圆柱齿轮注塑模的设计（齿数28 模数1）（全套CAD图纸）.doc

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1、优秀通过答辩机械毕业设计全套 CAD图纸 加QQ 194535455摘要 针对聚甲醛(POM)塑料圆柱齿轮的精度和外观质量要求,通过对塑料件结构和成型工艺特性分析,设计出了一套注塑模具。型腔、型芯采用组合式结构,设计了型芯安装定位杆以保证嵌件在型腔中的位置。模具采用点浇口浇注形式,推出机构采用推管推出。并对注射成型工艺参数进行优化,该模具可以实现自动化生产,提高产量关键词： 圆柱齿轮； 注塑模具； 点浇口； 推管AbstractAccording to the precision and appearance demand of POM plastic duplex gear, the str

2、ucture and forming technology. Of the product are anal.zed, and the injectionmould is designed. Combination tpe cavity. and core are taken, and location dowelpin is used to guarantee the relative position of core in the die cavity Pin-pointgate and push tube are applied to the product. The du-plex g

3、ear injectionmolding process is optimized. The mould realized production automation of the plastic duplex gear and improved quality.Keywords： duplex gear; injection mould; pin-point gate; push tube 目 录 第一章绪论 1 1.1 介绍本设计的目的、意义和要求 1 1.2 塑料制品的应用与发展状况及塑料成形技术 2 第二章塑件的分析 3 2.1 工件的原始尺寸 3 2.2 塑料制品的尺寸、公差和表面质

4、量 4 2.3 塑料制品的几何形状 5 2.4 模具的初步分析 5 2.5 塑件的成型工艺过程 6 第三章塑件材料和注塑机的选择 8 3.1 材料的选择 8 3.2 注塑机的选择 9 第四章注塑模设计 11 4.1 模具的结构分析 11 4.2 型腔数量及排列方式 11 4.3 分型面的选择 11 4.4 浇注系统设计 12 4.5 模具的排气系统设计 15 4.6 侧向抽芯机构设计 15 4.7 成形零件的设计 17 4.8 型腔厚度及底板厚度的计算 22 4.9 脱模机构设计 24 4.10 浇注系统凝料脱模机构设计 27 4.11 合模导向机构的设计 28 4.12 冷却系统 29 4.

5、13 模架的选择 29 第五章结 论 31 参考文献 32 致 谢 33 优秀通过答辩机械毕业设计全套 CAD图纸 加QQ 194535455第1章 绪论1.1介绍本设计的目的、意义和要求 掌握注塑模的设计要领及工艺过程，完成圆柱齿轮模具设计。深入了解注塑模的设计过程及要领。完成给定零件注塑模成形过程的相关计算和分析。依据学校给出的零件简图，绘制合理的工件模型，自己设计出合理的圆柱齿轮注塑模具。1.2 塑料制品的应用与发展状况及塑料成形技术 随着科技的飞速发展，塑料制品对人们的日常生活及工业有这越来越重要的作用。1.2.1 塑料制品与成形 目前塑料制品的生产体积非常大，远远超过了其他的一些工业

6、材料。现在我国的塑料制品工业正在飞速发展，塑料制品已经在很多的领域被应用。塑料工程一般来说是指塑料的制造和改变性能。塑料制品的制造和塑料制品的模具设计是塑料工程的重要组成部分，是塑料工业中必不可少的环节。1.2.2 塑料制品 大多数塑料的密度比较低，又具有很好耐腐蚀和较强的绝缘性，品种多种多样，有的减少摩擦或增大摩擦，有的可以防震抗冲。它又可以经纤维的增强或改变属性，一定程度的改善这些制品所需的一些性能。另外，塑料制品好着色，又能多样的修饰，使它能够经“略加修饰 ”后走进各家各户。 在塑料制品的生产过程中，技术人员必须熟练产品设计的相关理论、结构和造型。塑料制品的设计又与成型模具的制造和应用有

7、着密不可分的关系。1.2.3 塑料成型技术 大多的塑料制品与金属产品不一样，很少采用刀具进行加工，也极少的采用高聚物溶液状态加工。绝大部分的高聚物加工制作都必须经过熔体的流动和改变型态，通过模具加工制品。 塑料成型工艺与模具技术是一门新兴的综合学科，不仅与高分子材料合成技术的提高，成型设备和成型机的改革对成熟和进步，随着计算机技术的渗透形成的过程，在塑料加工领域发展的数值模拟技术等在塑料加工领域的渗透而发展。 模具一般可分为塑胶模具与非塑胶模具，塑胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为： 注射成型模电视机外壳、键盘按钮（应用最普遍） 吹气模饮料瓶 压缩成型模电木开关 转移成型模集成电路制品

