【正文】 ，由于近年來進(jìn)口模具中，精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具占多數(shù)，所以，從減少進(jìn)口、提高國產(chǎn)化率角度出發(fā)，這類高檔模具在市場上的份額也將逐步增大。綜上所述,本設(shè)計(jì)是利用模具業(yè)現(xiàn)有的高水平和它所具有的優(yōu)勢,經(jīng)過綜合考慮,把汽車速度表主動齒設(shè)計(jì)成帶有鑲件的塑料齒輪。第2章 塑件與注射模具 塑料概述 塑料的結(jié)構(gòu)、成分塑料的主要成分是樹脂，樹脂有天然樹脂和合成樹脂兩種。高聚物可分為線型高聚物、體型高聚物、網(wǎng)型高聚物。塑料之所以具有可塑性或流動性，就是樹脂所賦予的。 塑料的使用性能及用途塑料的優(yōu)點(diǎn)：（1）重量輕。（3）優(yōu)良的耐磨、自潤滑和吸震性能。（5）優(yōu)越的化學(xué)穩(wěn)定性。（7）有些塑料具有優(yōu)良的光學(xué)性能。由于塑料具有重量輕、韌性好、成型易。但是由于要求其耐磨性要高，抗沖擊韌性要好，因此對塑料的成份，注塑整個(gè)過程的工藝，設(shè)備，模具等，都要作出大量工作，以保證塑件的表面質(zhì)量良好，從而達(dá)到使用的要求。熱塑性塑料的合成樹脂都是線型或支鏈型高聚物，因而受熱變軟，甚至成為可流動的穩(wěn)定粘稠液體，在此狀態(tài)時(shí)具有可塑性，可塑成一定形狀的塑件，冷卻后保持既得的形狀，如再加熱又可變軟塑制成另一形狀，如此可以反復(fù)進(jìn)行多次使用?？紤]到該塑件是應(yīng)用于汽車的速度表，要有一定的硬度和剛性，綜合考慮各種塑料的綜合性能，選用尼龍66塑料。具有優(yōu)良的耐磨性，自潤滑性，機(jī)械強(qiáng)度較高。6．成型工藝：尼龍66較易受熱氧化而發(fā)黃，采用真空干燥，避免高溫氧化分解，也有利于除去微量水分。5）℃，干燥時(shí)間5～8小時(shí)。 塑件結(jié)構(gòu) 形狀塑件的幾何形狀應(yīng)盡可能保證有利于成型的原則，即在開模取出時(shí)，盡可能不采用復(fù)雜的瓣合分型與側(cè)抽芯。 脫模斜度由于塑料冷卻后產(chǎn)生收縮，會使塑件緊緊包住模具型芯或型腔中的凸起部分，為了便于從塑件中抽出型芯或型腔中取出塑件，防止脫模時(shí)拉傷或擦傷塑件，因此塑件內(nèi)外表面沿脫模方向應(yīng)具有足夠的脫模斜度，設(shè)計(jì)速度表主動齒輪為五個(gè)的蝸桿，所以它有足夠的脫模斜度。 圓角 帶有尖角的塑件，往往會在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，影響塑件強(qiáng)度；同時(shí)還會出現(xiàn)凹痕或氣泡，影響塑件外觀質(zhì)量。這樣，不僅避免了應(yīng)力集中，提高了強(qiáng)度，而且還增加了塑件的美觀，有利于塑件充模時(shí)的流動，經(jīng)過對速度表的觀察，無尖角存在，有利于設(shè)計(jì)。27180。件精度為5級。這種模具實(shí)用且不昂貴，其費(fèi)用所占比例小，通過表面調(diào)質(zhì)，模具可以具有一定的強(qiáng)度和耐磨性，同時(shí)形成柔韌、可延展的芯部結(jié)構(gòu)。成型方法：通用注射模具。注射?？煞譃閯幽：投纱蟛糠帧Ｋ芰献⑸溥^程中應(yīng)注意的共同問題：由于對塑料制品的表面質(zhì)量要求很高，不能有任何斑紋、氣孔等缺陷，因而在整個(gè)注塑過程對原料、設(shè)備、模具、甚至產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，都要十分注意和提出嚴(yán)格甚至特殊的要求。但會到其他方面因素的影響，所以應(yīng)注意以下幾項(xiàng)。加熱前一定要干燥，并在注塑時(shí)，加料必須使用干燥料斗。 機(jī)筒、螺桿及其附件的清潔為防止原料污染和在螺桿及附件凹陷處存有舊料或雜質(zhì)，特別熱穩(wěn)定性差的樹脂存在，因此在使用前、停機(jī)后都應(yīng)用螺桿清洗劑清洗干凈各件，使其不得粘有雜質(zhì)，當(dāng)臨時(shí)停機(jī)時(shí)，為防止原料在高溫下 停留時(shí)間長，引起解降，應(yīng)將干燥機(jī)和機(jī)筒溫度降低。，粗糙度低（）。槽必須足夠，以及時(shí)排出空氣和熔體中的氣 體。，宜用較高注射溫度。：在滿足充模的情況下， 一般宜低，最好能采用慢—快—慢多級注射。