于或等于60 mm,详见图37所示。 浇口套由于主流道要与高温塑料及喷嘴接触和碰撞，所以模具的主流道部分通常设计成可拆卸的主流道衬套，简称浇注套或浇口套，可用45表面淬火。 浇注套的主要作用是：，与注射机喷嘴孔吻合，并能经受塑料的反压力，不致被推出模具。 ，将料筒内的塑料过渡到模具内，保证料流有力畅通地达到型腔，在注射过程中不应有塑料溢出，同时保证主流道凝料脱出方便。 结构如图37所示。 图37浇口套 分流道设计在多型腔或单型腔多浇口（塑件尺寸大）时应设置分流道，分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体的流动通道。 它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前，通过截面积的变化及流向变换以获得平稳流态的过渡段。 因此分流道设计应满足良好的压力传递和保持理想的充填状态，并在流动过程中压力损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。 分流道的形状及尺寸分流道是装配线图中定模腔板下的水平的流道。 为了便于加工及凝料脱模，分流道大多设置在分型面上，分流道截面形状一般为圆形、梯形、U形、半圆形及矩形等，本塑件采用圆形截面，圆形截面加工工艺性好，且塑料熔体的热量散失流动阻力小，因此分流道设计成圆形截面，便于分流道和主流道凝料脱模，取干道直径为6mm，其与干道垂直的分浇道直径为4 mm。 如图38所示。 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 并不要求很低， 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。 实际加工时，用铣床铣出流道后，少为省一下模，省掉加工纹理就行了。 （省模：制造模具的一道很重要的工序，一般配备了专业的省模女工，即用打磨机，沙纸，油石等打磨工具将模具型腔表面磨光，磨亮，降低型腔表面粗糙度。 ） 分流道的布置形式流道在分型面上的布置与前面所述型腔排列密切相关，有多种不同的布置形式，但应遵循两方面原则：即一方面排列紧凑、缩小模具板面尺寸；另一方面流程尽量短、锁模力力求平衡。 本模具的流道布置形式采用平衡式，如图32所示。 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、形状及尺寸塑件性能和质对量的影响很大，因此合理选择浇口位置是提高塑件质量的重要环节。 选择浇口位置时应遵循以下原则，并根据具体情况决定：浇口的位置选择应尽量避免产生喷射和蠕动；浇口应开设在塑件断面最厚处，以利于塑料添充及补料；浇口位置的选择应使塑料的流程最短，料流变向最少，以减少流动能量的损失；应有利于型腔内的气体排出，以免由于气体被压缩产生高温，使塑件局部碳化烧焦；应减少或避免塑件的熔接痕，增加熔接牢度，无特殊需要，最好不要开设一个以上的浇口，否则会增加熔接痕的数量；应防止料流将型腔、型芯、嵌件挤压变形，对于有细长型芯的圆筒形塑件，应避免偏心进料，以防止型芯弯曲。 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，国外称之为标准浇口。 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。 这灯浇口加工容易，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多型腔模具，且对各种塑料的成型适应性均较强；但射压力损失大，对深型腔塑件排气不便。 具体到这套模具，浇口各部分尺寸都是取的经验值。 实际加工中，是先用圆形铣刀铣出直径为Φ4 的分流道，再将材料进行热处理，然后做一个铜公（电极）去放电，用电火花打出这个浇口来的。 浇口位置的选择模具设计时，浇口的位置及尺寸要求比较严格，初步试模后还需进一步修改浇口尺寸，无论采用何种浇口，其开设位置对塑件成型性能及质量影响很大，因此合理选择浇口的开设位置是提高质量的重要环节，同时浇口位置的不同还影响模具结构。 