8、挤压成型模胶水管、塑胶袋 热成型模透明成形包装外壳 旋转成型模软胶洋娃娃玩具 模具是一种生产塑料制品的工具，需要几组零件才能构成一个模具整体，成型模腔是这个组合中最重要的部件。整个模具是被安装在注塑机上的，注塑时，成型模腔内被注入熔融塑料，并在腔内冷却定型，接着上下模分开，此时制品被顶出系统，从模腔顶出离开模具，最后模具再闭合进行下一次注塑。整个过程以循环方式进行。 注塑模具是由若干块钢板配合各种零件组成的，基本分为：成型装置，定位装置，固定装置，冷却系统，恒温系统，道流系统，顶出系统。 目前，塑料的产品已经远远的影响人们的生活。易加工，成本低，密度低等优点，使得塑料的使用越来越多。随着塑料的

9、使用，必然面临着塑料的成型问题。塑料的成型方式主要有：注塑、压塑、挤塑等方式。35优秀通过答辩机械毕业设计全套 CAD图纸 加QQ 194535455第2章 塑件的分析 根据齿轮的齿顶圆尺寸较小的情况，确定所需模具属于小型模具；根据图纸精度要求查出了齿轮各个部分的公差；为了便于脱模，对塑件的壁和孔都选择了一定的脱模斜度，分析了塑件的成型工艺。2.1 工件的原始尺寸 所要设计的塑件为齿轮，属于正常齿制，齿顶高系数，齿根系数，模数，齿数，所以齿根高度为齿顶高为分度圆直径为齿顶圆直径为齿根圆直径为2.2 塑料制品的尺寸、公差和表面质量2.2.1 塑料制品的尺寸 这里的尺寸是指制品的总体尺寸，而不是壁

10、厚、孔径等结构尺寸。 由于塑料流动性的限制，对于流动性差的塑料或薄壁制品进行注塑模塑时，制品尺寸不宜过大，以免熔体不能充满型腔或形成熔接痕，从而影响制品外观和强度。此外，注塑模塑制品的尺寸受到注塑机的公称注塑量、合模力和模板尺寸的限制。 塑件的主要尺寸如图2-1所示 图 2-12.2.2 塑料制品的公差 根据本设计的要求，产品的主要影响因素是：模具制造误差及磨损，特别是成形的制造和装配误差和使用磨损部分，塑料收缩率的波动，成型工艺条件的变化，形状的塑料制品，飞边厚度波动，喷射角度和成型产品尺寸变化。塑料产品分为8级精度，根据塑料品种，每个塑料可选3级。在模具制造的精度一般高于精度的塑料制品各等

11、级。2.2.3 塑料制品的表面质量 塑料制品的表面质量是非常重要的。一定要避免确实。 根据上面的要求，对所给定的塑料制品精度定为MT4，模具精度为IT6. 查模塑件尺寸公差表（GB/T 144861993），塑件的精度为MT4，齿轮的径向基本尺寸为，故公差；高度尺寸为，公差取。筒壁部分径向基本尺寸为，公差取；高度尺寸为，公差取。侧型芯径向尺寸为，公差取；高度为，公差取（以上A、B指尺寸公差表中的“公差种类”）。2.3 塑料制品的几何形状2.3.1 脱模斜度 合理的安排脱模时的模具斜度是为了防止擦伤制品表面。其大小主要取决与制品的收缩情况，形状和壁的厚以级部位。在一般情况下，脱模斜度为，但应根据

12、具体情况而定。如果有特殊要求或较高精度，应该用比较小的斜度，不易脱掉的，就应取较大的脱模斜度；打开模具是，为了让制品留在型芯上，里头表面斜度比外表面的斜度小。2.3.2 塑料制品的圆角 一般来讲，制品上多数的转角都应采用圆弧角，这种方法的好处是可以提高制品的强度，所以在其内部的流动状态也被改变，便于脱模。如果别无其他要求各连接处的圆角半径要小。2.4 模具的初步分析 本设计主要是由三个部分组成：带轴套齿轮、童壁和其上的一个侧孔。轴套和筒壁孔同心不同径。筒壁侧孔需采用抽芯机构。如图2-1所示工件见图。 图 2-1工件简图 如图2-1工件简图所示，端面1和端面2是齿轮的最大投影面，可以随意选择一个