：在滿足塑化質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量低，防止產(chǎn)生解降的可能。 其他方面的問題由于為要防上表面質(zhì)量惡化，一般注塑時(shí)盡量少用脫模劑；當(dāng)用回用料時(shí)不得大于 20％。定模安裝在注射機(jī)固定模板上，而動模則安裝在注射機(jī)的移動模板上。澆注系統(tǒng)——將注射機(jī)噴嘴過來的熔融塑料過渡到型腔中，起了輸送管道的作用。溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)——控制模具的溫度，使熔融塑料在充滿模腔后迅速可靠定型。脫模機(jī)構(gòu)——把模腔中定型后的塑件從模具中脫分并取出的部件。第3章 注射機(jī)的確定和型腔設(shè)計(jì) 注射機(jī)型號的確定一般工廠的塑膠部都擁有從小到大各種型號的注射機(jī)。所以我們不必過多的考慮注射機(jī)型號。 最大注射量的校核按下式校核：KVoV=+V澆 （31） 式中： Vo為注射成型機(jī)最大注射量 （cm）。Vi為一個(gè)塑料制品的體積（cm3）。n 為型腔數(shù)。利用上式得 163= 4π(R22R12)H+4L1L2＋1/3SH=101即 130＞101所以，注射成型機(jī)的注射量合適。 P模為模內(nèi)壓力(型腔內(nèi)熔休壓力)(MPa)。A分為塑料制品及澆注系統(tǒng)在分型面是的投影面積之和( cm3)。 型腔的設(shè)計(jì) 分型面位置的確定如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： 件質(zhì)量考慮。由于本塑件相對高度較小，而且有自身斜度，所以可以底面為分型面。分型面應(yīng)盡可能選擇在不影響塑件外觀的部位以及塑件外觀的要求，而且分型面處所產(chǎn)生的飛邊應(yīng)容易修整加工。 技術(shù)規(guī)格考慮即盡可能減少塑件在分型面上的投影面積。模具的分型面尺寸在保證一定的型腔不溢料邊距的情況下，應(yīng)盡可能減小分型面接觸面積，從而可以增加分型面的接觸應(yīng)力，防止溢料，并簡化分型面的加工。這樣要求注射機(jī)在開模結(jié)束后動、定模板之間的最小間距為80mm，附錄B中注射機(jī)的移模行程為260mm，滿足要求，因此可以該塑件的前端面為分型面。為便于塑件脫模，應(yīng)使塑件在開模時(shí)盡可能留于動模部分（因?yàn)樗芗捻敵鰴C(jī)構(gòu)通常都設(shè)在動模部分）。如型腔設(shè)在動模上，則使手動脫模不便。，為了有利于氣體的排出，分型面盡可能與料流的末端重合，即底座底面。，盡量使塑件開模時(shí)留在動模一邊。綜上所述，由于速度表主動齒輪外觀質(zhì)量要求高，尺寸精度要求較高，且裝配精度要求高，但結(jié)構(gòu)相對簡單，模具將會采用一個(gè)分模面。如圖31所示，采用A－A 這樣一個(gè)平直的分型面，模具澆道和速度表主動齒輪無齒部分在定模上設(shè)計(jì)，齒形部分全在動模上設(shè)計(jì)，這樣大大簡化了動模的設(shè)計(jì)加工。因此我們設(shè)計(jì)的模具為多型腔的模具。圖32 型腔確定圖在本例中，我們采用第一種方法來確定型腔數(shù)目： （33）式中 為型腔數(shù)為注射機(jī)公稱注射量的利用系數(shù),～,。為澆注系統(tǒng)及飛邊等的塑料質(zhì)量，(g)。在本設(shè)計(jì)中由于所選的注射成型機(jī)的最大注射量比所需的大出很多，所以確定型腔數(shù)為四是可以的了。整體方式強(qiáng)度、剛度好，結(jié)構(gòu)簡單。由于該塑件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，隨然采用鑲拼組合方式的動模會使模具的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但采用這方式可以使型腔容易加工，所以采用鑲拼組合方式的動模模具的模具結(jié)構(gòu)，使模具型腔的加工簡化. 動模型腔結(jié)構(gòu)如圖33所示。 為塑件外徑基本尺寸，(mm)。 為塑料平均收縮率，已知為2%。 為模具成型尺寸設(shè)計(jì)公差，一般=(1/8～1/4)s =～ mm為例，得 == 同理，型腔的其它內(nèi)形部分也應(yīng)用式（3—4）計(jì)算。 為塑件高度基本尺寸，(mm)。