模具畢業(yè)設(shè)計(jì)41斜齒輪組件的成型工藝及塑料模具設(shè)計(jì).pdf

斜齒輪組件的成型工藝及塑料模具設(shè)計(jì) 緒 論 國(guó)外方面： 我國(guó)模具生產(chǎn)廠中多數(shù)是自產(chǎn)自配的工模具車間（分廠），自產(chǎn)自配比例高達(dá)60%左右，而國(guó)外模具超過(guò)70%屬商品模具。專業(yè)模具廠大多是“大而全” 、 “小而 全”的組織形式，而國(guó)外大多是“小而?！?、 “小而精” 。國(guó)內(nèi)大型、精密、復(fù)雜、 長(zhǎng)壽命的模具占總量比例不足30%，而國(guó)外在50%以上。2004年，模具進(jìn)出口之 比為3.71，進(jìn)出口相抵后的凈進(jìn)口額達(dá)13.2億美元，為世界模具凈進(jìn)口量最大 的國(guó)家。 我國(guó)塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向 一、我國(guó)塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀80 年代以來(lái),在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的 支持和引導(dǎo)下,我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速,年均增速均為13%,1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn) 值為 245 億,至 2000 年我國(guó)模具總產(chǎn)值預(yù)計(jì)為 260-270 億元,其中塑料模約占 30% 左右。在未來(lái)的模具市場(chǎng)中,塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。 我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì),有了很大發(fā)展,模 具水平有了較大提高。 在大型模具方面已能生產(chǎn)48英寸大屏幕彩電塑殼注射模具、 6.5kg 大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具;精密 塑料模具方面,已能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。 如天津津榮天和機(jī)電有限公司和煙臺(tái)北極星 I.K 模具有限公司制造的多腔 VCD 和 DVD 齒輪模具,所生產(chǎn)的這類齒輪塑件的尺寸精度、同軸度、跳動(dòng)等要求都達(dá)到了 國(guó)外同類產(chǎn)品的水平,而且還采用最新的齒輪設(shè)計(jì)軟件,糾正了由于成型收縮造成 的齒形誤差,達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)漸開(kāi)線齒形要求。還能生產(chǎn)厚度僅為 0.08mm 的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門窗擠出模等。注塑模型腔制造精度可達(dá) 0.020.05mm,表面粗糙度Ra0.2m,模具質(zhì)量、 壽命明顯提高了,非淬火鋼模壽命 可達(dá)1030萬(wàn)次,淬火鋼模達(dá)501000萬(wàn)次,交貨期較以前縮短,但和國(guó)外相比仍 有較大差距,具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表一。 成型工藝方面,多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié) 構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使 用更趨成熟,如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在 2934 英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù),一些廠家還使 用了 C-MOLD 氣輔軟件,取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供 氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。 熱流道模具開(kāi)始推廣,有的廠采用率達(dá)20%以上,一般采用內(nèi) 熱式或外熱式熱流道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流 道裝置,少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱 流道的采用率達(dá)不到10%,與國(guó)外的5080%相比,差距較大。 