13、断面作为分型面。 筒璧部分是用于定位的，所以它和轴套孔要同心，而齿轮是通过轴套与轴连接的，所以轴套和轮齿的同轴度也要求较高。2.5 塑件的成型工艺过程其主要过程有：成型前的准备、注射成型过程以及对塑件的后期处理三个阶段。2.5.1 成型前的准备 为了保证塑件成型的质量，在成型前应进行一系列必要的准备工作，内容如下: 原材料外观的检验和工艺性能的测定 物料的预热和干燥 嵌件的预热 料筒的清洗 脱模剂的选用2.5.2 注塑成型过程 在注塑机和模具上通过加料、加热塑化、加热注塑、保压、冷却定型、脱模等工序，对塑料进行成形。2.5.3 后处理 主要用于解决注塑过程中由于塑料在型腔内结晶、取向和冷却不同

14、而产生的一些内应力。为解决这些问题，要对塑件进行适当的后期处理，其主要方法是退火和调湿处理。优秀通过答辩机械毕业设计全套 CAD图纸 加QQ 194535455第3章 塑件材料和注塑机的选择 根据本设计的要求选择物合适的材料跟注塑机是一个很好的基础。3.1 材料的选择3.1.1 齿轮分析 本设计的工件是齿轮，所以需要承受反复的荷载，比较高的强度、很好的耐磨性。目前所常用的热塑性材料有：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、。从他们的流动性上比较，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯属于流动性好的一类，聚甲基丙基酸甲酯、聚甲醛属于中等类，而聚氯乙烯是最差的。3.1.2 主要高分子材料 聚乙烯 该材料的洁净度和密度都比较

15、高，较硬、耐腐蚀、且绝缘性也好。=但是在热的温度下容易老化。 聚丙烯 拉伸强度、硬度及弹性都比聚乙烯要好，湿度不影响该材料的绝缘效果。 聚氯乙烯抗拉神、抗屈服、抗冲击能力都比较强，可以用作单独材料使用。 聚甲醛 它是又一种比尼龙热塑性要好的材料。表面比较坚硬而且光滑，适应本设计这种以滑动为主要组成的运动，不易吸水，所以要求制作的精确要高以些。3.1.3 选择材料 虽然，低压聚乙烯也具有硬、耐磨、耐蚀的性能，但其在热的作用下易老化、其用途仅限于承载不高的零件。成型时注射方向的收缩率和处置方向的收缩率不一样，制件容易产生变形，产生缩孔，这些对于要求高强度的齿轮来说是非常不利的。而聚丙烯也具有硬度好

16、及抗疲劳弯曲程度高的特点，但在氧、热的作用下极易解聚、老化。成型时也容易发生缩孔、凹痕和变形，对齿轮也不利。所以聚甲醛是最佳的材料。 聚甲醛的成型工艺： 聚甲醛流动性差，成型困难，若成型条件大，模具需要加热装备，主浇道粗而短，分浇道少转弯。该材料还有毒，所以要电镀处理型心及型腔。必须严格控制该才料的加工工艺，并对这种制件进行热处理来提高其稳定性。这种材料在较高的温度下比较容易分解产生气体，情况比较严重是会发生爆炸事故。所以要求加工温度低且时间要短，一旦分解，要注意缓慢的降低它的温度并除色。聚甲醛虽然不易吸水，因此加工必须用水冷却，然后一般就要求干燥4小时左右。3.2 注塑机的选择3.2.1 选

17、择原则 注射量（容积）不能大于注射机额定注射量的80%： 注射量不能小于注射机额定注射量的20%： 本设计所选择加工零件材料为聚甲醛（POM），因此选用选用螺杆式注射机。 塑件的体积： 如上式所示该设计的体积很小，如果采用单型腔的话，应该选择额定注射量为的注射机。注射机料筒内的熔料在注射时大概有70%参与了注射，大大超过了所要求的20%限度，所以改设计符合注射机的选择原则。 3.2.2 注射机校核 本设计要求所选注射剂的锁模力必须大于型腔内部的压力，以免发生溢料的现象。古查表4-1 注塑模设计 取型腔压力位35MPa，得锁模力为： 式中，分别为型腔投影面积和浇注系统的投影面积。所选注射机的锁模

