齿轮模具设计
湖南信息职业技术学院
塑料成型工艺与模具设计
课程设计
设计课题：注射模具设计——罩
说
明
书
系部机电工程
专业模具设计与制造
班级模具0804
学生姓名谭玉亮
指导教师王宗华
2009年12月2日
目录
1、设计任务书
2、塑件的分析
2.1塑件原材料的分析
2.2 塑件的工艺性分析
2.2.1塑件的结构分析
2.2.2 塑件的尺寸精度分析
2.2.3 塑件的表面质量分析
3、计算塑件的体积和重量
4、塑件注射工艺参数的确定
5、对注塑机主要工艺参数的校核
5.1 最大注射量的校核
5.2 最大注射压力的校核
5.3 锁模力的校核
5.4 安装尺寸的校核
5.5 开模行程的校核
6、注射模的结构设计
6.1 分型面的选择
6.2 型腔的排列方式
6.3 浇注系统的设计
6.3.1 主流道的设计
6.3.2 分流道的设计
6.3.3 浇口的设计
7、成型零件的结构设计
7.1 型腔的结构设计
7.2 型芯的结构设计
8、成型零件的尺寸计算
9、推出机构的设计
10、冷却水道的设计
11、标准模架的选择
12、参考文献
附：模具总装配图
1、设计任务书
罩零件的设计任务书如下图所示：
2、塑件的分析
2.1塑件原材料的分析
PP料是一种热塑性塑料，原料易得，价格便宜，产量很大，仅次于PE、PVC 和PS。聚丙烯无味、无色、无毒，是结晶性的线性结构高聚物。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明更轻。密度为0.90～0.91g/cm3，硬度为R80--110 ，吸水率为0.01%，收缩率为1.0％～2.5％，成型温度为160～220℃。聚丙烯不吸水、光泽好、易着色。具有特别高的抗弯曲疲劳强度。聚丙烯的熔点为164℃～170℃，其耐热性好,能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌，聚丙烯在低温下使用温度可达-15℃，在-35℃时会脆裂。聚丙烯的高频绝缘性能好，而且由于其不吸水，绝缘性能不受湿度的影响。聚丙烯的严重缺点是在氧、热、光的作用下极易降解、老化，所以必须加入稳定剂。
聚丙烯不吸水，所以成型前不需干燥。PP料的成型收缩范围大，易发生缩孔、凹痕及变形等缺陷。聚丙烯的热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路，应注意控制模具温度，模温太低（＜50℃），塑件无光泽，易产生熔接痕；模温太高（＞90℃），易产生翘曲、变形。
聚丙烯的成型特性为：
（1）成型性好，可采用注射、吹塑、真空热成型、涂覆、旋转成型、电镀和发泡，还可以在金属表面喷涂。
（2）结晶料，吸湿性小，成型前不需要干燥。
（3）易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解，成型时需加入稳定剂。（4）流动性好，溢边值为0.03mm左右，收缩范围及收缩值大,易发生缩孔，凹痕，变形。
（5）冷却速度慢,模具应设计能充分进行冷却的冷却回路，并注意控制成型温度，模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,留痕，填充不足,90度以上易发生翘曲变形。
（6）塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。塑件成型后应采用火焰处理或类似技术。脱模斜度宜取1°～3°。
（7）质软易脱模，当塑件有浅侧凹（凸）时，可强制脱模。
2.2塑件的工艺性分析
综合看来，该塑件结构简单，无特殊的结构要求，可采用注射成型加工。在注射成型生产时，只要工艺参数控制得当，该塑件是比较容易成型的。
2.2.1塑件的结构分析
○1从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。○2塑件端面有6个φ17的孔，应注意孔的位置。
○3塑件的转角处都采用圆弧过渡，以防止应力集中，提高塑件的强度。
○
4为使塑件保证尺寸精度，并能够顺利的脱模，零件的允许拔模斜度为1°。 ○
5塑件型腔较大，有尺寸不等的孔，如φ42、6-φ17，它们均符合最小孔径要求而且结构简单。
2.2.2 塑件的尺寸精度分析
塑件的所有尺寸未注公差按MT5级查取，塑件上主要尺寸的公差要求如下： 塑件外形尺寸：φ166
-1.6、φ1450
44
.1-、42064.0-、3.5024.0-、R20
2.0-。
塑件内形尺寸：φ6274.00+、φ4264.00+、6-φ1738.00+、R32.00+、R22
.00+。
孔心距尺寸：φ10457.0±。
2.2.3 塑件的表面质量分析
对该塑件表面没有特殊要求。一般情况下，外表面要求光洁，表面粗糙度Ra 可以取0.8?,没有特殊要求的塑件内表面粗糙度Ra 可取3.2?。
3、 计算塑件的体积和重量
通过AutoCAD 三维造型可获得罩的体积V 塑≈155.58cm 3， 另外浇注系统凝料体积初步计算，按塑件的0.06倍计算：
V 浇=0.06V 塑=0.06×155.58≈9.335cm 3
查有关手册，取聚丙烯的密度为0.91g/cm 3，
所以塑件的质量：m 塑=ρV=0.91×155.58=141.58g 浇注系统凝料的质量：m 浇=ρV=0.91×9.335≈8.50g
4、 塑件注射工艺参数的确定
由于塑件的生产批量为大批量，且该塑件形状为回转体，结构简单，但是单个塑件型腔较大，外形尺寸为φ166×42，体积大约为155.58cm 3，所以应考虑采用一模一件的单分型面模具，模具结构简单，生产过程中操作方便，有利于提高塑件的生产效率。
根据该塑件的结构特点和PP 的成型性能，查有关资料初步确定塑件的注射成型工艺参数，见下表。
塑件的注射成型工艺参数
工艺参数 内容 工艺参数 内容 预热 和干燥 温度80-100℃ 成型时间/s 注射时间 20-60 时间1-2h 保压时间 0-3 料桶温度/℃ 后段 160-180 冷却时间 20-90 中段 180-200 总周期 50-160
前段 200-220 螺杆转速/(r/min) 48
喷嘴温度/℃ 后处理 （一般不需要） 方法 （整形）
模具温度/℃ 80-90 温度
注射压力/MPa 70-100 时间
5、对注塑机主要工艺参数的校核
由于塑件采用注射成型加工，选用一模一腔，因此可以计算出一次注射成型过程所需塑料量为：M=m塑+m浇=141.58+8.5=150.08g，所以初选XS-ZY-250注射机。下表为XS-ZY-250注射机的主要技术参数；
XS-ZY-250注射机的主要技术参数
序号主要技术参数项目参数数值
1 最大注射量/cm3250
2 注射压力/Mpa 130
3 最大成型面积/cm2500
4 锁模力/kN 1800
5 动、定模模板最大安装尺寸/(mm×mm) 598×520
6 拉杆空间/mm 448×370
7 最大模具厚度/mm 350
8 最小模具厚度/mm 200
9 最大开模行程/mm 500
10 喷嘴前端球面半径/mm 18
11 喷嘴孔直径/mm 4
12 定位圈直径/mm 125
5.1 最大注射量的校核
=ρV=250×
0.91=227.5
式中V——注射机最大注射量，cm3；
ρ——聚丙烯的密度，g/cm3。
对于正常的批量生产，需满足如下关系式：
150.08=M ≤0.8=0.8×227.5=182
式中M——成型塑件所要求的注射量（塑件加上浇注系统凝料所用塑料量）。
所以注射机最大注射量满足要求。
5.2 最大注射压力的校核
罩零件的原料为PP，所需注射压力为70～100Mpa，而XS-ZY-250注射机的最大注射压力为130Mpa。
所以注射机的最大注射压力符合要求。
5.3 锁模力的校核
塑料熔体在注射机压力下充入模腔，经过注射机喷嘴和模具浇注系统时虽有压力损失，进入型腔时仍具有较高的压力，模腔沿分型面处会产生很大的使模具胀开的力。注射机的锁模机构应该提供足够的锁模力，使动、定模两部分在注射过程中保持紧密闭合。每一台注射机都有一个额定的锁模力，XS-ZY-250注射机的额度锁模力为1800 KN，所设计的模具在注射充模时，分型面张开的总力不能超过这一额定锁模力，可用如下关系式：
A·P型≤ F
式中A——塑件加浇注系统在分型面上的投影面上的投影面积，mm2；
P型——型腔内塑料熔体的单位面积压力，MPa；
F——注射机额定锁模力，N。
此外，P型= P0·K
式中P0——注射压力；
K——熔体流经喷嘴和浇注系统时的压力损耗系数。一般取0.3~0.7。即P型= P0·K=130×0.5=65
A·P型= 832×3.14×65=1406044.9 N ≤ F =1800000 N 所以锁模力满足要求。
5.4 安装尺寸的校核
模具闭合高度长宽尺寸要与注塑机模板尺寸和拉杆间距相合适，注射机
XS-ZY-250的拉杆间距为448×370，所设计的模具外形尺寸应不超过注射机拉杆间的距离。
模具闭合高度校核
H min————注塑机允许最小模厚=200mm
H max———注塑机允许最大模厚=350mm
H——————模具闭合高度=280mm
即满足H max＞H＞H min。
5.5 开模行程的校核
因为XS-ZY-250注射机的锁模机构是机械式和液压式联合作用的注射机，
所以注塑机的最大行程与模具安装厚度无关，故注塑机的开模行程应满足下式：S机＞H1＋H2＋(5～10)
S机——注塑机最大开模行程，500mm;
H1——推出距离，mm；
H2——包括浇注系统在内的塑件高度，mm;
500＞H1＋H2＋(5～10)
即开模行程满足条件
以上分析证明，XS-ZY-250型注射剂能满足要求，故最终确定注射机型号
为XS-ZY-250
制定塑件成型工艺卡