在制造技術(shù)方面,CAD/CAM/CAE 技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階,以 生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表,陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的 CAD/CAM 系統(tǒng),如美國(guó) EDS 的 UG、美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美國(guó)CV公司的CADS5、 英國(guó) Deltacam 公司的 DOCT5、日本 HZS 公司的 CRADE、以色列公司的 Cimatron、 美國(guó)AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。 這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn),雖花費(fèi)了大量資金,但在我國(guó)模具行業(yè)中,實(shí)現(xiàn)了 CAD/CAM 的集成,并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程,如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬,取得了一 定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具 CAD/CAM 技術(shù)的發(fā)展。近年來(lái),我國(guó)自 主開(kāi)發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展,主要有北航華正軟件工程研究所開(kāi)發(fā) 的CAXA系統(tǒng)、華中理工大學(xué)開(kāi)發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等,這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格較低等特點(diǎn),為進(jìn)一步普及模 具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。2、 在塑料模設(shè)計(jì)制造中全面推廣應(yīng)用CAD/CAM/CAE技術(shù)。 CAD/CAM 技術(shù)已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的共性技術(shù),近年來(lái)模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件 價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度,為其進(jìn)一步普及創(chuàng)造了良好的條件; 基于網(wǎng)絡(luò)的 CAD/CAM/CAE 一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見(jiàn)端倪,其將解決傳統(tǒng)混合型 CAD/CAM 系統(tǒng)無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程分工協(xié)作要求的問(wèn)題;CAD/CAM 軟件的智能化程度將逐 步提高;塑料制件及模具的3D設(shè)計(jì)與成型過(guò)程的3D分析將在我國(guó)塑料模具工業(yè)中 發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。 3、推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型技術(shù)和高壓注射成型技術(shù)。 采用熱流道技術(shù)的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量,并能大幅度節(jié)省塑料制件的 原材料和節(jié)約能源,所以廣泛應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元 器件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),積極生產(chǎn)價(jià)廉高質(zhì)量的元器件,是發(fā)展熱流道模具的關(guān)鍵。氣體 輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,大幅度降低成本。目前在汽車和家電行 業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參 數(shù)需要確定和控制,而且其常用于較復(fù)雜的大型制品,模具設(shè)計(jì)和控制的難度較大, 因此,開(kāi)發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析軟件,顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件 精度,繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具也非 常重要。 4、開(kāi)發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟(jì)模具。以適應(yīng)多品種、少批 量的生產(chǎn)方式。 