18、力为200kN，故锁模力可靠。 最大注射力校核塑件形状并不复杂，属于中等流度的一般制品，所以POM 注射压力在 之间。 开模行程校核对于双分型面开模行程按下式校核：式中 表示注塑机最大开模行程（移动模板台面形成），mm； 表示定模座板与定模腔板分开的距离（应足以取出凝料），mm； 表示塑件脱模距离，mm； 表示包括流道凝料在内的塑件高度，mm。 最大开模行程大于模具所需的开模行程，所以选用的注塑机满足要求。优秀通过答辩机械毕业设计全套 CAD图纸 加QQ 194535455第4章 注塑模设计根据本设计的模具设计的要求，通过尝试各种设计方案来选择一个最好的模具设计结构。4.1 模具的结构分析 零

19、件具有侧孔，因而注射模具具有侧向抽芯结构。一般模具设计的结构主要由，浇注系统、成型机构、导向机构、脱模机构、侧向抽芯机构、加热冷却系统、排气系统构成。4.2 型腔数量及排列方式 模具有单型腔和多型腔。根据本设计注射机的选分析，本设计的模具的型腔采用多型腔方式，数目为两个。这种模具的生产效率高，成本低。 在选择型腔的布局方式时，本设计首先考虑到布局对称，因为需要防止模具承受偏差，排列也要紧凑，以节约材料，减轻重量。从前面我们所选则的注射机锁模力校核来看，锁模力远大于型腔的压力，所以对其平稳没有太大的影响，可以不考虑。所以型腔采用直线型排列。4.3 分型面的选择 我们知道分型面一般在模具设计中是很

20、重要的，所以要合理的设计本模具的分型面，它对本设计的整体结构设计有很中要的作用。 分型面的选择： 本设计分型面选择在塑件的外形最大轮廓处，便于很方便的脱离定模。 对于齿轮模具的脱模，本设计模具的脱模机构设置在动模的一侧，模具开模时塑件留在动模一侧，利于容易脱离模具。 从本设计图2-1所示，因为齿轮的结构，可知本设计只需要一个分型面。对于塑件的表面也没有要求，由于它的主要功能只是传动，所以只要保证其加工精度和同轴度，可以随意选择风型面的位置。4.4 浇注系统设计 本设计浇注系统是一个重要环节，所以设计时遵循以下原则： 型腔布局要平衡，开设部位要力求对称，排列要紧凑。 分浇道的流程要尽量短，端面尺

21、寸要尽可能大，减少弯曲。为了减少塑料的消耗，本设计在满足各型腔填充满材料的情况下，减少了本设计浇注系统的整体容积。4.4.1 主浇道的设计 注射机的喷嘴球面直径为,所以进口端凹坑半径为，可以取.图 4-1 根据实际来看，一般模具注射莫主浇道和分浇道的切变速率 时，所以成形制品的质量较好。对于一般热塑性塑料，根据经验公式式中 熔体的体积流量， ； 浇道端面尺寸的当量半径， 。 根据前面的注射机选择，可知熔体的体积流量 为 主浇道取，所以此模具取。代入公式得 主浇道进口端直径取为。 在保证该制品成形的情况下，主浇道的一般长度应短，这样就减少压力的损失及材料的浪费，一般可小于或等于。对于该材料而言，

22、主浇道应该很短，所以取主浇道长度为。 出口端直径： 出口端圆角半径： 4.4.2 主浇道衬套和定位环 主要转动的轮和高温塑料的熔体注射机喷嘴反复接触和碰撞，所以一般不会主沟在固定模具打开，但它将在主浇道衬套分别设置，通常在淬火后嵌入模具，用于更换损坏的情况下，磨削。为了使主流道喷嘴和料筒对，主流道衬套可以添加定位环，与喷嘴可以与主流道入口对齐。 对于小型模具，主流道衬套和定位环设计为一个整体，如图2 - 4所示。套管的长度与固定模具零件厚度一致，与主转轮出口端面不突出的分型面，与定位环的高度为8mm。4.4.3 拉料杆的设计 结合本模具的设计可以看出，在主浇道位置设置一球头形拉料杆，将凝料在开

23、模后拉向动模方向，利用一个特殊机构拉料勾，在开模的过程中将凝料从分浇道中取出。4.4.4 分浇道的设计 分浇道用于连接主浇道和浇口，常用的分浇道截面形状有圆形、正方形、梯形、U 形半圆形和正六角形等。 浇道的截面面积越大，其损失热量就越多，压力损失越小。通常用浇道的截面积和表面积的比值来表示浇道的效率。其中圆形和正方形的效率最高。但是圆形浇道要在浇道两边板上同时加工出半圆形槽，加工难度大，而且浇道不容易对正，浇注时会产生飞边。梯形和U 型效率差不多，梯形浇道同样容易存在死角。 表41 列出常用塑件分浇道断面尺寸推荐范围，其数据是根据长期经验积累并试验验证的。表中数据适用于圆形分浇道，对于其他的