综上分析，填写塑件成型工艺卡：
（校名）塑件注射成型工艺卡片资料编号
共页第页塑件名称罩材料牌号PP 设备型号XS-ZY-250 装配图号材料定额每模件数1件
零件图号单件质量/g 141.58 工装号
材料干燥
设备
温度/℃80～100 时间/h 1～2
料筒温度后段/℃160～180 中段/℃180～200 前段/℃200～220 喷嘴/℃
模具温度/℃80～90
压力/MPa 注射压力70～100 背压
时间注射/s 20～60 保压/s 0～3 冷却/s 20～90
时间定额辅助/min 后处理温度/℃
单件/min 时间/s
检验
编制校对审核组长车间主任检验组长主管工程师
6、注射模的结构设计
6.1 分型面的选择
不论塑件结构如何以及采用何种设计方法，都必须首先确定分型面，因为模具
结构很大程度上取决于分型面的选择。在选择分型面时，根据分型面的选择原则，
考虑不影响塑件的外观质量、便于清除毛刺及飞边、有利于排除模具型腔内的气体、分模后塑件留在动模板一侧及便于取出塑件等因素，分型面应选择在塑件外
形轮廓的最大处，如下图所示：
(a) (b)
如果按图a所示的分型面分型，则塑件分别由两个模板成型，由于合模误差的存在，会使塑件产生一定的同轴度误差，且飞边不易清除；而按照图b所示的分型面分型，则塑件由一个模板成型，消除了由于合模误差产生同轴度误差的可能。因此，决定采用图b所示的分型面。
6.2 型腔的排列方式
由于成型采用一模一件，塑件为回转体，所以型腔布置在定模板的中心。
6.3 浇注系统的设计
6.3.1 主流道的设计
由XS-ZY-250型注射机的主要技术参数可知注射机喷嘴的有关尺寸为:
喷嘴孔直径d0 = 4 mm；
喷嘴前端球面半径SR0 = 18 mm。
根据模具主流道与喷嘴的关系得到：
主流道进口端球面半径SR=SR0 +（1～2）=18+（1～2）mm，取SR=20；
主流道进口端孔直径 d = d0 +（0.5～1）= 4+（0.5～1）mm，取 d =5 mm。
在模具结构允许的情况下，主流道长度尽可能短，一般小于60mm，过长则会影响流体的顺利充型；
为了便于将凝料从主流道中拔出，将主流道设计成斜度为1~3°的圆锥形，
小于0.4 μm。
这里取其锥度为4°；内壁粗糙度R
a
为了使熔料顺利进入分流道，以及减小料流转向时的阻力，在主流道出料端应设计1～3 mm的圆弧过渡；取r =2mm。
主流道与注射机的高温喷嘴反复接触碰撞，所以主流道衬套应尽量采用可拆卸更换的浇口套，其形状及尺寸按照常用浇口套设计。
此模具的主流道设计如下图所示;
6.3.2 分流道的设计
分流道是主流道与浇口之间的通道，一般开在分型面上，起分流和转向的作用。分流道截面的形状可以是圆形、半圆形、矩形、梯形和U形等，圆形和正方形截面流道的比面积最小（流道表面积于体积之比值称为比表面积），塑料熔体的温度下降小，阻力小，流道的效率最高。但加工困难，而且正方形截面不易脱模，所以在实际生产中较常用的截面形状为梯形、半圆形及U形
分流道设计要点：
1、在保证足够的注射压力使熔体能够顺利的充满型腔的前提下，分流道截面积与长度尽量取小值，分流道转折处应以圆弧过渡。
2、分流道的位置可单独开设在定模板上或动模板上，也可以同时开设在动、定模板上，合模后形成分流道截面形状。
3、分流道与浇口连接处应加工成斜面，并用圆弧过度。
该塑件的体积比较大，但形状比较简单，壁厚均匀，且塑料的流动性好，所以采用梯形截面分流道，开设在动模板的大型芯上。梯形截面的分流道在一块模板上不但容易加工，而且热量损失和阻力损失都不大。根据经验，一般取梯形流道的深度H为梯形截面大底边宽度的2/3～3/4，侧面
斜度а取5°～10°。截面形状如右图所示；而截面大
底边宽度尺寸可由下面的经验公式确定：
44
==??≈
L
D0.2654m0.2654141.5816 6.4
式中D——梯形的大底边宽度，mm；
m——塑件的质量，g；
L——分流道的长度，mm；
6.3.3 浇口的设计
浇口又称进料口，是连接分流道与型腔之间的一段细短流道（除直接浇口外），它是浇注系统的关键部分。其主要作用是：
1、型腔充满后，熔体在浇口处首先凝结，防止其倒流。
2、对于多浇口单型腔的模具，浇口不仅可以用来平衡进料，还可以用来控制熔合纹在塑件中的位置。
3、易于在浇口切除浇注系统的凝料，二次加工方便。浇口截面积约为分流道截面积的0.03～0.09倍，断面形状常为矩形或圆形，浇口的长度约为1～1.5mm，浇口具体尺寸一般根据经验确定，取其下限值，然后在试模是逐步纠正。
4、当塑料熔体通过浇口时，剪切速率增高，同时熔体的内磨檫加剧，使料流的温度升高，粘度降低，提高了流动性能，有利于充型。但浇口尺寸过小会使压力损失增大，凝料加快，补缩困难，甚至形成喷射现象，影响塑件质量。
通过对罩零件的形状结构分析，所以在成型过程中采用侧浇口，如下图所示；通过Pro/E计算出塑件的表面积
A =89066.47mm2，则A = 298.44
浇口的有关尺寸计算为：
b’ =(0.6~0.9)A /30≈7.461
由于模具是一腔四浇口,则需b’/4=7.461÷4≈1.865
取侧浇口的宽度为b=1.5mm；
h=b/3=1.5/3=0.5,取侧浇口的厚度h=0.5mm,
浇口长度为1.5~2.5mm,取L=2mm。
7、成型零件的结构设计
7.1 型腔的结构设计
由于塑件的外形是圆形，且塑件结构简单，不需要侧向分型，但模具总体尺寸较大，所以采用一模一腔，型腔设在模具中心线上，不但浇注系统的分流道流程短，而且加大了模具的紧凑度。如图所示；
型腔的布置以及各成型零件的结构图
成型零件直接与高温高压的塑料接触，它的质量直接影响到塑件的质量，该塑件的原材料为PP料，生产批量为大批量，因此要求成型零件有足够的强度、刚度、硬度和耐磨性，应该选用优质的模具钢制作，还应进行热处理以使其具备50～55HRC的硬度。
型腔采用整体嵌入式凹模，放在定模板一侧，主要是因为塑件的型腔较大，生产批量为大批量，为节省优质模具钢的材料、方便机加工及热处理，以及方便日后的更换和维修。
注：凹模镶块的尺寸大小设计除了要考虑壁厚的刚度和强度校核外，还应该留有足够的冷却水道位置。
7.2 型芯的结构设计
型芯的设计也采用嵌入式，可节省贵重的模具钢材料，减少加工工作量，成型塑件内壁的大型芯和6-φ17的孔的小型芯通过嵌入式装在动模板上，成型φ62、φ42孔的小型芯则装在定模板上，方便型芯的制作安装、塑件的飞边去除以及塑件内部冷却水道的排布。
8、成型零件的尺寸计算
该塑件的原材料是一种收缩范围较大的PP塑料，因此成型零件的尺寸均按平均值法计算。根据前面对原材料的成型工艺特性分析可知聚丙烯的收缩率为1.0％～2.5％，故平均收缩率为
S cp =（1.0+2.5）% / 2 = 1.75% = 0.0175
= Δ/ 3。
根据塑件的尺寸公差的要求，模具的制造公差取δ
z
成型零件尺寸计算见下表；
成型零件尺寸计算
尺寸类别塑件尺寸计算公式型腔或型芯工作尺寸
径向尺寸
型腔的
径向尺寸
φ1660
-1.6
L
M
=（L
s
+L
s
S
cp
-3/4△）
+δφ167.705
+0.533
φ1450
-1.44
L
M
=（L
s
+L
s
S
cp
-3/4△）
+δφ146.458
+0.48
R20
-0.2
L
M
=（L
s
+L
s
S
cp
-3/4△）
+δR1.885
+0.066
型芯的
径向尺寸
φ62
+0.74
l
M
=（l
s
+l
s
S
cp
+3/4△）
-ó
0φ63.270-0.246
φ42
+0.64
l
M
=（l
s
+l
s
S
cp
+3/4△）
-ó
0φ43.2150-0.213
φ17
+0.38
l
M
=（l
s
+l
s
S
cp
+3/4△）
-ó
0φ20.260-0.126
R2
+0.2
l
M
=（l
s
+l
s
S
cp
+3/4△）
-ó
0R2.1850-0.066
R3
+0.2
l
M
=（l
s
+l
s
S
cp
+3/4△）
-ó
0R3.2030-0.066
φ69
+0.86
l
M
=（l
s
+l
s
S
cp
+3/4△）
-ó
0φ70.850-0.286
φ138
+1.28
l
M
=（l
s
+l
s
S
cp
+3/4△）
-ó
0φ141.3750-0.426
轴向尺寸
型腔的
轴向尺寸
420
-0.64
H
m
=（H
s
+H
s
S
cp
-2/3△）
+δ42.309
+0.213
3.50
-0.24
H
m
=（H
s
+H
s
S
cp
-2/3△）
+δ 3.401
+0.08型芯的轴
向尺寸
38.5
+0.56h
M
=（h
s
+h
s
S
cp
+2/3△）
-ó
039.5470
-0.186
3.5
+0.24h
M
=（h
s
+h
s
S
cp
+2/3△）
-ó
0 3.720
-0.08
型芯位置尺寸φ10457
.0
C =(C塑+C塑S cp）±δ/2 φ105.82±0.095
塑料模具型腔在成型过程中受到熔体的高压作用，应有足够的强度和刚度本
模具的凹模采用的是整体嵌入式，因此可用整体式圆形型腔壁厚计算公式来确定
型腔的侧壁厚度t
c 和型腔的底板厚度t
h
。
整体式圆形型腔
r ——型腔的半径，取值为83 mm；
h ——型芯的高度，取值为42 mm；
R ——模板的半径，mm；
t
c
——型腔侧壁厚度，mm；
t
h
——型腔底板厚度，mm。
（1）型腔侧壁厚度t
c
的计算
○1按刚度条件计算
55
2.21024.5(1)(1.41)8
3.840183.812.2102
4.5(1)(1.41)83.840P
M c P M E rP t r E rP δμδμ??????-- ?-- ??