5、提高塑料模標(biāo)準(zhǔn)化水平和標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件水 平和模具標(biāo)準(zhǔn)化程度仍較低,與國(guó)外差距甚大,在一定程度上制約著我國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展,為提高模具質(zhì)量和降低模具制造成本,模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用要大力推廣。為 此,首先要制訂統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn);其次要逐步形成規(guī)模生產(chǎn)、提 高商品化程度、 提高標(biāo)準(zhǔn)件質(zhì)量、 降低成本;再次是要進(jìn)一步增加標(biāo)準(zhǔn)件規(guī)格品種。 6、應(yīng)用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)對(duì)于提高模具壽命和 質(zhì)量顯得十分必要。 7、研究和應(yīng)用模具的高速測(cè)量技術(shù)與逆向工程。采用三坐標(biāo)測(cè)量 儀或三坐標(biāo)掃描儀實(shí)現(xiàn)逆向工程是塑料模 CAD/CAM 的關(guān)鍵技術(shù)之一。研究和應(yīng)用 多樣、調(diào)整、廉價(jià)的檢測(cè)設(shè)備是實(shí)現(xiàn)逆向工程的必要前提。第一章 任務(wù)來(lái)源及設(shè)計(jì)目的意義 1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)來(lái)源 設(shè)計(jì)題目：斜齒輪組件注塑模 材 料：PA6生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn) 技術(shù)要求：未注圓角R2所有尺寸公差按SJ137278的4級(jí)精度 圖11產(chǎn)品零件圖1.2 設(shè)計(jì)目的及意義 本設(shè)計(jì)題目為斜齒輪組件注塑模，但對(duì)做畢業(yè)設(shè)計(jì)的畢業(yè)生有一定的設(shè)計(jì)意 義，它概括了斜齒輪組件塑料零件的設(shè)計(jì)要求、內(nèi)容及方向。通過(guò)對(duì)該零件模具 的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者注塑模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，為設(shè)計(jì)更復(fù)雜的注塑模具做好 了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗(yàn)。第二章 零件的工藝性分析 2.1 塑件的工藝性分析 塑件的原材料分析。塑件的材料采用尼龍6（PA6）屬于熱塑性塑料。從使用 性能上看，該塑料具有的機(jī)械強(qiáng)度和剛度，優(yōu)良的韌性，自潤(rùn)滑性，耐磨性和良 好的耐化學(xué)性。還具有無(wú)毒，著色容易等優(yōu)點(diǎn)1；從成型性能上看，.熔融粘度 低，流動(dòng)性良好，易產(chǎn)生溢邊（溢料間隙0.02mm）.塑料容易吸濕，成型前需要 預(yù)熱干燥，并應(yīng)防止干燥后再次吸濕，成型時(shí)的含水量不得超過(guò)0.3%。否則流動(dòng) 性下降。制品容易出現(xiàn)氣泡，銀絲等缺陷。對(duì)于精度要求高的制件，成型后需要 作調(diào)濕處理， 調(diào)濕后制品會(huì)發(fā)生尺寸脹大的現(xiàn)象。 2 .塑料的收縮率不穩(wěn)定 （收 縮率為 1.52.5%）3 .塑料熔體冷卻速度對(duì)結(jié)晶度和制品性能影響較大，故 應(yīng)根據(jù)制品壁厚正確選擇和控制模具溫度范圍(2090 )過(guò)低易造成物料冷凝 過(guò)快而產(chǎn)生阻塞噴孔、流道、澆口等引起制品不足現(xiàn)象的產(chǎn)生。 2.2 塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度及表面質(zhì)量分析 2.2.1 結(jié)構(gòu)分析 結(jié)構(gòu)分析：從零件圖上分析：該零件總體形狀為帶凸緣的斜齒輪組件，形狀 簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)合理且制件的壁厚均勻，在兩邊相交的部分也都設(shè)有圓弧過(guò)渡，在成 型時(shí)塑料在模具型腔內(nèi)流動(dòng)阻力相對(duì)較小有利于制品的成型，只是該塑件是斜齒 輪組件，其齒槽方向與開(kāi)模方向不一致，不能直接對(duì)塑件進(jìn)行脫模，所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)旋轉(zhuǎn)的脫模機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)脫模過(guò)程的順利完成，因而在模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有 一定的難度，該零件屬于中等復(fù)雜程度。 2.2.2 尺寸精度分析 該零件的重要尺寸如 0.100.058 f + + mm、 00.450 f - mm、 0.30.120 + + mm、 0.10.241.5 f - - mm等尺寸精 度為MT5級(jí)（GB/T144861993）,次重要尺寸如6m、16mm等的尺寸精度為未 注公差，由以上分析可見(jiàn)，該零件的尺寸精度中等偏下，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的 尺寸加工可以保證。 