24、截面形式，应按表中数据折算。表4-1 不同塑料的分浇道截面直径塑料名称分浇道截面直径/mm塑料名称分浇道截面直径/mmABS,AS4.89.5聚苯乙烯3.510聚乙烯1.69.3软聚乙烯3.510尼龙类1.69.5硬聚乙烯6.516聚甲醛3.510聚氨酯6.58.0丙烯酸塑料810热塑性聚酯3.58.0抗冲击丙烯酸塑料812.5聚苯醚6.510醋酸纤维素510聚砜6.510聚丙烯510离子聚合物2.410异质同晶体810聚苯硫醚6.513 据表41，选分浇道直径为。为了防止冷料从分前端浇注道路到门和门腔，塑件在冷料穴的作用在子末流道端采集前端冷料。它的长度一般分为流道直径，其中长度是9mm。

25、分浇道的布置： 分浇道应该以平衡式布置，即分浇道长度、形状和截面尺寸必须对称，以达到各个型腔的塑料流动平衡和热平衡，使物料均匀的充满各个型腔。 转轮流道布置应平衡布局，即浇口的长度，断面形状及尺寸必须达到各个型腔对称的塑性流动和热平衡，物料均匀每腔4.4.5 浇口设计 门口是一段细短流道连接流道和型腔，其形状，大小，数量，位置是正确的。对塑件质量的影响是非常大的。 浇口位置结合齿轮的形状和分型面的选择。门安装在齿轮的端面使熔融材料同时充满型腔和可选择的多个大门同时送.但许多跑步者会增加浇口的长度，产生压力降，选择两门适合安装方便，熔体在两个位置同时注入腔和减少注射时间，他的安排两：一是两门是设

26、置在四周；另一个是在T形架的两侧分别设置一个门。环形布置适用于多门方案，处理比T形布局要简单，但材料利用率低，凝料太多，没有寒冷的窑洞，温度低的熔体进入门点可以快速冷却引起的门堵塞。虽然材料比圆形更高，但材料利用率高，流道末端的冷料穴可以收集冷料，.所以，在这里选择T型两点浇口。 4.5 模具的排气系统设计 对注塑模具的排气系统，尤其重要的是，由于注塑过程是由物质熔融形成空气置换。如果没有良好的排气系统，这将导致塑件由于填充或轮廓表面缺陷和其他的缺陷的不足。有以下几种方法：用排气间隙；表面排气；粉末烧结金排气是模具排气的主要形式。 由于模腔小，排气量小，分型面的使用可以排除空气腔。对顶出机构的

27、配合间隙也可作为排气通道，并没有特殊的排气装置是必需的。4.6 侧向抽芯机构设计 由于本设计齿轮上有侧孔，所以就必须设计侧向的抽芯机构。其主要分类有：机动侧向抽芯机构。 液压或气动侧向抽芯机构。 手动侧向抽芯机构。 机动抽芯易于实现自动化，减少工人劳动强度，但是较为复杂；液压或气压抽芯主要用于一些需要高质量表面的薄壁件；手动抽芯则只适用于小批量、抽拔力小的场合。弯稍侧向抽芯、斜导槽侧向抽芯、斜滑块侧向抽芯、其他侧向抽芯机构（如弹性原件）。 抽芯长度：式中 型芯的长度，。 抽芯力：式中 抽芯力，N； 侧型芯成形部分的截面平均周长，m； 侧型芯成形部分的高度，m； 塑件对侧型芯的收缩应力（包紧力）

28、，其值与塑件的几何形状及塑料的品种、成形工艺有关，一般情况下模内冷却的塑件，； 塑料在热状态时对钢的摩擦因数，一般； 侧型芯的脱模斜度或倾斜角，（）。 将有关参数带进式中得 可见抽芯力很小。 开模的时候，模具对于复位块1向下运动，滑块7在弹簧的作用下向左滑动带动型芯向左运动，从而实现了抽芯。合模的时候，滑块7又在复位块1的作用下回到了原位。 斜导柱、弯销和斜导槽三种抽芯机构原理相似，结构也大同小异，和弹簧抽芯机构比较可以看出，弹簧抽芯机构的结构要简单些。由前面计算可知，侧向抽芯的抽芯力为56N，很小，故选择弹簧抽芯机构比较合适。因为侧型芯前端面和定模型芯表面接触，为了使型芯在合模的时候与定模型