? ?≥-=?- ??? ?-+-+ ? ??????
≈3.65mm 式中 r ——凹模的型腔的半径，83.8mm ；
E ——模具钢的弹性模量，一般中碳钢E=52.110?Mpa ，预硬化塑料模具
钢E=52.210?Mpa ；
P δ——成型零部件的许用变形量，查《机械零件设计手册》得
1/512525(0.350.001)P i r r δ==?+≈24.5mm ；
μ——材料的泊松比，查有关资料得PP 的泊松比为1.32~1.42，取μ=1.4。
M P ——型腔内最大熔体压力，可取注射成型压力的25%~50%，P 取40Mpa ；
○
2按强度条件计算 M 300183.812P 300240P c P t r σσ????≥-=?- ? ? ? ?
--?????
≈30.168mm 式中 r ——凹模的型腔的半径，83.8mm ；
M P ——型腔内最大熔体压力，可取注射成型压力的25%~50%，P 取40Mpa ；
P σ——模具强度计算许用应力，一般中碳钢P σ=160Mpa ，预硬化塑料模
具钢P σ=300Mpa ；
（二）型腔底板厚度h t 的计算 ○
1按刚度条件计算 44
M 33h 50.1758P r 0.17584083.82.21024.5
P t E δ??≥=??≈2.09mm
式中 r ——凹模的型腔的半径，83.8mm ；
M P ——型腔内最大熔体压力，可取注射成型压力的25%~50%，P 取40Mpa ； E ——模具钢的弹性模量，一般中碳钢E=52.110?Mpa ，预硬化塑料模具钢
E=52.210?Mpa ；
P δ——成型零部件的许用变形量，查《机械零件设计手册》得
1/512525(0.350.001)P i r r δ==?+≈24.5mm ；
○
2按强度条件计算 22
M h 3P r 34083.844300
P t σ??≥=?≈26.5mm
式中 r ——凹模的型腔的半径，83.8mm ；
P σ——模具强度计算许用应力，一般中碳钢P σ=160Mpa ，预硬化塑料模
具钢P σ=300Mpa ；
M P ——型腔内最大熔体压力，可取注射成型压力的25%~50%，P 取40Mpa ；
根据以上刚度和强度的计算，得出型腔的壁厚要求为： 型腔侧壁厚度c t ≥30.168mm ， 型腔底板厚度h t ≥26.5mm 。
该模具的型腔直径为φ167.705，查有关资料得型腔壁厚1S =R-r=19mm ，模套壁厚 2S =55mm ，又型腔侧壁厚度c t ≥30.168mm ， 型腔底板厚度h t ≥26.5mm ，综合考虑取，确定型腔模板的总体尺寸为300mm ×300mm ×60mm 。
9、 推出机构的设计
根据塑件的形状特点，确定模具型腔在定模部分，成型模具内壁的型芯安装在动模部分。塑件成型开模后，塑件留在动模一侧。所以推出机构可采用推杆推出，推杆的直径不宜过细，应有足够的强度和刚度以承受推出力的作用，推杆的位置应该选在推出阻力的的地方，即塑件不易变形的部位，所以初选8根直径为φ8的国标推杆,分别均匀的设在塑件的φ152和φ55.5的圆的象限点上,注意保证推出距离略大于型芯的突出长度2～3mm ，推杆的结构如图所示。其结构简单，推出平稳可靠，虽然推出时会在塑件内部型腔上留下顶出痕迹，但不影响塑件外观。
该塑件精度要求不高,塑件形状对称,无单边注射侧向力,可采用最常见的直导柱导向定位机构,便可满足合模导向及闭模后的定位。
注: 导柱要比主型芯高出6—8 mm 。
10、冷却水道的设计
该塑件采用大批量生产，应该尽量缩短成型周期，提高生产率；且聚丙烯为结晶型塑料，成型时需要充分、均匀冷却。因此该模具的凹模冷却是在定模板上开出冷却水道，采用冷却水进行循环冷却型腔，水道开设时注意避开安装在定模上的小型芯；而型芯则不冷却，或者采用管道冷却。凹模冷却水道的设计如图所示；
11、标准模架的选择
本塑件采用侧浇口注射成型，根据模具结构形式、塑件尺寸、冷却水道的分布等因素，综合考虑；查有关资料，选择SA3030-60-40-80型标准模架。
参考文献
[1] 何冰强，高汉华.《塑料模设计指导与资料汇编》.大连理工大学出版社，2009.
[2] 张秀玲，黄红辉.《塑料成型工艺与模具设计》.中南大学出版社，2006
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[5]模具使用技术丛书编委会.《塑料模具设计制造与应用实例》.机械
工业出版社，2002.
[6] 伍先明.《塑料模具设计指导》.国防工业出版社，2006
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[8] 刘京华.《注塑制品与注塑模具设计》.机械工业出版社，2002.