從塑件的壁厚上來(lái)看， 壁厚最大處尺寸為6mm， 最小處為4mm壁厚差為2m， 較均勻，有利于塑件的成型。 2.2.3 表面質(zhì)量分析 該零件的表面除要求沒(méi)有缺陷、毛刺，內(nèi)部要求比較光滑外，還要保證產(chǎn)品 兩端面與中心孔的同軸度，制件不能彎曲變形等。故設(shè)計(jì)模具型腔時(shí)要特別考慮 型腔結(jié)構(gòu)對(duì)塑件制品質(zhì)量的影響。 綜上分析可以看出，在模具型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，注塑時(shí)工藝參數(shù)控制得合乎 要求的情況下，零件的成型要求是可以得到保證。 2.3 計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量 計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)及確定模具的型腔數(shù)。 計(jì)算塑件的體積：V=11070.8873mm（過(guò)程省略）計(jì)算塑件的質(zhì)量：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)可查得PA6的密度為=1.121.15g/3cm取 =1.13g/3cm故塑件質(zhì)量為：W=V=11070.8871.13 310 -=12.51g采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu)考慮其外形尺寸注塑時(shí)所需要的注射壓力、合模力等 有關(guān)因素的情況下初步選用型號(hào)為FL80G型注塑機(jī)， 該注塑機(jī)的注射量為146g， 最大注射壓力為120Mpa，最大鎖模力為800KN。最大開(kāi)模行程300m拉桿間距 離（水平垂直）為350mm310mm,裝模高度為 125mm310mm,頂出力 22KN，頂 出行程為65mm4。 2.4 塑件注塑工藝參數(shù)的確定 查找相關(guān)文獻(xiàn)和參考工廠實(shí)際應(yīng)用情況PA6成型工藝參數(shù)可作如下選擇（試模 時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整） 注塑溫度：包括料筒溫度和噴嘴溫度。 料筒溫度：喂料區(qū)溫度1t選用70 后段溫度2t選用240 中段溫度3t選用250 前段溫度4t選用250 噴嘴溫度選用250 熔料溫度：240250 料筒恒溫：220 模具溫度：60100 注射壓力：100160Mpa注塑時(shí)間：選用0.1s 保壓壓力：注射壓力的50% 保壓時(shí)間：10s 背壓：28Mpa 需要準(zhǔn)確的調(diào)解 冷卻時(shí)間：30s 注塑速度：建議采用較快的注塑速度 計(jì)量行程：0.53.5D 殘料量：4mm 預(yù)熱桿：80時(shí)烘干4小時(shí) 回收率：可加入10%回料 收縮率：0.7%2.0% 澆口系統(tǒng)：點(diǎn)式 機(jī)器停工時(shí)段：無(wú)需用其它料清洗，熔料殘留在料筒內(nèi)時(shí)間可達(dá) 20min。容易發(fā) 生熱降解。 注：料筒設(shè)標(biāo)準(zhǔn)螺桿，特殊幾何尺寸有較高塑化能力，上述可用直通式噴嘴。4第三章 注塑模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括：分型面選擇，模具型腔數(shù)的確定、型腔的排列方 式、冷卻水道布局、澆口位置設(shè)置、模具工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、側(cè)向分型與抽芯 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)等內(nèi)容。5 3.1 分型面的選擇 模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，分型面的選擇很關(guān)鍵，它決定了模具的結(jié)構(gòu)。應(yīng)根據(jù)分型 面選擇原則和塑件的成型要求來(lái)選擇分型面。 該塑件為斜齒輪組件，表面無(wú)特殊的質(zhì)量要求，但齒輪配合部分要求光滑無(wú) 毛刺且端部有圓角過(guò)度為最好，塑件的下半部分有金屬鑲件為使鑲件能夠很好地 和塑料融合在一起，而成型后又較容易把塑件頂出。采用如下圖所示的分型方式 較為合理。 圖31分型面3.2 確定型腔的排列方式 本塑件在注塑時(shí)采用一模四件即需要四個(gè)型腔，綜合考慮澆注系統(tǒng)，模具結(jié) 構(gòu)的復(fù)雜程度等因素?cái)M采取以下的型腔排列方式： 圖32型腔排列方式 采用上圖所示的型腔排列方式的最大優(yōu)點(diǎn)是從主流道末端到各型腔的分流道 其長(zhǎng)度、端面形狀和尺寸都是對(duì)應(yīng)相等的，所以各流道受力較為平衡，易于塑件 的成型。 