小型锥齿轮注塑注射模设计毕业论文(编辑修改稿)

小型锥齿轮注塑注射模设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

以及跨国集团到我国进行模具采购趋向也十分明显。 因此，放眼未来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好，预计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展，我国不但会成为模具大国，而且一定逐步向模具制造强国的行列迈进。 模具技术集合 了机械、电子、化学、光学、材料、计算机、精密监测和信息网络等诸多学科，是一个综合性多学科的系统工程。 模具技术的发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济的方向发展，模具产品的技术含量不断提高，模具制造周期不断缩短，模具生产朝着信息化、无图化、精细化、自动化的方向发展，模具企业向着技术集成化、设备精良化、产批品牌化、管理信息化、经营国际化的方向发展。 我国模具行业今后仍需提高的共性技术有： (1)建立在 CAD/CAE 平台上的先进模具设计技术，提高模具设计的现代化、信息化、智能化、标准化水平 (2)建立在 CAM/CAPP 基础上的先进模具加工技术与先进制造技术相结合，提高模具加工的自动化水平与生产效率。 (3)模具生产企业的信息化管理技术。 例如 PDM（产品数据管理）、 ERP（企业资源管理）、 MIS（模具制造管理信息系统）及 INTERMET 平台等信息网络技术的应用、推广及发展。 (4)高速、高精、复合模具加工技术的研究与应用。 例如超精冲压模具制造 技术、精密塑料和压铸模具制造技术等。 (5)提高模具生产效率、降低成本和缩短模具生产周期的各种快速经济模具制造技术。 (6)先进制造技术的应用。 例如热流道技术、气 辅技术、虚拟技术、纳米技术、高速扫描技术、逆向工程、并行工程等技术在模具研究、开发、加工过程中的应用。 (7)原材料在模具中成形的仿真技术。 (8)先进的模具加工和专有设备的研究与开发。 (9)模具及模具标准件、重要辅件的标准化技术。 (10)模具及其制品的检测技术。 (11)优质、新型模具材料的研究与开发及其正确应用。 (12)模具生产企业的现代化管理技术。 我国模具发展与国外差距 这主要表现在以下方面：塑料模具产品水不高，与国外先进水平相差甚远；我国塑料模制造企业设备数控化率和 CAD/CAM 应用覆 盖率比国外低很多，且设备不配套、利用率低的现象十分严重；开发能力低，在市场上处于被动地位，创造的经济效益方面，国内大多数是微利甚至亏损；国内外模具企业管理上的差距十分明显；我国塑料模具市场总体上供不应求，特别是大型、复杂、长寿命塑料模产需矛盾十分明显。 随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。 虽然模具种类繁多，但其发展重点应该是既能满足大量需要，又有较高技术含量，特别是目前国内尚不能自给，需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。 模具 标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。 工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度加快，对模具的要求越来越高，尽管改革开放以来，模具工业有了较大发展，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要， 目前满足率只能达到 70%左右。 造成产需矛盾突出的原因，一是专业化、标准化程度低，除少量标准件外购外，大部分工作量均需模具厂去完成。 加工企业管理的体制上的约束，造成 模具制造周期长，不能适应市场要求。 二是设计和工艺技术落后，如模具 CAD/CAM 技术采用不普遍，加工设备数控化率低等，亦造 成模具生产效率不高、周期长。 