注塑齿轮三维分析及模具设计
SHANDONG ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 课程设计说明书 脚套注塑模 学院 机械工程学院 专业 材料成型及控制工程 班级 材料0902班 姓名及学号 许文然 0911012106 2012年1月
摘要 (3) 第一章齿轮的设计 (4) 1.1注塑材料的选择 1.2齿轮的设计 第二章模具设计 (7) 2.1模架与注塑机的选择 第三章成型零件设计 (10) 第四章浇注系统设计 (14) 第五章顶杆设计 (16) 第六章冷却系统设计 (16) 第七章模具装配图 (19)
摘要 本文运用三维绘图软件UG NX进行塑料齿轮的模具设计，实现计算机辅助设计（CAD）。 首先，根据零件大小确定排样、模架类型，确定初步的成型工艺；然后运用使用UG NX 来生成模具的型腔，并装配模架，实现由计算机来辅助设计模具。 这样的设计方法可以保证产品质量和性能，同时也验证模具制造时的注意和工艺，缩短了模具制造周期和成本。 关键词：UG NX，注塑，齿轮 随着人类社会的进步，材料的使用也发生着变化。从石器时代开始，人类就在寻找更新、更好的材料，制作不同的器物和工具。到目前为止，人类所使用的材料可以分为四大类：木材、水泥、钢铁和塑料[1]。 塑料，作为高分子聚合物，它的性能和应用可以说是无穷无尽，同时，塑料的生产成本比金属要低，使得塑料制品在一些领域逐渐代替金属材料，在农业、包装、运输、电气、化工、建筑、航空航天、仪表以及日用品都离不开塑料。 塑料制品的获得方法有很多，与金属材料相比，塑料制品不仅可以通过机械加工获得，还可以通过成型加工直接获得，而不同的材料就需要用不同的成型工艺和加工方法。部分塑料产品必须依靠模具来成型，例如手机、电脑的外壳，饮料瓶等等。因此，模具的设计直接与塑料制品的复杂程度、美观程度、结构工艺性相关。同时，制品的设计必须考虑模具设计的问题，从而避免制品出现缺陷。 本文所要分析的塑料齿轮就是塑料制品代替金属制品的一个例子。
塑胶模具设计过程
拆模部分 一、定义:通俗的说:把产品从封闭的模具型腔里打开,并能取出产品的一系列分模线。 二、原则: 能靠破的不插破,能大斜度插破的,不限小斜度, 并且能方便加工。 三、名词: 1.靠破:产品从封闭的模具型腔中取出,拆模线与运动向成水平关系的面。 2.插破: 与靠破相对,成斜度关系。如图: 3.入子:因为模具加工需要或方便加工,而把成型部分,分为几块加工,或几小块拼入,其中除主型 腔外,其余部分材料均作入子。圆形入子可称作型芯。 4.其它: SLI KPI CVI CRI AP BP EP等。 四、典型形状拆模 (1)BOSS孔 A: 尺寸确定 1.非重要孔(未注公差尺寸) 拆法:以小端尺寸向外斜1度或3度。 2.重要孔(有公差要求) 拆法: 做最大尺寸,并做适当斜度。 B: 顶出方式 优先考虑用打管,其次是双顶针。 C: 拆模 1.作成打管就在打管型芯上成型。 2.一般直接拆成型芯。 3.孔较浅且不在平面上, 右直接在模具上成型,拆整件。 (2)筋板 a.入子拆法的确定 1.筋较深(>10mm)时,考虑拆入子。 原则:优先考虑能研磨且形状则。 优点: (1)加工工艺,工序可以错开,便与安排,缩短工期。 (2)避免放电加工。精度差,周期长。 (3)抛光方便。 (4)有益于塑件成型。塑料包风,充不足的缺陷能适当降低。 缺点: (1)装配上难度。
(2)模具强度相对降低。 (3)溢料可能性增大。 2.浅筋(<5mm)时,考虑拆整件 b.筋的拆模 1.底部有R角 拆模: 一般如右图,保证有0.1~0.2, 甚至0.5的直面,剩余部分做R角(图纸上基本会提示清楚)。 2.底部有R角,中间有一段直角。 拆模: 一般如右图,沿R角的端面拆模。图纸有要求, 筋底部重要,可按1方法拆模。 3.底部是直面 拆模:沿底部单边拆模。 注: 加强筋,是要做拔模斜度的。图档尺,寸一般是直角,拆模时,应先把筋倒斜度后,再行拆模,沿筋底部。 (3)靠破穴 穴在模具上反应为公母仁料靠死。 拆模:形复杂,又尺寸较小时,考虑拆入子,否则直接成形。 注: 靠破位置,应在图纸上标示清楚,以防打光将面破坏。 五、入子的确定 (1)普通拆模 入子拆分,在模具不便成型,或者无法成型时使用。面且局部复杂形状,需要多次修配处。(需 要事先预测) (请看附图) 附图一、 是一般产品入子的拆法,在模仁上线割,钻铰几个穴,再拼装上几块小 入子。 附图二、 是整体入子,整个模仁有几块大入子拼装而成。(注: 加契紧装置。) (2)斜销滑块 产品在相对开模方向有侧向孔或穴,以及倒钩凸起等., 使产品不能开模的, 都应有滑块和斜 销成型。影响起模部分在产品外面,一般作成滑块,在产品内部一般做成斜销。 (请看附图) 附图三: 产品有侧穴,做成滑块, 做成斜销也行,但不太好加工。 附图四: 产品内部有穴或凹入,只能用斜销成型。 浇注系统 一、流道是连接注射机喷嘴开口与模具腔的通道。其组成为: 1、主流道 2、分流道
塑料齿轮的设计与制造介绍
塑料齿轮的设计和制造介绍 一塑胶齿轮优缺点和应用 相对金属齿轮，塑料齿轮具有质量轻、工作噪音小、耐磨损、无须润滑、可以成型较复杂的形状、大批量生产成本低等优点。但由于塑料本身具有收缩、吸水，相对金属强度也比较弱，对工作环境要求高，对温度较敏感等特性。因而，塑料齿轮同时就有精度低、寿命短、使用环境要求高等缺点。随着新材料的应用及制造技术的发展，塑料齿轮的精度越来越高，寿命也越来越长，并广泛应用于仪器、仪表、玩具、汽车、打印机等行业。 二塑料齿轮的模具制造方法 由于塑料制品成型收缩，因此阴模尺寸要较制品尺寸大。见附图： 因而规范的齿轮制品意味着不规范的阴模尺寸。这就对阴模的制造提出了严格的要求。以下是常用的两种阴模制造方法
1.先制作一母齿轮，然后通过铸造、电火花加工、电铸等方法制作母齿轮。如：涡轮、涡杆、锥齿轮。 2.不需母齿轮，直接线切割制作阴模。常用于正齿轮，斜齿轮。 2.1母齿轮的制作方法 前面所提，母模要比制品大，因此规范制品齿轮就必须由特殊母齿轮制作特殊的阴模。特殊的母齿轮就需特殊的切齿刀来加工。 通常方法： （1）特殊模数的切齿刀具 （2）加上成型收缩率的余量用特殊压力角的切齿道具 （3）加上成型收缩率的余量用规范切齿刀具 （4）不需添加余量用规范切齿刀具 以下是各种方法的详细介绍 （1）特殊模数的切齿刀具 制作一个特殊模数的切齿刀具，其压力角为规范压力角。在制作这个切齿刀具时必须考虑到成型收缩率以及后面要讲到的阴模制作法所规定的修正值，然后用这个特殊刀具来加工母齿轮。 假设要制作下面的成型齿轮时 Z=30 m=1 d=m*Z=30mm 假设成型收缩率与根据阴模制作法所得到的修正值之和为2％。则要求母齿轮的各参数为 Z=30 m=1.02 d=m*z=30.6mm 根据这个方法制作出来的齿轮能得到比较正确的齿形。但时间长，成本较高。 (2)加上成型收缩率的余量用特殊压力角的切齿道具 加上成型收缩率的余量用规范的切齿刀具来制作母齿轮时会造成齿形的偏移，用节点上的压力角的变化来表示的话如下公式所示。 Cosa1=d1cosa2/d2 a1: 加工齿轮模型用的切齿刀具的压力角 d1: 已经考虑了收缩率的分度圆直径（母齿轮的分度圆直径） d1=d2/(1-s/100) s:为收缩率
吐血奉献,多年的注塑模具设计经验总结,绝对转载
今天闲着没事来论坛看看，听说这个论坛比较不错。看完几个帖子后，我实在是坐不住了，我闲暇的时候也曾经浏览过很多关于模具结构的论坛。但看来看去，总是那些东西。很少有人能把真正设计模具的要点指出来。 我是从事注塑模具结构设计的，曾经设计过家电，汽车，电子产品类的模具。设计水平不见得很高，只是干过的活比较多比较杂而已。今天刚好闲着没事，跟大家共同讨论下关于注塑模具结构设计的问题。 首先我们拿到了一个产品后，先不要急着分模，最重要的一件事就是先检查产品结构，包括拔模，厚度等模塑型问题。当然这些对于一个刚刚从事模具结构设计的人来说，可能是比较困难的。因为他们可能不知道如何才是比较适合模具设计用的产品，这些没关系，只是自己日常积累的一个过程。当你分析完产品的拔模，壁厚，以及在出模方向有倒扣的地方后，你基本上已经知道了模具分型面的走向，以及浇口的位置，当然这些最终还是要跟客户确认的。 有人说，是不是我分析好了产品结构后，就可以开始设计模具了呢，答案当然是NO。要想在设计时少走弯路，一些关于影响模具结构的项目是一定要确认好的。具体内容如下：1，客户用来生产的注塑机的吨位及型号类型，这个确认不好，你就没法确认你模具的浇口套的入口直径以及定位圈的直径，顶出孔的大小跟位置，还有注塑机能伸进模具内的深度，甚至模架的大小，闭合高度等等。你辛辛苦苦的设计好了一套用油缸抽芯的模具结构，你也颇有成就感，可模具到了客户那里没法生产，因为客户那里只有电动注塑机，而且没另外加中子，估计那时你会有种欲哭无泪的感觉。