29、芯吻合，将滑块制成正方形。 。 4.7 成形零件的设计4.7.1 成型零件的设计应具备的性能 由于该设计的工件需于高温熔料接触，所以其必须具备如下性能： 具备很高的刚度和强度。 具备足够的硬度和耐磨性能。 具备较好的光滑性能和不被蚀的性能。 并且易加工，不容易变型。 成型部位有较高的精度。 型腔和型芯选择45 号钢材料，它是塑性材料，其屈服点为。4.7.2 成型零件的结构设计 结合齿轮形状、尺寸以及模具的加工分析，整体式凹模虽然适用于中小型模具，并且加工塑件表面无痕迹，但是其加工困难，更何况是具有双齿轮型腔的模具，整体式凹模浪费材料，热处理变形较大，加上POM 本身收缩将会使生产出的齿轮塑件精

30、度降低，合格率降低。因而不能选择整体式凹模，同样不宜使用镶嵌式凹模、四壁拼合式凹模和拼块式凹模。此模具的型腔位于动模上，它包括轮齿型腔和筒壁型腔两部分。齿轮型腔加工很简单，可以用车圆孔插齿的方式加工，筒壁型腔可以直接用车床加工，加工工艺简单，不符合镶嵌式凹模的应用场合。而且用镶嵌式凹模还要为保证塑件表面质量而增加磨平、抛光等工序，增加了型腔的加工工艺及加工成本，齿轮并不存在侧凹，模具也不需要侧向分型，故不选拼块式凹模，置于四壁拼合式凹模，则适用于矩阵型腔的。 型芯结构设计型芯是成型塑件内表面的模具零部件，根据结构不同分为：整体式型芯、镶嵌式型芯、组合式型芯。 整体式型芯可以直接加工在固定板和型

31、腔上，成型牢固、质量好，适合齿轮这种小尺寸注塑件，但其加工难度大；镶嵌式是将型芯单独加工之后再用配合的方式固定于型芯固定板上，加工简单，节省材料；组合式应用于复杂型芯，因为齿轮轴套很简单所以不适用。 4.7.3 成型零件的工作尺寸设计 形成了成型零部件的尺寸直接成型塑件尺寸，主要包括径向尺寸和型腔和型芯型腔深度和高度型芯，型腔和型芯的尺寸和位置。在模具设计过程中应根据塑件的大小，确定工作尺寸和精度的模具零件精度。 影响塑件尺寸和精度的因素主要有： 成型收缩率塑料成型后的收缩率与材料、塑件的结构的波动很大，从而引起塑件的尺寸误差很大，塑件尺寸的变化值为：式中 塑料收缩波动而引起的塑件尺寸误差，

32、mm； 塑料的最大收缩率， %； 塑料的最小收缩率， %； 塑件的尺寸, mm。 一般来说，塑料成型收缩引起的尺寸误差控制的波动在公差的13塑料零件。 对塑件尺寸精度的制造精密模具成型零件的制造误差的模具零件的重要因素之一，模具零件的制造误差小，塑件的尺寸精度较高。然而，对模具零件的加工难度大，制造成本和加工周期也将增加。实践证明，如果在年级之间的模具零件的制造误差，成型零件的制造公差站塑件尺寸公差1 / 3。 4.7.4 成型零件工作尺寸的计算 模腔工作尺寸的计算 模腔尺寸计算包括型腔和型芯的径向尺寸、型腔深度和型芯高度尺寸、中心距尺寸的计算。 凹模径向尺寸计算选择平均尺寸法计算，公式为 校

33、核公式为式中 凹模径向尺寸， mm； 塑件径向公称尺寸， mm； 塑料的平均收缩率， %； 塑件公差值， mm； 凹模制造公差， mm； 凹模的磨损量， mm； 塑料的最小收缩率， %； 系数随塑件精度和尺寸变化，一般在 之间。 塑件公差值： 轮齿公差，同比公差。 塑件径向公称尺寸：齿腔,为齿轮分度圆直径；筒壁。 塑料的平均收缩率：查相关资料，聚甲醛收缩率为，故平均收缩率为。 塑料最大和最小收缩率： ，。 凹模的制造公差： ,0.117 凹模的磨损量： ，0.053 将参数代入式中，算出型腔尺寸得： 齿腔顶圆凹模径向尺寸 齿腔分度圆凹模径向尺寸 齿根圆凹模径向尺寸 筒壁凹模径向尺寸 齿腔顶圆：