总之，是拖了机电、 轻工等行业发展的后腿。 毕业设计的主要研究目标及内容 设计目标 、步装图设计，零号图各一张； 、凹模固顶板零件的设计。 3号图各一张； ： 120xx～ 15000 字。 设计的主要内容 本论文主要是对塑料锥齿轮的结构和模具进行了研究和探讨，所做的工作主要有以下几个方面： ，以这些情况为主要思路，设计出塑料锥齿轮的结构形式； 齿轮的结构形式，选出模具的基本模架，然后根据锥齿轮的工艺要求设计出锥齿轮成型零件和模具所有构件； 、调整。 以得到符合实际生产要求的模具。 第 2章 塑件工艺性分析 塑件的工艺性分析 塑件的工艺性分析包括塑件的原材料分析，塑件的尺寸精度分析，塑件的表面质量和塑件的结构工艺性分析，其具体分析如下。 塑件的原材料分析 表 1 塑件的原材料分析 [5] 塑料品种 结构特点 使用温度 化学稳定性 性能特点 成型特点 聚碳酸酯(pc)，属于热塑性塑料 线型结构非结晶型材料，透明 小于130 ℃，耐寒性好，脆化温度位 100℃ 有一定的化学稳定性，不耐碱、酮、酯等 透光率较高，介电性能好，吸水性小，但水敏性强 (含水量不得超过 %)，且吸水后会降解 力学性能很好，抗冲击抗蠕变性能突出，但耐磨性较差 熔融温度高 (超过330 ℃ 才 严 重 分解 )，但熔体黏度大；流动性差 (溢边值为 )；流动性对温度变化敏感，冷却 速度快；成型收 缩率小；易产生应力集中 结论 ① 熔融温度高且熔体黏度大，应严格控制模具温度，一般在 70~120℃为宜，模具应用耐磨刚，并淬火。 ② 水敏性强，加工前必须干 燥处理，否则会出现银丝、气泡及强度显著下降 ③ 易产生应力集中，严格控制成型条件；塑件壁不宜厚，避免有尖角、缺口和金属嵌件造成应力集中，脱模斜度宜取 2176。 塑件的尺寸精度分析 该塑件的主要尺寸有其特定的要求，其余尺寸都为自由尺寸，按 MT5 查取公差，所以其精度不是很高，易成型，其主要尺寸公差标注如下（单位均为 mm）： 塑件的外形尺寸  塑件表面质量分析 与金属零件一样，塑件的表面质量对它的使用性能是有影响的。 塑件强度与它的表面粗糙度有直接 关系。 表面显微不平的凹陷正是应力集中处，且凹陷愈深，它的半径愈小，则应力集中就愈大，因此强度就愈差。 另外粗糙 度大的塑件表面的耐腐蚀就差些。 由于锥齿轮在传动过程中防止过早失效，所以该塑件的外形粗糙度取 Ra= ，而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。 塑件的结构工艺性分析 从图纸上分析：该塑件整体外形为回转体，且符合最小壁厚要求，壁厚也较均匀。 综上所述，该塑件可采用注射成型加工。 制品如图 21所示。 图 21 锥齿轮 制品为小型锥齿轮，在设计模具 浇口时应采用点浇口进料，制品由 推管推出； 制品的材料为聚碳酸酯，故模具需要加热，采用电加热棒进行加热； 生产数量：批量生产。 塑件体 积和质量 图 22 体积与质量分析 由上图 22 所示由 PRO/E 模型分析得出塑件的体积和质量： ,cm179。 ； ,cm2； ,克 / cm179。 ； ,克。 .5 壁厚 塑件应有一定的厚度才能满足使用时的强度和刚度要求，而且壁厚在脱模时还需承受脱模推力。 壁厚应设计合理，壁太薄熔料充满型腔时的流动阻力大，会出现缺料现象；壁太厚塑料件内部会产生气泡，在可能的条件下应使壁厚尽量均匀一致。 塑件的壁厚一般为 1～ 4mm，大型塑件的壁可达 8mm。 表 23 聚碳酸酯制件的壁厚 塑料名称 最小壁厚 小型塑件推荐壁厚 一般塑件推荐壁厚 大型塑件推荐壁厚 聚碳酸酯 ～ 塑料制件表面质量的分析 塑料制件的表面质量包括表面粗糙度和表观质量。 塑件表面粗糙度的高低，主要与模具型腔表面的粗糙度有关。 目前，注射成型塑件的表面粗糙度通常 为 ～。 塑件的表观质量指的是塑件成型后的表观缺陷状态 ,如常见的缺料、溢料、飞边、凹陷、气孔、熔接痕、银纹、斑纹、翘曲与收缩、尺寸不稳定等。 它是由于塑件成工艺条件、塑件成型原料的选择、模具总体设计等多种因素造成的。 