以塑件的基本高度尺寸20mm為例，得 H=(20+202％1/20) =同理，型腔的其它深度尺寸也應(yīng)用式（3—5）計(jì)算。 主流道設(shè)計(jì) 主流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主流道是指從注射機(jī)噴嘴與模具接觸的部位起，到分流道為止的這一段。主流道截面面積過小，塑料在流動過程中冷卻面積相對增加，熱量損失大，黏度增加，流動性降低，成型壓力損失大，造成成型困難；如主流道截面面積過大，會使流道容積增大，塑料耗量增多，而且會使塑料流動過程中壓力減弱，冷卻時(shí)間長，易產(chǎn)生紊流或渦流，使塑件產(chǎn)生氣孔，影響塑件質(zhì)量。其小端直徑D2=D1+（~1）mm,常取4~8mm。主流道的一端常設(shè)計(jì)成帶凸臺的圓盤，高度為5~10mm,并與注射機(jī)固定模板的定位孔間隙配合，襯套的球形凹坑深度常取3~5mm,R2=R1+（1~2mm）。通常主流道L可小于或等于60 mm,詳見圖4—1所示。澆注套的主要作用是：（1）使模具安裝時(shí)進(jìn)入定位孔方便而在注射機(jī)上很好的定位，與注射機(jī)噴嘴孔吻合，并能經(jīng)受塑料的反壓力，不致被推出模具。結(jié)構(gòu)如圖41所示。取L=60 mm。它是澆注系統(tǒng)中熔融狀態(tài)的塑料由主流道流入型腔前，通過截面積的變化及流向變換以獲得平穩(wěn)流態(tài)的過渡段。 分流道的形狀及尺寸分流道是裝配線圖中定模腔板下的水平的流道。其截面形狀如圖42所示。實(shí)際加工時(shí)，用銑床銑出流道后，少為省一下模，省掉加工紋理就行了。）。本模具的分流道布置形式采用平衡式，如下圖所示。選擇澆口位置時(shí)應(yīng)遵循以下原則，并根據(jù)具體情況決定：澆口的位置選擇應(yīng)盡量避免產(chǎn)生噴射和蠕動；澆口應(yīng)開設(shè)在塑件斷面最厚處，以利于塑料添充及補(bǔ)料；澆口位置的選擇應(yīng)使塑料的流程最短，料流變向最少，以減少流動能量的損失；應(yīng)有利于型腔內(nèi)的氣體排出，以免由于氣體被壓縮產(chǎn)生高溫，使塑件局部碳化燒焦；應(yīng)減少或避免塑件的熔接痕，增加熔接牢度，無特殊需要，最好不要開設(shè)一個(gè)以上的澆口，否則會增加熔接痕的數(shù)量；應(yīng)防止料流將型腔、型芯、嵌件擠壓變形，對于有細(xì)長型芯的圓筒形塑件，應(yīng)避免偏心進(jìn)料，以防止型芯彎曲。我們將采用限制性澆口。從圖43中可看出，我們采用的是側(cè)澆口。側(cè)澆口一般開設(shè)在分型面上，塑料熔體于型腔的側(cè)面充模，其截面形狀多為矩形狹縫，調(diào)整其截面的厚度和寬度可以調(diào)節(jié)熔體充模時(shí)的剪切速率及澆口封閉時(shí)間。具體到這套模具，其澆口形式及尺寸如圖43所示。實(shí)際加工中，是先用圓形銑刀銑出直徑為Φ4和Φ6 的分流道，再將材料進(jìn)行熱處理，后做一個(gè)銅公（電極）去放電，用電火花打出這個(gè)澆口來?？傊顾芗哂辛己玫男阅芘c外表，一定要認(rèn)真考慮澆口位置的選擇，通常要考慮以下幾項(xiàng)原則：。根據(jù)本塑件的特征，綜合考慮以上幾項(xiàng)原則，每個(gè)型腔設(shè)計(jì)一個(gè)進(jìn)澆點(diǎn)如圖43所示。一般在塑件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個(gè)型腔的分流道設(shè)計(jì)成長度相等、形狀及截面尺寸相同（型腔布局為平衡式）的形式，否則就需要通過調(diào)節(jié)澆口尺寸使各澆口的流量及成型工藝條件達(dá)到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。 冷料穴的設(shè)計(jì)在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機(jī)噴嘴和主流道入口這一小段熔體因輻射散熱而低于所要求的塑料熔體的溫度，從噴嘴端部到注射機(jī)料筒以內(nèi)約10－25mm 的深度有個(gè)溫度逐漸升高的區(qū)域，這時(shí)才達(dá)到正常的塑料熔體溫度。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個(gè)井穴將主流道延長以接收冷料，防止冷料進(jìn)入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔所產(chǎn)生的冷料的井穴稱為冷料穴。