2，客户注塑机的码模方式，一般常用的是压板码模，螺丝码模，液压码模，磁力码模等等。这个确认好了，你才知道你设计模具时，到底需不需要设计码模螺丝过孔或者码模槽。3，刚才我们分析后的产品的问题点，以及产品夹线，产品材料及收缩率。不要想当然的认为PP的塑料收缩率就一定是1.5%，这个一定要跟客户确认好，要知道他们最终用于生产的材料是什么牌号的，有没有添加什么改性材料等等。 有条件时，最好能熟知产品的装配关系以及产品的用途等等，这些信息对于将来的模具结构设计是非常有帮助的。因为了解了这些，你就知道哪些是外观面，哪些是非外观，哪些地方的拔模角度是可以随便加大的，哪些地方是不能改的。甚至包括一些产品的结构，如果你了解了产品的实际装配关系以及用途，你就知道哪些倒扣结构是可以取消或改成另外一种简单形式的。一定要牢记，做模具的过程就是把复杂问题简单化的过程。常看到一些人以做了一套多么多么复杂的结构而感到骄傲自豪，我觉得那是非常得无知。因为很多产品工程师可能会由于自身的经验问题，设计了一些不太合理的结构，如果作为下游工序，不能帮他们指正的话，他们可能永远都觉得那样设计是没问题的。那我们产品工程师的进步就会非常的缓慢。 4，模具水路外接参数，油路外接参数，电路外接参数，气路外接参数。只有在设计之前了解了客户这些要求之后，你才能有预见性的设计水路油路气路，别到时辛辛苦苦设计好了模具，后来发现客户需要在模具内部串联油路，那时你再改动，估计会累个半死，因为你水路，顶杆，螺钉什么的都好不容易排好了位。像这四路的设计顺序一般是先保证油路，因为油路要分布平衡，特指需要油缸顶出的模具结构，如果油路不平衡的话，油缸顶出的动作就会有先后，容易顶出不平衡。当然也可以采用齿轮分油器,但那样就更复杂了.其次是水路，因为水路要保证冷却效果，分布不均会影响产品质量及模具寿命。最后才是气路跟电路。在模具上的放置顺序是，最靠近TOP方向的是电路，然后是水路，
螺纹模具设计要点
螺纹模具设计要点 塑胶产品螺纹分外螺纹与内螺纹两种,精度不高的外螺纹一般用哈夫块成型,而内螺纹则大多需要卸螺纹装置。 今天简单介绍内螺纹脱模方法,重点介绍齿轮的计算与选择。 一、卸螺纹装置分类 1、按动作方式分 ①螺纹型芯转动,推板推动产品脱离; ②螺纹型芯转动同时后退,产品自然脱离。 2、按驱动方式分 ①油缸+齿条 ②油马达/电机+链条
③齿条+锥度齿轮 ④来福线螺母
二、设计步骤 必须掌握产品的以下数据(见下图) ①“D”——螺纹外 ②“P”——螺纹牙距 ③“L”——螺纹牙长 ④螺纹规格/方向/头数 ⑤型腔数量
2、确定螺纹型芯转动圈数: U=L/P + Us U 螺纹型芯转动圈数 Us 安全系数,为保证完全旋出螺纹所加余量,一般取0、25~1 3、确定齿轮模数、齿数与传动比: 模数决定齿轮的齿厚,齿数决定齿轮的外径,传动比决定啮合齿轮的转速。 在此之前有必要讲一下齿轮的参数与啮合条件。 三、齿轮的参数与啮合条件 模具的卸螺纹机构中大多应用的就是直齿圆柱齿轮,而且一般都就是渐开线直齿圆柱齿轮,因此下面就以渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象。 1 齿轮传动的基本要求 ①要求瞬时传动比恒定不变 ②要求有足够的承载能力与较长的使用寿命 2、直齿圆柱齿轮啮合基本定律 两齿轮廓不论在何处接触,过接触点所作的两啮合齿轮的公法线,必须与两轮连心线相交于一点“C”,这样才能保证齿轮的瞬时传动比不变。将所有“C”点连起来就成了2个外切圆,称之为分度圆,分度圆圆心距即齿轮圆心距。详见下图 3、渐开线直齿圆柱齿轮参数 分度圆直径------“d”表示 分度圆周长--------“S”表示 齿轮齿距--------“p”表示 齿轮齿厚--------“sk”表示 齿轮齿槽宽--------“ek”表示 齿轮齿数--------“z”表示 齿轮模数--------“m”表示 齿轮压力角--------“ɑ”表示 齿轮传动比--------“i”表示 齿轮中心距--------“l”表示
齿轮模具设计
湖南信息职业技术学院 塑料成型工艺与模具设计 课程设计 设计课题：注射模具设计——罩 说 明 书 系部机电工程 专业模具设计与制造 班级模具0804 学生姓名谭玉亮 指导教师王宗华 2009年12月2日
目录 1、设计任务书 2、塑件的分析 2.1塑件原材料的分析 2.2 塑件的工艺性分析 2.2.1塑件的结构分析 2.2.2 塑件的尺寸精度分析 2.2.3 塑件的表面质量分析 3、计算塑件的体积和重量 4、塑件注射工艺参数的确定 5、对注塑机主要工艺参数的校核 5.1 最大注射量的校核 5.2 最大注射压力的校核 5.3 锁模力的校核 5.4 安装尺寸的校核 5.5 开模行程的校核 6、注射模的结构设计 6.1 分型面的选择 6.2 型腔的排列方式 6.3 浇注系统的设计 6.3.1 主流道的设计 6.3.2 分流道的设计 6.3.3 浇口的设计 7、成型零件的结构设计 7.1 型腔的结构设计 7.2 型芯的结构设计 8、成型零件的尺寸计算 9、推出机构的设计 10、冷却水道的设计 11、标准模架的选择 12、参考文献 附：模具总装配图
1、设计任务书 罩零件的设计任务书如下图所示：
2、塑件的分析 2.1塑件原材料的分析 PP料是一种热塑性塑料，原料易得，价格便宜，产量很大，仅次于PE、PVC 和PS。聚丙烯无味、无色、无毒，是结晶性的线性结构高聚物。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明更轻。密度为0.90～0.91g/cm3，硬度为R80--110 ，吸水率为0.01%，收缩率为1.0％～2.5％，成型温度为160～220℃。聚丙烯不吸水、光泽好、易着色。具有特别高的抗弯曲疲劳强度。聚丙烯的熔点为164℃～170℃，其耐热性好,能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌，聚丙烯在低温下使用温度可达-15℃，在-35℃时会脆裂。聚丙烯的高频绝缘性能好，而且由于其不吸水，绝缘性能不受湿度的影响。聚丙烯的严重缺点是在氧、热、光的作用下极易降解、老化，所以必须加入稳定剂。 聚丙烯不吸水，所以成型前不需干燥。PP料的成型收缩范围大，易发生缩孔、凹痕及变形等缺陷。聚丙烯的热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路，应注意控制模具温度，模温太低（＜50℃），塑件无光泽，易产生熔接痕；模温太高（＞90℃），易产生翘曲、变形。 聚丙烯的成型特性为： （1）成型性好，可采用注射、吹塑、真空热成型、涂覆、旋转成型、电镀和发泡，还可以在金属表面喷涂。 （2）结晶料，吸湿性小，成型前不需要干燥。 （3）易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解，成型时需加入稳定剂。（4）流动性好，溢边值为0.03mm左右，收缩范围及收缩值大,易发生缩孔，凹痕，变形。 （5）冷却速度慢,模具应设计能充分进行冷却的冷却回路，并注意控制成型温度，模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,留痕，填充不足,90度以上易发生翘曲变形。 （6）塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。塑件成型后应采用火焰处理或类似技术。脱模斜度宜取1°～3°。 （7）质软易脱模，当塑件有浅侧凹（凸）时，可强制脱模。 2.2塑件的工艺性分析 综合看来，该塑件结构简单，无特殊的结构要求，可采用注射成型加工。在注射成型生产时，只要工艺参数控制得当，该塑件是比较容易成型的。 2.2.1塑件的结构分析 ○1从图纸上分析，该塑件的外形为回转体，壁厚均匀，且符合最小壁厚要求。○2塑件端面有6个φ17的孔，应注意孔的位置。 ○3塑件的转角处都采用圆弧过渡，以防止应力集中，提高塑件的强度。
注塑模具设计的基本流程
注塑模具设计的基本流程 注塑是一种工艺，是基于比如LIGA的微制造技术开发出来的，当然还有很多其他方法。那么注塑模具的设计流程是什么呢?下面跟一起来看看吧! LIGA工艺就是先生产出一个注塑所需要的模型，也就是俗称的"模子"，然后将液态塑料灌注在模具中，最后在分离出来，形成最终所需要的产品。比如一些塑料玩具，产品太多了。 当接到客户的CASE之后，首先，要了解清楚客户的要求(如：产品的外观要求，结构上的要求，或其它的一些特殊要求)，与客户进行沟通;接下来，就要开始分析要做的这个产品了，主要是检查产品的拔模及肉厚，对一些柱位及肋位进行防缩水处理(这些很必要，可以减少以后开模中一些不必要的麻烦，提高你在客户心目中的地位)。 模具设计(以下以Pro/E进行模仁3D设计，再在二维CAD里面完成所有设计为基础)的具体流程如下： 1.对产品进行排位(这将决定模具的大小，在这里要考虑的东西太多了，主要的还是靠设计师的经验及公司的要求); 2.对产品加上收缩率(缩水); 3.确定模仁的大小; 4.开始做分模面，这里考的就是真功夫了，不仅3D要用得好，模具结构更是重中之重;
