摘要注射成形是成形热塑件的主要方法，因此应用范围很广。注射成形是把塑料原 料放入料筒中经过加热熔化，使之成为高黏度的流体，用柱塞或螺杆作为加压工具， 使熔体通过喷嘴以较高压力注入模具的型腔中，经过冷却、凝固阶段，而后从模具 中脱出，成为塑料制品。本文以小型斜齿轮为对象，详细介绍其注射模设计过程。 设计中主要运用了 PROE 等不同的软件分别对塑件的三维结构、注射模成型部分零件、浇注系统、脱模机构等等 进行了仿真设计和分析。最后进行了注射机型号的选择及校核、分型面的确定、型腔的 设计、抽芯机构的设计、成型部分零件的设计、浇注系统、冷却系统、排溢引气系统、 脱模机构的设计，复位系统的设计及其它零部件的设计。最后通过 Autocad 完成工程 图的制作，并总结相关计算说明书。关键词： 小型斜齿轮；注射模； AutocadAbstractInjection molding is the main method of forming thermoplastic parts, so a wide range of applications. Injection molding is the plastic material into the barrel through the or screw as pressure tool, cavity melt through the nozzle with mold, after cooling, solidification stage, and then ejected from the mould, a plastic products.This paper takes the small bevel gear as the object, the injection mold design process is introduced in detail. The design of the main use of PROE and other software to simulate the design and analysis of plastic parts of the three-dimensional structure, injection mould parts, casting system, stripping mechanism etc. Finally, the choice of injection machine and check, type determination, cavity design, core pulling mechanism design, molding parts design, gating system, cooling system, exhaust system, air entraining demoulding mechanism design, the design of reset system and other parts. Finally, complete the creation of engineering drawing by Autocad, and summarize the related calculation specification.Key words:small bevel gear; injection mould; Autocad目录摘 要 1Abstract 2第一章 前 言 51.1、我国塑料模具的发展现状51.2、国外塑料模的发展状况5第二章 产品分析 72.1 塑件工艺分析72.1.1 设计塑件时必须考虑的几个方面的问题72.1.2 尺寸和精度72.1.3 塑件的形状72.2 材料分析8第三章 注射机的选择 103.1 估算塑件体积:103.2 注射机的类型和规格103.3 注射机有关工艺参数的校对 11第四章 模具整体设计 134.1 型腔数目的确定134.2 分型面设计144.3 浇注系统设计164.3.1 主流道设计164.3.2 分流道设计164.3.3 进料口设计 164.4 模架的选用 184.5 成型零部件设计194.6 导向机构的设计 224.6.1 导柱 224.6.2 导柱布置 224.7 推出机构的设计224.8 冷却系统 244.9 排气机构 24第五章 模具材料的选择和装配图的绘制 265.1 模具材料的设计 265.2 模具总体结构 27第六章 模具的试模 28结论 29参考文献 30致 谢 31第一章 前 言1.1、我国塑料模具的发展现状我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较 大提高。在大型模具方面已能生产48英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、6.5kg大容量洗衣 机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具；精密塑料模具方面，已能生 产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公 司和烟台北极星I.K模具有限公司制造的多腔VCD和DVD齿轮模具，所生产的这类齿 轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最 新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成的齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。 还能生产厚度仅为 0.08mm 的一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等 等。