34、 齿腔分度圆： 齿根圆： 筒壁： 齿轮齿廓计算（变模数法）。为获得所需的齿轮齿廓，需要对齿腔参数进行修正，修正公式如下： （41） （42）式中 齿轮的压力角， =20； 齿轮的模数； 模具齿腔的压力角， (）； 模具齿腔的模数； 塑料的水平收缩率， %。 将以上数据带入式（41）和式（42）中得：；。 凹模深度尺寸计算平均尺寸法 （43） 校核 (44）式中 凹模高度尺寸， mm； 塑件高度公称尺寸， mm； 凹模深度制造公差。 塑件高度公称尺寸：齿腔 为齿轮分度圆直径；筒壁孔。将参数带入式（43）中，算出型腔高度得：齿腔；筒壁。 齿腔 筒壁 需要对筒壁型腔进行修正，筒壁。 型芯尺寸计算 型

35、芯径向尺寸计算。采用平均尺寸法 （45） 校核 （46）式中 型芯径向尺寸， mm； 型芯制造公差， mm； 型芯的磨损量， mm； 系数，取值范围为。 塑件径向公称尺寸：轴套；筒壁 将参数代入式（45）中，算出型芯径向尺寸得：轴套；筒壁 轴套 筒壁 应对轴套、筒壁型芯经行修整轴套7.315mm；筒壁15.585mm。 型芯高度计算。塑件为通孔结构，所以型芯和型腔的高度相同。 侧型芯径向尺寸及高度计算（47） 校核 （48）式中 型芯径向尺寸， mm； 型芯制造公差， mm； 型芯的磨损量， mm； 系数，取值范围为。 塑件径向公称尺寸为。 将参数代入式（47）中，算出型芯径向尺寸得：。 校核

36、4.8 型腔厚度及底板厚度的计算 注射成型过程中，型腔的压力高，而塑料压力高，这就要求有一定的强度和刚度的腔.如果腔的强度和刚度是不够的，它会导致模具断裂和变形。腔壁的压力应腔的最大压力是，大型模具型腔，往往由于缺乏刚性，弯曲变形，应按刚度计算；对于一个小的模具型腔，腔前常弯曲变形，内应力超过许用应力，应根据强度计算。从车头的设计可以看出，该模具型腔比较小，最大只有28mm，属于小型的模具，因此，在考试中应与计算强度一致。腔壁腔是圆形的，因此，应选择圆形型腔的强度计算公式。型腔是嵌入在固定板上，因此它属于组合型腔。强度计算公式为 （49）式中 圆形型腔的侧壁厚度， mm； 型腔半径，可取塑件半

37、径， mm； 型腔压力， MPa； 模具材料的许用应力， MPa。 轮齿部分：塑件的轮齿部分齿顶圆半径，型腔压力,模具材料的须用应力，代入公式（49）得到，只要型腔壁厚大于4mm，就能承受型腔内35MPa 的压力。 筒壁部分：筒壁内孔半径，代入式（49）得到，只要大于2mm 就可以承受型腔内的压力。 底板厚度计算公式为式中 型腔厚度， mm； 型腔内压力， MPa； 型腔半径， mm； 模具材料的许用应力， MPa。 轮齿部分： 筒壁部分： 4.9 脱模机构设计对于本设计的脱模，塑件必须从模具的行腔及型芯中推出来。4.9.1 脱模机构的结构组成 脱模机构的设计原则。首先，我们应该对大小和位置的

38、粘附型腔或型芯的塑料部件的正确分析，选择毕剥剥职位的合适方法，对重力和射血阻力中心结合中心的顶部，由于该包紧力最大塑性收缩的核心，所以上角色应该是尽可能的靠近核心和最高输出应在塑性刚度功能，零件的最大强度，表面应尽可能大一些。有影响的剥离力的因素很多，在材料的收缩率，塑件壁厚，形状复杂的模具型芯，型腔的出射角和小粗糙度高，会增加脱模阻力；相反，它会减少 。 脱模机构的分类 脱模机构根据动力来源可以分为手动脱模、机动脱模、液压脱模、气动脱模。根据模具结构分为简单脱模机构、双向脱模机构、顺序脱模机构、二级脱模机构、浇注系统脱模机构以及带螺纹塑件的脱模机构等。4.9.2 脱模机构的结构 脱模机构由以