5.分模面做好，就可以把模具分开了，前后模、镶件、斜顶、行位，都可以在这边分好; 6.接下来做的就是流道了，这个关系到公司生产的成本及产品的质量，设计时要慎重; 7.下面就是冷却水路的布置、镙丝的放置及顶针的排列(如果是用EMX设计，那么这里只要做基准点就可以); 8.如果是用CAD设计，一般做完以上工作就可以把它转成平面图，直接放入模胚再在CAD里面设计。 9.模仁图有了，就开始模胚上的设计。首先，以模仁的大小及结构，定出模胚的大小及形式(如大水口、细水口等);然后，用模具外挂调出适用的模胚，装入模仁(注意：图层的控制及颜色的控制，以便在后面出散件图时能更快，更易识别); 10.把水路引到模胚上，还有镙丝，再来画上弹弓、垃圾钉、顶棍孔，在主视图上做这些的同时，要在剖面图上表达出来。当然还有顶针，别忘了这里把唧嘴也给画上。如果是细水口的话就忙了，水口拉针、拉杆、开闭器都要在这里设计好，如果有行位的模具，应先设计好行位; 11.接下来就是撑头、锁模片以及撬模坑; 12.简单一点的模具做到这里也就差不多了(只是说结构图)，接下来就开始标数，这也是检查设计正确性的重要一环;
齿轮模具设计步骤
齿轮模具设计 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 设计时间:
物理与电气工程学院 2015 年6 月20日 下面一图1-1所示的齿轮为例，介绍CREO2.0模具设计的一般过程。 图1-1齿轮模型 1.1.1参照零件的布局 （1）启动CREO2.0，执行“文件”中的“设置工作目录”命令，选择一个合适的工作目录。 （2）选择下拉菜单“文件”，“新建”命令对话框。在“新建”对话框中的
“类型”选项中选择“制造”，“子类型”中选择“模具型腔”，在名称文本框中输入模具型腔的文件名为“chuitou，同时取消选择“使用默认模板”复选框，如图1-2所示。单击“确定”按钮，在弹出的“新文件选项”对话框，选择“mmns_mfg_mold”模板，如图1-3所示。单击“新文件选项”对话框中的“确定”按钮，进入模具设计模块。 图1-2“新建“对话框 图1-3“新文件选项“对话框
（3）单击“模具制造“工具栏上的“模具型腔布局”按钮，弹出“打开”对话框，同时弹出“布局”对话框，如图1-4所示。 （4）在“打开”对话框中选择“chuitou.prt”零件后，单击“打开”按钮，弹出“创建参照模型”对话框，如图1-5所示。在“创建参照模型”对话框中选择“按参照合并”单选框，单击“确定”按钮接受默认的参照模型名称。 图1-4“布局”对话框图1-5“创建参考模型”对话框 （5）单击“布局”对话框中的“参照模型起点与定向”选项区域中的拾取箭头，出现浮动参照模型窗口，同时出现“坐标系类型”菜单管理器，如图1-6所示。
1.1.2设置收缩率 （1）单击“模具制造”工具栏上的“按比例收缩”按钮，弹出“选取”对话框，按照提示单击任何一个参照模型，选中的模型变成红色。 （2）在弹出的“按比例收缩”对话框中选择“1+S”收缩率公式，选中参照模型中的坐标系PRT_CSYS_DEF，在“收缩率”文本框中输入0.005，如图1-8所示。 （3）单击“按比例收缩”对话框中的“确定”按钮，即可完成全部零件的收缩率设置。 图1-8 设置按比例收缩参数 1.1.3创建工件 创建工件步骤如下： （1）选择“模具”菜单管理器中的“模具模型”，“创建”，“工件”，“自动”
模具设计的详细流程
模具设计的详细流程 产品的前期处理 很多同学在学习的时候进入了一个学习误区（拿着一个产品就开始急急忙忙的分模）首先我们拿到一个产品后，先不要急着分模，最重要的一件事就是先检查产品结构，产品公差的修改，拔模，一些产品还会有段差的出现。当你前期处理完后那么产品的分型面，结构基本就能确定出来了，以及浇口的位置。当然这些最终还是要跟客户确认的。 确认产品的不合理处 有些同学可能会问，是不是我分析好了产品结构后，就可以开始设计模具了呢，答案当然是不能。要想在设计时少走弯路，修修改的话，那么一定要了解客户对模具的要求，这些是一定要达到客户要求
的。 客户用来生产的注塑机的吨位及型号类型。这个确认不好，你就没法确认你模具的浇口套的入口直径以及定位圈的直径，顶出孔的大小跟位置，甚至模架的大小，模具的高度等等。你辛辛苦苦的设计好了一套好的模具结构，你也颇有成就感，可模具到了客户那里没法生产，模具大小厚度跟客户的注塑机对不上，客户是不会验收你设计好的模具，估计那时你会有种欲哭无泪的感觉。 分析产品的问题点，以及产品夹线，产品材料及收缩率。不要想当然的认为ABS的塑料收缩率就一定是%，这个一定要跟客户确认好，要知道他们最终用于生产的材料是什么牌号的，有没有添加什么改性材料等等。有条件时，最好能熟知产品的装配关系以及产品的用途等等，这些信息对于将来的模具结构设计是非常有帮助的。因为了解了这些，你就知道哪些是外观面，哪些是非外观，哪些地方的拔模角度是可以随便加大的，哪些地方是不能改的。甚至包括一些产品的结构，如果你了解了产品的实际装配关系以及用途，你就知道哪些倒扣结构是可以取消或改成另外一种简单形式的。 一定要牢记，做模具的过程就是把复杂问题简单化的过程。常看到一些人做了一套多么多么复杂的结构而感到骄傲自豪，我觉得那是非常得无知。因为很多产品工程师可能会由于自身
塑料斜齿轮注塑模具设计与分析_赵世友
收稿日期：77 2010-01-20 塑料斜齿轮注塑模具设计与分析 Design and Analysis of Injection Mould for Plastic Helical Gear 作者简介：赵世友(1961—)，男，沈阳人，沈阳职业技术学院副教授，研究方向：模具设计与加工。 Wpm/49!Op/6!)Tvn/328* Nbz!!!3121 赵世友 Zhao Shiyou - 沈阳职业技术学院， 辽宁 沈阳 110045 - Shenyang Polytechnic College, Shenyang 110045, China 摘 要 : 以聚酰胺6(PA6)斜齿轮塑件为对象，进行了一模四腔的注塑模具结构设计与分析，并实现了斜齿轮塑件的顺利脱模。 Abstract : Taking PA6 as the study object, the structure of injection mould with four cavities was designed and analyzed, and the plastic part being demoulded easily was realized. 关键词 : 聚酰胺6；塑料斜齿轮；注塑模具；点浇口进料：旋转脱模 Key words : Polyamide6(PA6); Plastic helical gear; Injection mould; Point gate feeding; Rotating demould 文章编号：1005-3360（2010）05-077-03 近年来，塑料工业飞速发展，通用工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，使其应用范围在不断扩大。塑料在电子、建筑、服装、家电、汽车等领域得到广泛应用。塑料工业之所以能够飞速发展，与模具制造业的腾飞密不可分。众所周知，塑料成型大多数依靠模具。塑料模具的质量对制品的产量和质量都有决定性的影响。模腔形状、流道尺寸、表面粗糙度、分型面、进浇与排气位置选择、脱模方式以及定型方法的确定等，均对制品尺寸精度以及塑件的物理力学性能、内应力大小、表观质量与内在质量等起着十分重要的作用。 齿轮是现代机械中应用最广泛的传动机构之一，与其他传动机构相比，齿轮结构紧凑，工作可靠，效率高，寿命长，能保证恒定的传动比，而且其传递的功率与适用的速度范围大。斜齿轮与直齿轮相比，轮齿与其轴线倾斜，两轮转向相反，传动平稳，冲击小，适合于高速传动，但是有较大的轴向力。 塑料斜齿轮可广泛应用于钟表、仪器、玩具等各种场合。但是由于斜齿轮的形状特殊，无法通过简单的开模推出将斜齿轮从模具中取出，必须设计一个旋转脱模机构。 1 PA6的性能 聚酰胺6（PA6）坚韧，耐磨，耐疲劳，耐油，耐热，抗霉菌，弹性好，冲击强度高，吸水性较大。PA6是结晶型材料，熔点较高，熔融温度范围较窄，熔融状态的热稳定性较差，料温超过300℃，滞留时间超过30 min 极易分解；PA6较易吸湿， 成型前应预热干燥，并应防止再吸湿，含水量不得超过0.3%，吸湿后流动性下降，易出现气泡、银丝等弊病，高精度塑件应经调湿处理，处理后发生尺寸胀大。 PA6流动性极好，溢边值一般为0.02 mm ，易溢料；为防止发生“流涎现象”，用螺杆式注射机注射时喷嘴宜用自锁式结构，并应加热，螺杆应带止回环；PA6成型收缩率大，取向性明显，易发生缩孔、凹痕、变形等，因此成型条件应稳定。PA6融料冷却速度对结晶度影响较大，对塑件结构及性能有明显影响，故应正确控制模温，一般为60~90℃。对要求伸长率高、透明度高、柔软性较好的薄壁塑件宜取低模温，对要求硬度高、耐磨性好以及在使用时变形小的厚壁塑件宜取高模温；成型条件对塑件成型收缩、缩孔、凹痕影响较大，料筒温度按聚酰胺品种、塑件形状及注射机类型而异，柱塞式注射机宜取高温，但一般料温不宜超过300℃，料温高则收缩大，易出飞边[1]。 PA6适用于制作一般机械零件、耐磨零件、传动零件以及化工、电器、仪表等零件。 塑机与模具 文献标识码 : A 中图分类号 : TQ320.52