綜合考慮模具型腔的排列方式和塑件的外形尺寸初步選用標(biāo)準(zhǔn)模架類型為1A200250T1FGB/T12556.119903.3 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）主流道設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得FL80G型注塑機(jī)噴嘴的有關(guān)尺寸： 噴嘴前端孔經(jīng)：0d=6mm噴嘴前端球面半徑0R=15mm根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系R=0R+（12）mm D=0d+(0.51)mm 取主流道球面半徑R=16mm取主流道小端直徑d=6.5mm為了便于將凝料從主流道中拔出，將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形其斜度為0103，經(jīng)換算得主流道大端直徑D=11.5m。為了使熔料順利進(jìn)入分流道，可 在主流道出料端設(shè)計(jì)半徑r=5mm的圓弧過(guò)渡。 （2）分流道設(shè)計(jì) 分流道的形狀及尺寸應(yīng)根據(jù)塑件的體積壁厚形狀的復(fù)雜程度注塑速率，分流道 長(zhǎng)度等因素來(lái)確定。本塑件的形狀不算復(fù)雜，熔料填充型腔比較容易，根據(jù)型腔 的排列方式可知分流道的長(zhǎng)度較短，為了便于加工起見(jiàn)選用截面形狀為半圓形的 分流道。查表得R=5mm。如圖所示：圖33圖33半圓形分流道 （3）澆口設(shè)計(jì) 根據(jù)塑件的成型要求及型腔的排列方式選用側(cè)澆口較為理想。設(shè)計(jì)時(shí)考慮選擇 從壁厚為6mm處進(jìn)料，料有厚處往薄處流，而且在模具結(jié)構(gòu)上采取鑲拼式型腔， 型芯，有利于填充，排氣，故采用截面為矩形的側(cè)澆口，查表初選尺寸為（bl h）1mm0.8mm0.6mm, 試模時(shí)修整。 3.4 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本塑件的模具設(shè)計(jì)過(guò)程中一模四件的結(jié)構(gòu)形式，考慮加 工的難易程度。凹模擬采用鑲拼式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形式如圖： 圖34凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （2）凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。凸模主要是與凹模相結(jié)合構(gòu)成模具的型腔，其凸模和 側(cè)型芯的結(jié)構(gòu)形式如圖：圖35凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第四章 模具設(shè)計(jì)的有關(guān)計(jì)算 本例中成型零件工作尺寸計(jì)算時(shí)均采用平均收縮率，平均制造公差和平均磨損 量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。 查表得尼龍的收縮率為S=1.52.5% 故平均收縮率為Scp=（1.5+2.5）%/2=2%， 考慮到工廠模具制造的現(xiàn)有條件，模具的制造公差取Z=/34.1 型腔和型芯工作尺寸的計(jì)算 型腔、型芯工作尺寸計(jì)算見(jiàn)表41類別 序號(hào) 模具零件名稱 塑件尺寸 計(jì)算公式 型腔或型芯工作尺寸 型腔 的計(jì) 算1動(dòng)模鑲件 00.450 f - 00 03( )4 ZM S SCPL LL d + =+ -D00 02( )3 ZM S SCPHHH d + = + -D0.05050.7 f +6 0.0306.12 +2 凸凹模 16 f 00 03( )4 ZM S SCPL LL d + =+ -D00 02( )3 ZM S SCPHHH d + = + -D0.03016.32 f +13 0.04013.26 +3 定模鑲塊0.10.241.5 f - - 00 03( )4 ZM S SCPL LL d + =+ -D00 02( )3 ZM S SCPHHH d + = + -D0.08049.7 +3 0.0203.06 +4.2 型腔側(cè)壁厚度及底板厚度計(jì)算 （1）凹模型腔側(cè)壁厚度計(jì)算 凹模力整體式圓形型腔，鑲?cè)肽＞甙寄Ｐ颓话逯械慕Y(jié)構(gòu)形式，根據(jù)整體圓形 凹模型腔側(cè)壁厚計(jì)算公式 41332PaLh EAd = 經(jīng)計(jì)算得t為3.51m,為方便設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)取5mm.(2)底板厚度計(jì)算 該模具的凹模板的底部部分為一整塊模板，其強(qiáng)度足以承受注射時(shí)的壓力。 但為了設(shè)計(jì)時(shí)整體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)，取該塊模板厚度為35mm。 