本模具中的冷料穴的具體位置和形狀如圖44所示。標(biāo)準(zhǔn)模架一般由定模型板、定模固定板、動模墊板（或叫支承板）、墊塊（或叫墊腳、模腳、支承塊）、動模固定板、頂出固定板、頂出墊板（或叫頂出底版）、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、等組成。一般定模型板與定模固定板要用銷釘定位，動模固定板與動模墊板要用銷釘定位。模具外表面應(yīng)光潔，加涂防銹漆。根據(jù)已設(shè)計(jì)的型腔和型芯模塊的尺寸，可選用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模板。動模固定板外形尺寸為340260mm，厚度為20mm。它的主要作用是在動模固定板和動模墊板之間形成頂出機(jī)構(gòu)的動作空間，或是調(diào)節(jié)模具的總厚度，以適應(yīng)注射機(jī)的模具安裝厚度要求。由于它主要是承受壓力，所以材料可選用HT200。h墊塊=0+10+11+26+20+4 =71mm可取 h墊塊=76mm墊塊與動模固定板和動模墊板（動模板）之間可用螺釘定位，如圖5—1所示。導(dǎo)向零件的作用是：保證模具在進(jìn)行裝配和調(diào)模試機(jī)時(shí)，保證動、定模之間一定的方向和位置。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)零件包括導(dǎo)柱和導(dǎo)套等。，一副模具一般需要2～4個(gè)導(dǎo)柱。、導(dǎo)套及導(dǎo)向孔的軸線應(yīng)保持平行，否則將影響合模的準(zhǔn)確性，甚至破壞導(dǎo)向零件。 導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)導(dǎo)柱的長度必須比動模端面的高度高出6~8mm，以免在導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向之前動模先進(jìn)入型腔相碰而損壞。導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)如圖5—2所示。為使導(dǎo)柱比較順利地進(jìn)入導(dǎo)套孔，在導(dǎo)套孔的前端應(yīng)有倒角；導(dǎo)套孔的滑動部分按H7/f6間隙配合，；導(dǎo)套的材料硬度應(yīng)低于導(dǎo)柱的硬度，這樣可以改善摩擦，以防止導(dǎo)柱或?qū)桌?。結(jié)構(gòu)如圖53所示。另外也常用在拉料桿端開設(shè)冷料穴作貯存冷料所用。在本設(shè)計(jì)中，澆口拉料桿的組合形式見圖44所示，由于分澆道不是特別長，所以在此不設(shè)計(jì)澆道拉料桿。動模板的厚度h可用下面計(jì)算公式： H=K100 （52）F=pA式中 F為動模墊板受的總壓力 (N)。 B為動模墊板寬度（mm）。 p 為凹模壓力，一般取25～45MPa。 K 為修正系數(shù)，～。當(dāng)再次注射時(shí)，在模具閉合過程中，定模表面與反推桿接觸，并使反推桿推動推出機(jī)構(gòu)一起返回原始位置。反推桿在模板上的布置，應(yīng)根據(jù)模具結(jié)構(gòu)形式確定。在熱塑性塑料注射模具中，利用彈簧使推桿先復(fù)位，這在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較多。缺點(diǎn)是容易失效，要經(jīng)常更換。圖54 彈簧先復(fù)位結(jié)構(gòu)圖第6章 模具三維造型及動畫設(shè)計(jì) 三維造型成型零件無論是動模各件還是定模各件，它們的畫法都基本相同，下面介紹應(yīng)用Pro/ ENGINEER野火版定模固定板的畫法： 文件—新建命令，打開新建對話框，選擇零件類型，子類型選為實(shí)體，輸入新建文件名稱“dmgdb”,鉤選“使用缺省模塊”然后確定，在新文件選項(xiàng)窗口中選擇“mmnspartsolid”進(jìn)入零件工作環(huán)境。圖61 新建對話框，選擇[放置]→[定義]，彈出草繪窗口，選取front平面為定義草繪平面，選取草繪方向參照平面為right，單擊草繪，進(jìn)入草繪界面。如圖62所示。如圖63所示。如圖64所示。如圖65所示。如圖66所示。如圖67 定模固定板