齿轮模具设计步骤
齿轮模具设计 专业班级： ______________________ 姓名： _______________________________ 学号： _____________________________ 指导教师： ______________________________ 设计时间: _______________________________ 物理与电气工程学院 2015年6月20日
F面一图1-1所示的齿轮为例，介绍CREO2.0模具设计的一般过程。 图1-1齿轮模型 1.1.1参照零件的布局 （1）启动CREO2.0,执行“文件”中的“设置工作目录”命令，选择一个合适的工作目录。 （2）选择下拉菜单“文件”，“新建”命令对话框。在“新建”对话框中的“类型”选项中选择“制造”，“子类型”中选择“模具型腔”，在名称文本框中输入模具型腔的文件名为“ chuitou,同时取消选择“使用默认模板”复选框，如图1-2所示。单击“确定”按钮，在弹出的“新文件选项”对话框，选择 “ mmn s_mfg_mold ”模板，如图1-3所示。单击“新文件选项”对话框中的“确定”按钮，进入模具设计模块。
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(3)单击“模具制造“工具栏上的“模具型腔布局”按钮总,弹出“打开” 对话框，同时弹出“布局”对话框，如图1-4所示。 (4)在“打开”对话框中选择“ chuitou.prt”零件后，单击“打开”按钮，弹出“创建参照模型”对话框，如图1-5所示。在“创建参照模型”对话框中选择“按参照合并”单选框，单击“确定”按钮接受默认的参照模型名称。
注塑模具设计流程
注塑模具设计流程 第一步:对制品2D图及3D图的分析，其内容包括以下几个方面： 1、制品的几何形状。 2、制品的尺寸、公差及设计基准。 3、制品的技术要求（即技术条件）。 4、制品所用塑料名称、缩水及颜色。 5、制品的表面要求。 第二步：注射机型号的确定 注射机规格的确定主要是根据塑料制品的大小及生产批量。设计人员在选择注射机时，主要考虑其塑化率、注射量、锁模力、安装模具的有效面积（注射机拉杆内间距）、容模量、顶顶出形式及定出长度、动模托板移动行程。倘若客户已提供所用注射剂的型号或规格，设计人员必须对其参数进行校核，若满足不了要求，则必须与客户商量更换。 第三部：型腔数量的确定及型腔排列 模具型腔数量的确定主要是根据制品的投影面积、几何形状（有无侧抽芯）、制品精度、批量以及经济效益来确定。 型腔数量主要依据以下因素进行确定： 1、制品的生产批量（月批量或年批量）。 2、制品有无侧抽芯及其处理方法。 3、模具外形尺寸与注射剂安装模具的有效面积（或注射机拉杆内间距）。 4、制品重量与注射机的注射量。 5、制品的投影面积与锁模力。 6、制品精度。 7、制品颜色。 8、经济效益（每套模的生产值）。 以上这些因素有时是相互制约的，因此在确定设计方案时，必须进行协调，以保证满足其主要条件。
型腔数量确定之后，便进行型腔的排列，以及型腔位置的布局。型腔的排列涉及模具尺寸、浇注系统的设计、浇注系统的平衡、抽芯（滑块）机构的设计、镶件型芯的设计以及热流道系统的设计。以上这些问题由于分型面及浇口位置的选择有关，所以在具体设计过程中，要进行必要的调整，以达到最完美的设计。 第四步：分型面的确定 分型面，在一些国外的制品图中已作具体规定，但在很多的模具设计中要由模具人员来确定，一般来讲，在平面上的分型面比较容易处理，有时碰到立体形式的分型面就应当特别注意。其分型面的选择应遵照以下原则： 1、不影响制品的外观，尤其是对外观有明确要求的制品，更应注意分型面对外观的影响。 2、利于保证制品的精度。 3,、利于模具加工，特别是型腔的加工。先复机构。 4、利于浇注系统、排气系统、冷却系统的设计。 5、利于制品的脱模，确保在开模时使制品留于动模一侧。 6、便于金属嵌件。 在设计侧向分型机构时，应确保其安全可靠，尽量避免与定出机构发生干扰，否则在模具上应设置先复机构。 第五步：模架的确定和标准件的选用 以上内容全部确定之后，便根据所定内容设计模架。在设计模架时，尽可能地选用便准模架，确定出标准模架的形式、规格及A、B板厚度。标准件包括通用标准件及模具专用标准件两大类。通用标准件如紧固件等。模具专用标准件如定位圈、浇口套、推杆、推管、导柱、导套、模具专用弹簧、冷却及加热元件、二次分型机构及精密定位用标准组件等。 需要强调的是，设计模具时，尽可能地选用标准模架和标准件，因为标准件有很大一部分已经商品化，随时可以在市场上买到，这对缩短制造周期、降低制造成本是极其有利的。 买家尺寸确定之后，对模具有关零件要进行必要的强度和刚性计算，以校核所选模架是否适当，尤其是对大型模具，这一点尤为重要。 第六步:浇注系统的设计 浇注系统的设计包括主流道的选择、分流道截面形状及尺寸的确定。
双层齿轮注塑模具设计-文献综述
题目：双层齿轮注塑模设计一、刖言 1.课题研究的意义，国内外研究现状和发展趋势 1.1课题研究的意义 模具行业是现代工业里面必不可少的部分，又是高新技术领域的重要组成部分。机械、 电子、轻工、汽车、纺织、航空、航天、等等领域都需要模具，使得模具成为最主要的 工艺装备，它承担了60%~90%的产品零件，组件和部件的加工生产。随着现代材料技术和模具技术的飞速发展，尤其是塑料凭借着优良的加工性、品种的多样性，已经成为当 前人类使用的四大材料（木材、水泥、钢铁、塑料）中发展最快的一类。 由于塑料齿轮具有传动噪声低、可以或者许吸振、自润滑、生产模型加工生产效率高 等优点，塑料齿轮在齿轮行业的应用会愈来愈多，成为一个世界性趋势。日常生活中的 塑料制品越来越多，例如：手机、塑料盆、塑料杯、塑料笔、电脑等等。本课题研究的 塑料齿轮也将是未来轻化、量化齿轮的一个具有发展潜力的内容，如何使得塑料齿轮寿 命更长，精度更高，效果更好，啮合更准确，等等，一系列的问题都值得我们去探讨。 1.2国内外的研究现状 1.2.1国内概况 整体来看，中国塑料模具无论是在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都有了很大进步，但与国民经济发展的需求、世界先进水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、复杂、长寿命的中高档塑料模具每年仍需大量进口。在总量供不应求的同时，一些低档塑料模具却供过于求，市场竞争激烈，还有一些技术含量不太高的中档塑料模具也有供过于求的趋势。 近年来，中国塑料模具制造水平已有较大提高。大型塑料模具已能生产单套重量达到 50t以上的注塑模，精密塑料模具的精度已达到2卩m制件精度很高的小模数齿轮模具 及达到高光学要求的车灯模具等也已能生产，多腔塑料模具已能生产一模7800腔的塑封模，高速模具方面已能生产挤出速度达6m/min以上的高速塑料异型材挤出模具及主型材双腔共挤、双色共挤、软硬共挤、后共挤、再生料共挤出和低发泡钢塑共挤等各种模具。 在生产手段上，模具企业设备数控率已有较大提高，CAD/CAE/CA技术的应用面已大为扩展，高速加工及RP/RT等先进技术的采用已越来越多，模具标准件使用覆盖率及模具商品化率都有较大幅度的提高，热流道模具的比例也有较大提高。另外，三资企业的蓬勃发 展进一步促进了塑料模具设计制造水平及企业管理水平的提高，有些企业已实现信息化管理和全数字化无图制造。
塑胶模具设计的十大步骤