总之要使塑件具有良好的性能与外表，一定要认真考虑浇口位置的选择，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。 根据本塑件的特征，综合考虑以上几项原则，每个型腔设计一个进浇点如图38所示。 浇注系统的平衡对于中小型塑件的注射模具己广泛使用一模多腔的形式，设计应尽量保证所有的型腔同时得到均一的充填和成型。 一般在塑件形状及模具结构允许的情况下，应将从主流道到各个型腔的分流道设计成长度相等、形状及截面尺寸相同（型腔布局为平衡式）的形式，否则就需要通过调节浇口尺寸使各浇口的流量及成型工艺条件达到一致，这就是浇注系统的平衡。 显然，我们设计的模具是平衡式的，即从主流道到各个型腔的分流道的长度相等，形状及截面尺寸都相同。 冷料穴的设计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10－25mm 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。 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1－ 倍，最终要保证冷料的体积小于冷料穴的体积，冷料穴有六种形式，常用的是端部为Z字形和拉料杆的形式，具体要根据塑料性能合理选用。 本模具中的冷料穴的具体位置和形状如图38所示。 图38浇注系统图第4章 模具结构零部件设计模具除了型腔模以外一般还包括定模型板、定模固定板、动模垫板（或叫支承板）、垫块（或叫垫脚、模脚、支承块）、动模固定板、顶出固定板、顶出垫板（或叫顶出底版）、导柱、导套、等组成。 一般定模型板与定模固定板要用销钉定位，动模固定板与动模垫板要用销钉定位。 模具上所用的螺钉尽量采用内六角螺钉。 模具外表面应光洁，加涂防锈漆防锈。 导向零件在动、定模之间脱模系统中，都要用到导向零件。 导向零件的作用是：保证模具在进行装配和调模试机时，保证动、定模之间一定的方向和位置。 导向零件要承受一定的侧向力，起了导向和定位的作用。 导向机构零件包括导柱和导套等。 导向结构的总体结构设计原则为。 1．导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的部位，其中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具的强度。 2．根据模具的大小和形状，一副模具一般需要2~4个导柱。 3．为了保证分型面很好地接触，导柱和导套在分型面处应有承屑槽，可在导套的孔口倒角。 4．各导柱、导套及导向孔的轴线应保持平行，否则将影响合模的准确性，甚至破坏导向零件。 5．合模时，应保证导向零件首先接触，避免凸模先进入型腔，导致损坏成型零件。 导柱的设计导柱的长度必须比凹模端面的高度高出2mm以上，以免分模后上模没有完全脱离成型件而擦伤凸模成型表面，脱离后可按任何利于操作的位置放在工作台上，为了使导柱能顺利地进入导向孔，导柱的端部有一定倒角，也可做成圆锥形或球形；导柱滑动部分按H7/f6配合，；导柱应具有坚硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的内芯，因此可采用碳素工具钢（T8）经淬火处理使其硬度提高，硬度为HRC55以上。 导套的设计采用台阶式导套，检修更换方便，能保证导向精度。 为使导柱比较顺利地进入导套孔，在导套孔的前端应有倒角；导套孔的滑动部分按H8/f8间隙配合，；导套的材料硬度应低于导柱的硬度，这样可以改善摩擦，以防止导柱或导套拉毛。 导柱及导套的结构形式及装配关系如图41所示。 图 41导向结构图 拉料杆拉料杆有浇口拉料杆及浇道拉料杆，为了使浇口套内的塑料在开模时脱出浇口套或使浇道切断进料口脱离模具时所用。 另外也常用在拉料杆端开设冷料穴作贮存冷料所用。 拉料部分的形式应按塑料种类，浇注系统的尺寸形式及模具结构而定。 