本章小结 本章主要介绍了本设计使用的材料聚碳酸酯的性能、改性与其应用领域；又使用 Pro/E 三维绘图软件绘制出锥齿轮的三维图形，知道了此塑件的体积与质量，为以后的设计奠定了基础。 第 3章 模具设计 型腔数量的确定与配置 型腔数量的确定 确定型腔数量的方法有很多，如根据锁模力、最大注射量、制品的精度要求、模具成本等确定行腔数量。 1．根据制品的精度要求确定型腔数量 n （ 1）对于注射模来说，塑料制件精度为 3 级和 3a 级，重量为 5 克，型腔数取 46 个。 （ 2）塑料制件为一般精度（ 45 级），塑料制件重量 1216 克，型腔数取 812 个；而重量为 50100 克的塑料塑料之间，型腔数取 48 个，当再继续增加塑料制件重量时，就很少采用多腔模具。 （ 3） 79级精度塑料制件，最多型腔数比 45级精度的塑料增多至 50% 2．根据注射机最大注射量确定型腔数量 n 一般注射机不应超过注射机最大注射量的 80%，即 : 0 .8 gjnVVnV (31) 或 0 .8 gjnMMn M  式中 gV ( gm )— 注射机的最大注射量； g VV  gV — 成型塑件及浇注系统所需塑料重量， g； jV ( jm )— 浇注系统凝料量， 3cm 或 g； nV ( nM )— 单个塑件的容积或质量， 3cm 或 g； sV — 塑件及浇注系统所需塑料容积， 3cm。 根据方法 1 确定型腔数量，制件的制造精度为 4 级，所以应该选择多腔模具，故本设计选择一模四腔进行加工制件。 型腔的配置 型腔的配置决定了模具结构总体方案的设计。 一但型腔布置完成，浇注系统走向和类型便确定。 冷却系统和脱模机构在配置型腔时也必须统筹考虑。 若冷却通道布置与推杆孔、螺孔发生冲突时要在型腔配置中进行协调。 当型腔、浇注系统、冷却系统、脱模机构的初步位置确定后，模板的外行尺寸也基本确 定。 多型腔在模具上通常采用圆形排列、 H 形排列、直线形排列以及复合排列等，在设计时应注意如下几点： 尽可能采用平衡式排列，以便构成平衡式浇注系统，确保塑件质量的均一稳定。 型腔布置和浇口开设部位应力求对称，以便防止模具承受偏载而产生溢料现象，如图 31（ b）的布局就比 31（ a） 的布局合理。 尽量使型腔排列得紧凑一些，以便减小模具的外形尺寸。 如图 32所示，图（ b）的布局优于图（ a）布局，因为图（ b）的模板总面积小，可节省钢材，减轻模具质量。 （ a） （ b） 图 31 型腔的配置力求对称 （ a） （ b） 图 32 型腔的配置力求对称 注射机的选择 注塑机简介 1956年制造出世界上第一台往复螺杆式注塑机 ,这是注塑成型工艺技术的一大突破 ,目前注塑机加工的塑料量是塑料产量的 30%。 注塑机的产量占整个塑料机械产量的 50%.成为塑料成型设备制造业中增长最快 ,产量最多的机种之一。 根据塑料注射成 型过程 ,一般可将注射机分为以下几个部分： ； ；。 随着现代电子技术的飞速发展 ,注射机控制系统升级换代很快。 微型计算机控制的注射机已较常见。 其控制系统由 CPU、存储器、显示器等组成，并有初始化和调试、注射和模具动作、压力和速度控制、数字 PID调节、油路和诊断等功能软件。 注塑机的分类方式很多 ,目前尚未形成完全统一标准的分类方法。 常用的说法有 : :卧式 ,立式 ,直角式 ,多工位注塑机； :超小型 ,小型 ,中型 ,大型和超大型注塑机。 其中卧式注射机是注射机中最普通、最主要的形式。 卧式注射机的注射装置和定模板在设备的一侧，而锁模装置、动模板、推出机构均设置在另一侧。 卧式注射机的主要优点是机体较矮，容易操作加料，制件推出后能自动落下，便于实线自动化操作，缺点是设备占地面积大，模具安装比较麻烦。 其结构如图 33所示。 图 33 卧式注射机外形 1锁模液压缸； 2锁模机构； 3动模板； 4推杆； 5定模板 6控制台； 7料筒及加热器； 8料斗； 9定量供料装置； 10注射缸 注塑机基本参数 注塑机的主要参数有公称注射量 ,注射压力 ,注射速度 ,塑化能力 ,锁模力 ,合模装置的基本尺寸 ,开合模速度 ,空循环时间等 .这些参数是设计 ,制造 ,购 买和使用注塑机的主要依据。