39、下几部分组成，推杆上的塑料件的直接影响，从型芯脱出塑件，推杆需要固定，因此设置顶出板固定，通过顶部板与固定板，顶杆固定平衡，注塑机液压顶屋顶上的杆或机械顶杆作用，顶杆完成前行动。推杆小或长距离的弹射过程上是稳定的，在顶部的系统增加推板导柱和导套，顶针顶，顶杆应先于型腔或型芯复位，通过回程杆。在系统上的拉杆，其作用是浇注系统的冷料拉动模，在卸荷过程中塑料零件材料一起被顶。的固定销的作用是推板与动模板之间的间隙离开，防止垃圾和杂物落入系统的顶部。4.9.3 脱模力的计算 齿轮的壁厚与内孔直径之比t/D=6/7，大于1/20，属于厚壁塑件。塑件横断面形状为圆形，所以齿轮的脱模力计算公式为：式中 脱模

40、力， N； 塑料的拉伸模量， MPa; 塑料成型的平均收缩率， %； 被包型芯的长度， mm； 塑料的泊松比； 脱模斜度， （）； 塑料与钢材之间的摩擦系数； 型芯的平均半径， mm； 塑件在与开模方向垂直的平面上的投影面积， mm2，当塑件底部有通孔时，10B 项视为零； 由 和决定的无量纲数； 由和决定的无量纲数。塑料的拉伸模量；塑料成型的平均收缩率； 塑料的泊松比； 脱模斜度；塑料与钢材之间的摩擦系数。 被包型芯的长度；型芯的平均半径；塑件为通孔，10B 为零； ，所以 轴套部分脱模力为。 筒壁部分被包型芯的长度；型芯的平均半径；塑件为通孔，10B为零；，所以 筒壁部分脱模力为。 所以总

41、的脱模力为4.9.4 简单脱模机构 在所有模具脱模机构中，简单脱模机构是最常用的一种形式。 从释放点，三种脱模机构满足。推杆推出机构比推杆更稳定。齿轮的精度是有利的。同时，模具的结构很小，但释放的机制是非常小的，推板顶出机构和释放机制很难安排。根据管道顶管脱模机构形式不同可分为固定模式。脱模距离为15mm，释放距离很小，和核心要求的地位是很高的，所以选择顶管脱模机构。如图4-9所示。图 4-9模具顶管脱模机构4.9.5 脱模机构的先复位设计 因为侧行芯的模具，所以当夹紧，脱模机构必须先复位防止侧型芯和顶管施工干扰。常见的复位杆或弹簧复位，在复位弹簧是最简单的，所以设计时选择弹簧复位。4.10

42、浇注系统凝料脱模机构设计 由于模具有两个型腔，具有分浇道，所以分浇道的凝料在开模后必须取出。从前面的设计可以看出，凝料在开模的时候被拉断，与塑件分开，应该从分型面1取出。分型面凝料的脱模机构一般有：利用侧凹拉断点浇口凝料，利用托板式拉断点浇口凝料，拉料拉杆脱出机构，利用分浇道推板脱卸点浇口凝料，凹模固定板内设置点浇口浇注系统凝料脱出机构和利用二次脱模机构脱卸潜伏式浇口凝料几种形式。 本设计结合模具的结构，选用拉料杆将主浇道凝料拉出，再用拉料钩将其从分浇道拉出。如图。 在开模的时候由于凝料包裹在拉料杆上，所以凝料随着它一起运动，从主浇道中拉出。拉料钩也与凝料一起运动，当它上边的螺母与中间板接触的

43、时候，拉料钩将不再运动，此时，主浇道凝料已经从主浇道中脱出。由于拉料钩不再运动，凝料被拉住，从拉料杆上分离，而浇口板继续运动，分浇道凝料即可拉出。4.11 合模导向机构的设计 注塑模具的导向机构主要有柱导套定位和两种锥定位。导柱导向机构引导动模运动和固定的合模导向和脱模机构。4.11.1 导向机构的作用 塑料模具各有各的引导机制。模具的导向机构工作时，能保持正确的模具，然后保持腔.正确的形状同时，引导机制导致的动态和固定模式，根据订单模式，避免在模具损伤过程的核心；并能承受一定的侧向力。与三板结构的模具，导柱所能承受的卸版和模具型腔板的荷载（引脚的门口）。对于大的脱模机构，或释放机制在细长杆，释放机制需要设置导向机制，保