塑胶模具设计的十大步骤 关于塑料的模具设计步骤是怎么样的?为大家盘点介绍如下，欢迎大家阅读查看! 一、接受任务书 成型塑料制件的任务书通常由制件设计者提出，其内容如下： 1.经过审签的正规制制件图纸，并注明采用塑料的牌号、透明度等。 2.塑料制件说明书或技术要求。 3.生产产量。 4.塑料制件样品。 二、收集、分析、消化原始资料 收集有关制件设计、成型工艺、成型设备、机械加工及特殊加工资料，以备设计模具时使用。 1.消化塑料制件图，了解制件的用途，分析塑料制件的工艺性，尺寸精度等技术要求。 例如塑料制件在外表形状、颜色透明度、使用性能方面的要求是什么，塑件的几何结构、斜度、嵌件等情况是否合理，熔接痕、缩孔等成型缺陷的允许程度，有无涂装、电镀、胶接、钻孔等后加工。选择塑料制件尺寸精度最高的尺寸进行分析，看看估计成型公差是否低于塑料制件的公差，能否成型出合乎要求的塑料制件来。此外，还要了解塑料的塑化及成型工艺参数。
2.消化工艺资料，分析工艺任务书所提出的成型方法、设备型号、材料规格、模具结构类型等要求是否恰当，能否落实。 成型材料应当满足塑料制件的强度要求，具有好的流动性、均匀性和各向同性、热稳定性。根据塑料制件的用途，成型材料应满足染色、镀金属的条件、装饰性能、必要的弹性和塑性、透明性或者相反的反射性能、胶接性或者焊接性等要求。 3.确定成型方法——采用直压法、铸压法还是注塑法。 4、选择成型设备 根据成型设备的种类来进行模具，因此必须熟知各种成型设备的性能、规格、特点。例如对于注射机来说，在规格方面应当了解以下内容：注射容量、锁模压力、注射压力、模具安装尺寸、顶出装置及尺寸、喷嘴孔直径及喷嘴球面半径、浇口套定位圈尺寸、模具最大厚度和最小厚度、模板行程等，具体见相关参数。 要初步估计模具外形尺寸，判断模具能否在所选的注射机上安装和使用。 5.具体结构方案 (1)确定模具类型 如压制模(敞开式、半闭合式、闭合式)、铸压模、注射模等。 (2)确定模具类型的主要结构 选择理想的模具结构在于确定必需的成型设备，理想的型腔数，在绝对可靠的条件下能使模具本身的工作满足该塑料制件的工艺技 术和生产经济的要求。对塑料制件的工艺技术要求是要保证塑料制件
齿轮模具设计步骤
齿轮模具设计专业班级: 姓名: 学号: 指导教师: 设计时间: 物理与电气工程学院 2015 年6 月20日 下面一图11所示得齿轮为例,介绍CREO2、0模具设计得一般过程。
图11齿轮模型 1.1.1参照零件得布局 (1)启动CREO2、0,执行“文件”中得“设置工作目录”命令,选择一个合适得工作目录。 (2)选择下拉菜单“文件”,“新建”命令对话框。在“新建”对话框中得“类型”选项中选择“制造”,“子类型”中选择“模具型腔”,在名称文本框中输入模具型腔得文件名为“chuitou,同时取消选择“使用默认模板”复选框,如图12所示。单击“确定”按钮,在弹出得“新文件选项”对话框,选择“mmns_mfg_mold”模板,如图13所示。单击“新文件选项”对话框中得“确定”按钮,进入模具设计模块。
图12“新建“对话框 图13“新文件选项“对话框 (3)单击“模具制造“工具栏上得“模具型腔布局”按钮,弹出“打开”对话框,同时弹出“布局”对话框,如图14所示。 (4)在“打开”对话框中选择“chuitou、prt”零件后,单击“打开”按钮,弹出“创建参照模型”对话框,如图15所示。在“创建参照模型”对话框中选择“按参照合并”单选框,单击“确定”按钮接受默认得参照模型名称。
图14“布局”对话框图15“创建参考模型”对话框 (5)单击“布局”对话框中得“参照模型起点与定向”选项区域中得拾取箭头,出现浮动参照模型窗口,同时出现“坐标系类型”菜单管理器,如图16所示。 1.1.2设置收缩率 （1）单击“模具制造”工具栏上得“按比例收缩”按钮,弹出“选取” 对话框,按照提示单击任何一个参照模型,选中得模型变成红色。 (2) 在弹出得“按比例收缩”对话框中选择“1+S”收缩率公式,选中参照模型中得坐标系PRT_CSYS_DEF,在“收缩率”文本框中输入0、005,如图18所示。 (3) 单击“按比例收缩”对话框中得“确定”按钮,即可完成全部零件得收缩率设置。
模具设计过程图文教程
图文并茂的模具设计练习教程山东UG网模具设计练习教程 第一部分：分模设计 第一步－进入分模设计 第二步－快速断开 第三步－拔模角分析 第四步－预览分模线 第五步－创建内分模线 第六步－创建内分模面 第七步－创建外分模面 第八步－重新附属分模面 第九步－创建工件坐标系 第十步－保存文档 第二部分：模具设计 第一步－进入模具工程 第二步－进入分模环境 第三步－创建分模面零件 第四步－定义激活、创建激活。 第五步－加载模架 第六步－创建毛坯 第七步－切槽操作 第八步－产品零件装配 第九步－浇道设计 第十步－顶杆设计
第十一步－水道设计 第十二步－侧滑块和斜导柱设计 第十三步－行位揳紧块设计 第十四步－行位限位装置设计 本练习以客户实际零件lamp.elt为例讲解模具分模和模具设计的整个设计过程。 第一部分：分模设计 第一步－进入分模设计 选择分模设置图标, 分模设置向导即被打开。 选择文档：lamp.elt。 勾选创建新文件夹复选框。 勾选应用收缩命令改变工作模型复选框，收缩比例设置成1.008。 第二步－快速断开 选择分模向导条中的快速断开图标，并更改默认的断开参数垂直面－不包括为垂直面－增加到顶部，确认。 注意到经过第一步自动断开后还有一部分曲面未被分配，选择新方向选项，并点击方向箭头端部的实心点，定义方向为沿x轴反方向，确定。 重新附属曲面，选择下图所示的应该被分配到SPLIT-3部分的曲面，然后在特征树中选择SPLIT-3特征，点击鼠标右键，再选择弹出的及时菜单中的附加选项，这样就把所选择的曲面附属到SPLIT-3部分了。 结果如下： 重命名分模特征：
冲压模具设计方法与步骤
冲压模具设计的方法与步骤 1、冲压零件的冲压工艺性分析冲压零件必须具有良好的冲压工艺性，才能 以最简单、最经济的方法制造出合格的冲压零件，可以按照以下的方法完成冲压件的工艺性分析： a.读懂零件图；除零件形状尺寸外，重点要了解零件精度和表面粗糙度的要求。 b.分析零件的结构和形状是否适合冲压加工。 c.分析零件的基准选择及尺寸标注是否合理，尺寸、位置和形状精度是否适合冲压加工。 d.冲裁件断面的表面粗糙度要求是否过高。 e.是否有足够大的生产批量。 如果零件的工艺性太差，应与设计人员协商，提出修改设计的方案。如果生产批量太小，应考虑采用其它的生产方法进行加工。 2、冲压工艺方案设计及最佳工艺规程设计： a.根据冲压零件的形状尺寸，初步确定冲压工序的性质，如：冲裁、弯曲、拉深、胀形、扩孔。 b.核算各冲压成形方法的变形程度，若变形成度超过极限变形程度，应计算该工序的冲压次数。 c.根据各工序的变形特点和质量要求，安排合理的冲压顺序。要注意确保每道工序的变形区都是弱区，已经成形的部分（含已经冲制出的孔或外形）在以后的工序中不得再参与变形，多角弯曲件要先弯外后弯内，要安排必要的辅助工序和整形、校平、热处理等工序。 d.在保证制件精度的前提下，根据生产批量和毛坯定位与出料要求。确定合理的工序组合方式。 e.要设计两个以上的工艺方案，并从质量、成本、生产率、模具的刃磨与维修、模具寿命及操作安全性等各个方面进行比较，从中选定一个最佳的工艺方案。 f.初步确定各个工序的冲压设备。 3、冲压零件毛坯设计及排样图设计： a.按冲压件性质尺寸，计算毛坯尺寸，绘制毛坯图。
b.按毛坯性质尺寸，设计排样图，进行材料利用率计算。要设计多种排样方案，经过比较选择其中的最佳方案。 4、冲压模具设计： a.确定冲压加工各工序的模具结构形式，并绘制模具简图。 b.对指定的1—2个工序的模具进行详细的结构设计，并绘制模具工作图。设计方法如下： ※ 确定模具的种类：简单模、连续模还是复合模。 ※ 模具工作零件设计：计算凸、凹模刃口尺寸和凸、凹模长度，确定凸、凹模结构形式和连接固定方式。 ※ 确定毛坯的定位和定距方式，并对相应的定位、定距零件进行设计。 ※ 确定压料、卸料、顶件及推件方式，并对相应的压料板、卸料板、推件块等进行设计。 ※ 模架设计：包括上下模座及导向方式的设计，也可以选用标准模架。 ※ 在完成以上工作的基础上，按比例绘制模具工作图。先用双点划线绘制毛坯，再绘制工作零件，然后绘制定位和定距零件，用连接零件把以上各部分连接起来，最后在适当的位置绘制压料和卸料零件。根据模具的具体情况，以上顺序也可作适当调整。 ※ 工作图上应该标注模具的外轮廓尺寸、模具闭合高度、配合尺寸及配合型式。工作图上要标注模具的制造精度和技术条件的要求。工作图要按国家制图标准绘制，有标准的标题栏和名细表。如果是落料模，要在工作图的左上角上绘制排样图。 ※计算模具压力中心，检查压力中心与模柄中心线是否重合。如果不重合，对模具结果作相应的修改。 ※计算冲压力，最后选定冲压设备，进行模具与冲压设备相关尺寸的校核（闭合高度、工作台面、模柄安装尺寸等）。 5、测绘模具的大部分零件图（要求完成图纸工作量折合为A0图三张以上），零 件图要求按国家制图标准绘制，标注完整的尺寸、公差、表面粗糙度和技术要求。 6、填写冲压加工工艺规程卡片。