型芯 的計(jì) 算 1 內(nèi)孔小型芯 0.100.058 f + + 00 03( )4 ZM S SCPL LL d + =+ +D 00.038.19 f -0.30.11 + + 00.031.37 -10.30.17 + + 00 02( )3 ZM S SCPHHH d + = + +D 00.0317.47 -2主型芯 00.436 f - 00 03( )4 ZM S SCPL LL d + =+ +D 00.0537.02 f -0.30.14 + + 00 02( )3 ZM S SCPHHH d + = + +D 00.0274.09 -第五章 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本塑件是斜齒輪組件在齒輪外側(cè)的齒槽與開(kāi)模方向不一致且它們之間有一個(gè) 螺旋的角度所以在脫模時(shí)必須考慮設(shè)計(jì)一個(gè)能在開(kāi)模時(shí)隨著開(kāi)模過(guò)程的進(jìn)行使塑 件和型腔同時(shí)旋轉(zhuǎn)一個(gè)角這樣才能在開(kāi)模時(shí)順利把制件頂出，在本副模具的設(shè)計(jì) 中，在頂管的尾部安裝了推力軸承，在開(kāi)模時(shí)頂桿頂動(dòng)軸承蓋及軸承座使推塊上 升，在上升的過(guò)程中，由于塑件及推塊同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，直到塑件脫出型腔。這種 機(jī)構(gòu)脫?？煽浚O(shè)計(jì)方便且在模具中占用空間較小，非常適合在本副模具中使用。第六章 模具加熱與冷卻系統(tǒng)的有關(guān)計(jì)算 本塑件在注射成型時(shí)不要求太高的模溫，因此，在模具上可不設(shè)加熱系統(tǒng)， 通過(guò)下列計(jì)算可以判斷是否需要設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)： 設(shè)定模具平均工作溫度40，用20的常溫水作為模具冷卻介質(zhì)，其出口溫 度為30，產(chǎn)品為(初算每2分鐘一套1.08kg/h。 一、求塑件在硬化時(shí)每小時(shí)釋放的熱量Q3，查有關(guān)文獻(xiàn)得PA6的單位熱流量 為6.27510J/kgQ3=WQ2=1.1286610J/kg二、求冷卻水的體積流量VV= WQ1Pcl(t1t2)=43 31.128610/60104.18710(3020) -=0.45 410 - 3m/min可見(jiàn)，由體積流量V查表可知所需的冷卻水管直徑非常小，故在該副模具的 設(shè)計(jì)過(guò)程中可不設(shè)冷卻系統(tǒng)，依靠空冷的方式冷卻模具即可。第七章 模具閉合高度的確定 在支承和固定零件的設(shè)計(jì)中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定：定模座板1H=25mm定模鑲件固定板2H=35mm，動(dòng)模鑲件板 3H=35m，支承板4H=20mm，墊板5H=20m,推力軸承固定板6H=10mm，7H=10m,動(dòng)模座板8H=25mm因而模具的閉合高度為：H=1H+2H+3H+4H+5H+6H+7H+8H=25+35+35+20+20+10+10+25=180mm第八章 注塑機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核 模具的外形尺寸為200mm250mm180mm 而FL80G型注塑機(jī)的最大安裝尺 寸為350mm310mm.裝模高度為125mm310mm 即該副模具滿足安裝條件。經(jīng)查FL80G型注塑機(jī)的最大開(kāi)模行程S=300mm。 滿足頂出塑件時(shí)的頂出要求S1H+2H+（510）mm=20+6+10=36mm 經(jīng)驗(yàn)證。FL80G型注塑機(jī)型注塑機(jī)能滿足使用要求，故可采 用。第九章 繪制模具總裝圖和非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖 本模具的總裝圖見(jiàn)裝配圖所示。非標(biāo)準(zhǔn)件圖見(jiàn)零件圖。 本模具的工作原理：斜齒輪組件由塑件齒輪與金屬嵌件組成一體，該模具為 一模四腔螺旋頂出注塑模。在注塑成型前將金屬嵌件裝于定模鑲件 8 內(nèi)，為防止 金屬嵌件脫落及在注塑時(shí)移位，在定模鑲件8 上裝有永久性磁鐵，并裝有隔磁層， 為保證齒輪的同軸度要求，定模鑲件 8 與動(dòng)模鑲件 6 以錐面定位，注塑成型時(shí)由 型芯4與型芯 1的配合間隙排氣。 成型后，塑件由尾端裝有推力軸承 3 的推管 5 頂出。頂出時(shí)，推管 5 沿斜齒 輪的螺旋方向進(jìn)行螺旋頂出使塑件脫離動(dòng)模鑲件6而自行落下。第十章 注塑模主要零件加工工藝規(guī)程的編制 10.1 定模鑲件加工工藝過(guò)程 定模鑲件的加工工藝過(guò)程見(jiàn)表101。 表101定模鑲件的加工工藝過(guò)程 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容1 下料 材料牌號(hào)45鋼。