注塑模型腔制造精度可达0.020.05mm，表面粗糙度Ra0.2“m,模具质量、寿命 明显提高了，非淬火钢模寿命可达1030万次，淬火钢模达501000万次，交货期较 以前缩短,但和国外相比仍有较大差距.成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新设计方面也取得较大进展。气体辅助注射 成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家 成功地在 2934英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还 使用了 C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气 辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式 或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，少 数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达 不到 10%，与国外的 5080%相比，差距较大。1.2、国外塑料模的发展状况国外先进国家对发展塑料模很重视，塑料模比例一般占 30%-40%。专业化、标准化 程度高、设计和工艺技术先进，如模具 CADCAM 技术采用普遍，加工设备数控化率高 等，模具生产效率高、周期短。国外，70%以上是商品化的。工艺装备水平CAE技术在 欧美已经逐渐成熟。在注射模设计中应用CAE分析软件，模拟塑料的冲模过程，分析冷 却过程，预测成型过程中可能发生的缺陷CAE技术在模具设计中的作用越来越大，意 大利 COMAU 公司应用 CAE 技术后，试模时间减少了 50%以上。一些寿命高的和高精 度的模具拿制作模具的原材料来说，国内的材料很难达到大型、精密模具所需要的性能 要求、CAE CAD CAM.CAPP等软件很多都是国外的。拿塑封模具来说，国外一次可以 加工出上百个型腔的模具，还有热流道技术、气辅成型这些工艺应用都很普遍。德国的 模具很多采用热流道技术，使用热流道技术，产品的质量好，成型周期短，精度高。第二章 产品分析2.1 塑件工艺分析2.1.1 设计塑件时必须考虑的几个方面的问题1：塑料的物理机械性能，如强度，刚性，弹性，吸水性等。 2：塑料的成型工艺性。3：塑料成型所导致冲模流动，排气，补缩等。4：塑件在成型后的收缩情况以及收缩率差异。5：模具的总体结构，以及脱模的复杂程度。 6：模具零件的形状和制造工艺。塑件的设计主要包括塑件的形状，尺寸，精度，表面光洁度，壁厚，斜度，以及 塑件上的加强筋等的设计。2.1.2 尺寸和精度产品名称：锥齿轮注射模产品材料：PC产品数量：大批量塑件尺寸：如图所示 其主要用于收音机、手表等小型电子设备中来进行相交两轴运动和动力的传递。2.1.3 塑件的形状Ill T14图 1.1 塑件平面工程图图 1.2 塑件 3D 图该塑件形状不仅有规则轮廓，而且在分模方向没有阻碍，容易模塑，所以采用单分 型面，而且该塑件外表面本身带有一定的斜度，这样也更易脱模。2.2 材料分析(1)英文全名:Polycarbonate( 2 )性能特点： 物理性能：聚碳酸酯（PC）是一种无定形，无毒无味，透明的热塑性工程塑料， 相对密度1.20，具有良好的透光性，0.1微米后的膜对350650mm波长的光透过率达 68%88%，折射率1.586 力学性能：聚碳酸酯（PC）力学性能优良，既韧又刚。无缺口抗冲韧度在热塑性 塑料中名列前茅，接近玻璃纤维增强的酚醛或不饱和树脂，呈延性断裂。成形制品尺寸 稳定性好。但是缺点是：耐疲劳度和耐磨性较差。 热性能：聚碳酸酯（PC）耐热性好，热分解温度在300 C以上，长期工作温度可 达120 C，热变形温度为135145 C。耐寒性好，脆化温度达-100 C。线膨胀系数低。 电性能：聚碳酸酯（PC）分子极小，玻璃化转变温度高，吸水性低，因此具有良 好的电绝缘性能，体积电阻率和介电强度与聚酯（PET）相当。节电损耗角正切值仅次于 聚乙烯和聚苯乙烯，且几乎不受温度的影响。 耐化学药品性：室温耐水、稀酸、氧化剂、盐、油、脂肪烃，但是不耐碱、氨、 酯、芳香烃。在很多有机溶液中溶胀，常用的溶液有二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷等 耐老化性能：聚碳酸酯（PC）耐老化性能优良，将1.33mm厚的薄板置于耐候试验 机中经历相当于户外条件1年的时间，测试表明其力学性能基本不变，而聚碳酸酯（PC） 的耐老化性能同样优良。第三章 注射机的选择3.1 估算塑件体积:根据三维软件做出模型并分析计算得体积V塑件俎520mm 3,因为pc的平均密度为p=1.05gcm 3 .m 全=pv (2.2)=1.05X1.52=1.6g由于该模具设计采取是一模 4 腔机构设计,所以 4 个制件的体积为 V 制，流道的体积为V流，由于流道的体积无法精确计算，所以我们按照0.2 倍的制件体积计算。所以：V 实=4X1.2 XV 制=7.3 所以V额X0.8 2V实3.2 注射机的类型和规格根据注射机注射成塑件所用的塑料起量，并结合模具的高度。故选择注射机为 XS-ZY60，其工艺参数如表3-1：表 3-1 注塑机工艺参数注射机的工艺参数表XS-ZY60额定注射量：60cm 3螺杆直径：35mm注射压力：138.5M Pa注射行程：80 mm和模力：KN400KN最大成型面积：160cm2最大开模行程：80mm模具最大厚度：250mm模具最小厚度：150mm3.3 注射机有关工艺参数的校对3.3.1 Vmax=7.3V0.8X V 额=62*0.8=49.6既注射机的最大注射量大于注射机所注射及塑件所需容量。3.3.2 锁模力：A浇注塑料和塑件的最大投影面积A=3.14X152=706.5mm2故符合设计要求根据公式P腔AWP锁P 腔：f=40X 706.5 X