在本设计中由于推板为单板，所以用螺钉将拉料杆固定在推板上，浇口拉料杆的组合形式见图，由于分浇道不是特别长，所以在此不设计浇道拉料杆。 动模垫板设计为了防止镶嵌在动模型板上的型腔或其它零件后退用的板。 动模板的厚度h可用下面计算公式：H=K100F=pA 式中 F为动模垫板受的总压力 (N)； A为塑料制品及浇注系统在分型面上的投影面积(mm2)。 B为动模垫板宽度（mm）。 L为支承块距离（mm）。 p 为凹模压力，一般取25～45MPa。 [] 为抗弯许用应力（MPa）。 K 为修正系数，～。 动模垫板厚度参考尺寸如表41所示。 表41动模垫板厚度参考尺寸塑料制品浇注系统投影面积A (cm3)垫 板 厚 度 (mm)≤5155～1015～2010～5020～2550～10025～30100～20030～4020040塑料制品及浇注系统在分型面上的投影面积A为：A=4(d1/2)2+4L1L2+(d3/2)2=d12+4L1L2+d32/4 =*+4**11+64*6+82/4= 动模垫板的厚度外形尺寸选用222245mm，厚度为30mm。 弹簧在热塑性塑料注射模具中，利用弹簧使推杆复位，这在实际生产中应用较多。 其优点是结构简单，安装和更换都很方便。 缺点是容易失效，要经常更换。 在本设计中采用弹簧复位结构。 支承块它的主要作用是为了推板能完成推顶动作而形成空间所用，或是调节模具的总厚度，以适应注射机的模具安装厚度要求，对于该模具，采用平行垫块。 由于它主要是承受压力，所以材料可选用HT200。 本塑件的嵌件较长，成形之后长度为92mm。 底板下面的嵌件长度为42mm。 顶杆的长度设计为40mm，而且还要把塑件推出至少20mm，这样支承块的长度应该为推板的长度+顶杆的长度+底板下面嵌件的长度+一定的间隔。 垫块的高度计算式如下：h垫块=h限钉+h推板+h顶杆+S嵌件+（3~6mm） （41）式中，h垫块为垫块的高度，mm。 h限钉为顶出板限位钉的高度，此处为0mm。 h推板为推板的厚度，mm。 h顶杆顶杆的高度，mm。 S嵌件为底板下面的嵌件长度，mm。 （3~6mm）表示顶出行程的富裕量，mm。 ∴ h垫块=0+20+42+24+4 =90mm取h垫块=90mm。 垫块与动模固定板和动模垫板（动模板）之间可用螺钉定位，如图42所示。 图 42 垫块与底板连接 顶板导柱为推板动作导向，成滑动配合，并且增加了动模部分的强度，在动模垫板和固定板之间起到支柱的作用，可以防止动模板固定板变形，可以减少动模板固定板厚度。 第5章 模具工作过程的动画设计 装配将模具分成三个部分进行装配：上模板部分，下模板部分，推板部分。 子组的装配步骤1 单击菜单文件新建命令，打开新建对话框，选择组件类型，输入新建文件名称“shangmu”,然后确定，进入组件工作环境，选择子组件，进行装配。 步骤2 插入元件装配，在文件夹中选择定模型板，弹出元件放置对话框，选择放置固定当前位置，单击确定如图51。 接着重复步骤2操作插入第二个元件导柱，在元件放置对话框中单击添加约束，相应选择组件和元件的装配参考，使其符合条件。 重复添加约束，直至符合要求的装配定位，单击确定。 重复以上步骤，完成整个上模板子组件的装配如图51所示。 图51上模板子组件的装配图重复子组件1的装配过程，完成下模板部分，最后将塑件与动模型腔做成圆杆连接，连接的名字命名为“sujian1” “sujian2” “sujian3” “sujian4”，约束类型中轴对齐元件参照选择塑件的中心轴，组件选择动模型腔的中心轴显示完全连接单击确定，接下来将废料件与下模板用滑动杆连接，连接的名字命名为“feiliao1”，把主浇道部分的废料的中心轴和动模型腔板的中心轴作为他们的轴对齐约束，选择元件和组件的互相平行的两个基准面作为他们的选转约束显示完全连接单击确定（图52a），推板部分（图52b)的子组件的装配。 图52a下模子组件的装配图 模具的整体装配步骤1 单击菜单文件新建命令，打开新建对话框，选择组件类型，输入新建文件名称总装，然后确定，进入组件工作环境。