材料規(guī)格60mm150mm 一根2 車 車端面 車外圓面保證55+0.3切斷保證長(zhǎng)度35+0.23 熱處理 調(diào)質(zhì)處理至2428HRC4 車 車外圓處各臺(tái)階面留0.30.5mm余量 鉆中心孔留0.30.5mm 作鉸 半精車各臺(tái)階面 精車各臺(tái)階面及兩端面留0.2mm磨量5 鉸 精鉸中心孔留0.10.2mm 磨量6 熱 淬火后回火保證4550HRC7 磨 精磨各外圓臺(tái)階面至圖8 表 鍍鉻9 鉗 拋光 10.2 動(dòng)模鑲件加工工藝過(guò)程 動(dòng)模鑲件加工工藝過(guò)程見(jiàn)表102表102動(dòng)模鑲件加工工藝過(guò)程序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容1 下料 材料牌號(hào)45號(hào)鋼 材料規(guī)格60150mm一根2 車 車端面 車外圓保證55+0.3切斷保證35+0.23 熱處理 調(diào)質(zhì)處理至2428HRC4 車 車外圓各臺(tái)階面留0.30.5余量 車 22 的凹槽 鉆中心孔留0.30.5mm 鉸量5 鉸 鉸中心孔留0.2mm磨量6 熱處理 淬火后回火保證4550HRC7 磨 精磨各外圓部分至圖8 鉗 研配鉆面部分9表 鍍鉻10 鉗 拋光模具典型零件機(jī)械加工工序卡 產(chǎn)品名稱 斜齒輪 組件注 塑模 零(部)件名稱 定模鑲件 共(1)頁(yè) 第(1)頁(yè) 車間 工序號(hào) 工序名稱 材料牌號(hào) 數(shù)控加工車 間 4 車銑 45號(hào)鋼 毛坯種類 毛坯外形 尺寸 每個(gè)毛坯可制 件數(shù) 每臺(tái)件數(shù) 鍛造 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 設(shè)備編號(hào) 同時(shí)加工件數(shù) 車銑加工中 心 5 1夾具編號(hào) 夾具名稱 切削液6 三抓卡盤 機(jī)械油 工位器具編號(hào) 工位器具名稱 工序工時(shí) 準(zhǔn)終 單件7 07 1h 1h工步號(hào) 工步內(nèi)容 工藝裝備 主軸轉(zhuǎn)速rmin1切削速度mmin1進(jìn)給量mr1切削深度mm 進(jìn)給次數(shù) 工步工時(shí) 機(jī)動(dòng) 輔助01下料 車銑加工 中心 10005 1 3 3 10分 2002車 車銑加工 中心 10006 1 7 6 5 503熱處理 熱加工車 間 設(shè) 計(jì)(日期) 審 核(日期) 標(biāo)準(zhǔn)化(日期) 會(huì) 簽(日期)標(biāo)記 處數(shù) 更改文 件號(hào) 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更改文件 號(hào) 簽字 日期 2006.05.10第十一章 模具的安裝與調(diào)試 11.1 模具的安裝： 裝配的要求如下： （1）模具上下平面的平行度偏差不大于0.05mm，分型面處需密合。 （2）推件時(shí)推件桿和卸料板動(dòng)作要同步。 裝配順序：(1)裝配前按圖檢驗(yàn)主要工作零件及其他零件的尺寸。(2)鏜導(dǎo)柱孔，將定模，推件板，型芯固定板合在一起，使分模面緊密接觸并夾 緊。鏜導(dǎo)柱孔，型孔，在空內(nèi)壓入工藝定位銷后，加工側(cè)面的垂直基準(zhǔn)。(3)加工定模，用定模側(cè)面的垂直基準(zhǔn)確定定模上型腔中心的實(shí)際位置，并依次 作為加工基準(zhǔn)，鏜線切割用的穿絲孔2.5m ，線切割矩形孔。(4)加工推件板，按定模實(shí)際加工中心位置在推件板上鏜線切割用的穿絲孔2.5m ，并以穿絲孔為基準(zhǔn)切割型孔。(5)壓入導(dǎo)柱。在定模座，推件板，型芯固定板上分別壓入導(dǎo)柱，使導(dǎo)向可靠， 滑動(dòng)靈活。(6)裝配型芯。將型芯固定板與推件板合攏，把型芯放入推件板型孔內(nèi)，用螺孔 復(fù)印法和壓銷釘套法使型芯緊固在型芯固定板上。(7)通過(guò)型芯引鉆支撐板和型心固定板上的孔。(8)通過(guò)支撐板引鉆推桿固定板上的孔。(9)在推桿固定板和支撐板上加工限位螺釘孔和復(fù)位桿孔。(10)將鑲塊裝入定模。(11)加工定模座板，加工螺孔，限位孔和導(dǎo)柱孔。(12)定模和定模座板的裝配。用平行夾頭把它們夾緊，通過(guò)定模板的孔引鉆在 定模上，拆開(kāi)后，再定模上攻螺孔，然后用螺釘和銷釘將定模和定模座板緊 固。(13)裝配動(dòng)模部分，修正推桿和復(fù)位桿長(zhǎng)度。(14)完成裝配后進(jìn)行試模，并校驗(yàn)入庫(kù)。 1.2 模具的調(diào)試： 注射模裝配成以后。也要按正常的生產(chǎn)條件進(jìn)行試模，以了解模具的實(shí)際使用性能是否滿足生產(chǎn)要求、有無(wú)不完善的地方進(jìn)行改進(jìn)或作調(diào)整。 通過(guò)試模塑件上常會(huì)出現(xiàn)各種弊病，為此必須進(jìn)行原因分析，排除故障。造 成次廢品的原因很多，有時(shí)是單一的，但經(jīng)常是多個(gè)方面綜合的原因。需按成型 條件，成型設(shè)備，模具結(jié)構(gòu)及制造精度，塑件結(jié)構(gòu)及形狀等因素逐個(gè)分析找出其 中主要矛盾，然后再采取調(diào)節(jié)成型條件，修整模具等方法加以解決。首先，在初 次試模中我們最常遇到的問(wèn)題是根本得不到完整的樣件。常因塑件被粘附于模腔 內(nèi)，或型芯上，甚至因流道粘著制品被損壞。這是試模首先應(yīng)當(dāng)解決的問(wèn)題。 在試模過(guò)程中，應(yīng)做詳細(xì)記錄，并將結(jié)果填入試模記錄卡，注明模具是否合 格。如需返修，則應(yīng)提出返修意見(jiàn)。在記錄卡中應(yīng)摘錄成型工藝條件及操作注意 要點(diǎn)，最好能附加上加工出的制件，以供參考。 試模后，將模具清理干凈，涂上防銹漆，然