塑料雙聯(lián)齒輪注塑模具設計

塑料雙聯(lián)齒輪注塑模具設計,塑料,齒輪,注塑,模具設計 立體光照成型的注塑模具工藝的綜合模擬 立體光照成型的注塑模具工藝的綜合模擬 [1] Wang KK (1980) System approach to injection molding process.Polym-Plast Technol Engmolding process design.14(1):75–93. [2] Shen SF (1984) Simulation of polymeric flows in the injection molding process. Int J Numer Methods Fluids 4(2):171–184. [3] Agassant JF, Alles H, Philipon S, Vincent M (1988) Experimental and theoretical study of the injection molding of thermoplastic materials. Polym Eng Sci 28(7):460–468. 摘要:功能性零部件都需要設計驗證測試，車間試驗，客戶評價，以及生產(chǎn)計劃。在小批量生產(chǎn)零件的時候，通過消除多重步驟，建立了有快速成型形成的注塑模具，這種方法可以保證縮短時間和節(jié)約成本。這種潛在的一體化由快速成型形成注塑模具的方法已經(jīng)被多次證明是可行的。無論是模具設計還是注塑成型的過程中，缺少的是對如何修改這個模具材料和快速成型制造過程的影響有最根本的認識。此外，數(shù)字模擬技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成為模具設計工程師和工藝工程師開注塑模具的有用的工具。但目前所有的做常規(guī)注塑模具的模擬包已經(jīng)不再適合這種新型的注塑模具，這主要是因為模具材料的成本變化很大。在本文中，以完成特定的數(shù)字模擬注塑液塑造成快速成型模具的綜合方法已經(jīng)發(fā)明出來了，而且還建立了相應的模擬系統(tǒng)。通過實驗結(jié)果表明，目前這個方法非常適合處理快速成型模具中的問題。 關鍵詞:注塑成型；數(shù)字模擬；快速成型；注塑模具；模擬系統(tǒng) 1 引言 在注塑成型中，聚合物熔體在高溫和高壓下進入模具中。因此，模具的材料需要有足夠的熱性能和機械性能來經(jīng)受高溫和高壓的塑造循環(huán)。許多研究的焦點都是直接有快速成型形成注塑模具的過程。在生產(chǎn)小批量零件的時候，通過消除多重步驟，直接由快速成型形成的注塑模具可以保證縮短時間和節(jié)約成本。這種潛在的有快速成型形成注塑模具的方法已經(jīng)被證明成功了?？焖俪尚湍＞咴谛阅苌鲜怯袆e與傳統(tǒng)的金屬模具。主要差異是導熱性能和彈性模量（剛性）。舉例來說，在立體光照成型模具中的聚合物的導熱率小于鋁制的工具的千分之一。在用快速成型技術(shù)來制造鑄模時，整個模具設計和注塑成型工藝參數(shù)都需要修改和優(yōu)化，傳統(tǒng)的方法是改變徹底的刀具材料．不過，目前還沒有對如何修改這個模具材料的方法有根本的了解．在當前的模具中，僅僅改變一些材料的性能是不能得到一個合理的結(jié)果的。同樣，使用傳統(tǒng)方法的時候，實際生產(chǎn)的零件也會有出先次品。因此，研究出一個快速成型過程，材料和注塑模具之間的互動關系是非常火急的。這樣就可以確定模具設計標準和快速模具的注塑的技術(shù)。 此外，計算機模擬是一種預測模塑件的質(zhì)量的有效的方法。目前，商用仿真軟件包已經(jīng)成為模具設計師和工藝工程師在注塑過程中例行性的工具。不幸的是，目前常規(guī)注塑成型的模擬程序已經(jīng)不再適用于這個快速成型模具，因為它極大的需要不同的刀具材料。例如，利用現(xiàn)在的仿真軟件在鋁和立體光照模具之間做個實驗比較一下，雖然鋁模具模擬植的部分失真是合理的，但是結(jié)果是不可以接受的，因為誤差超過了百分之五十。在注塑成型中，失真主要是由于塑料零件的收縮和翹曲，模具也是一樣的。對于通常模具，失真的主要因素是塑料件的收縮和翹曲，這個在目前的模擬中能測試準確。但是對于快速成型模具，潛在的失真會更多，在當前的測試中，其中就會有些失真會被忽視。例如，用一個簡單的三步驟模擬分析模具變形的時候，就會出現(xiàn)很多偏差。 2 綜合仿真的成型過程 2.1 方法 為了在注塑成型過程中模擬立體光照模具的功能，反復的試驗中得到了一個方法。不同的軟件組已經(jīng)開發(fā)出來了，而且也已經(jīng)做到了這一點。主要的假設是，溫度和負載邊界條件造成立體光照模具的扭曲，仿真步驟如下： 1部分幾何模型則作為一個實體模型，這將通過流量分析軟件包被翻譯到一個文件 中。 2模擬光聚合物模具中熔融體填充的過程，然后輸出溫度和壓力的資料。 3在前一步獲得了熱負荷和邊界條件，然后對光模具進行結(jié)構(gòu)分析，其中失真的計算是在該注塑過程中進行的。 4如果模具的扭曲收斂了，那么直接進行下一步．否則，扭曲的型腔（改動扭曲后的型腔的尺寸）返回第二個步驟，以熔體形式模擬注入扭曲的模具中。 5然后注射成型零件的收縮和翹曲模擬就開始應用了，算出該成型零件最終的扭曲部分． 上述的模擬流動中，基本上是三個仿真模塊。 2.2 模具結(jié)構(gòu)分析 結(jié)構(gòu)分析的目的是預測在填充過程中，模具由于熱和機械壓力而產(chǎn)生的變形。這個模型是基于一個三維熱邊界元法。邊界元法是比較適合這個應用的，因為只有變形的模具表面才有這樣的信息。此外，邊界元法有一個優(yōu)點，那就是在計算變形的模具的時候，它的計算是不會白費的。 模具在所受載荷超過彈性范圍的時候會產(chǎn)生應力。因此，在決定模具變形的時候，模具材料是一個基準。模具的熱性能和力學性能是各向同性的，而且溫度也是獨立的。 盡管這個過程是循環(huán)的，但是相同時間的溫度和熱流都是可以用于計算模具變形的．通常情況下，在模具里面每個瞬間溫度都局限于型腔的表面和噴嘴的頂端。在觀察距離的時候，瞬間的衰減變化是很微笑的，小于２.５毫米．這說明在模具的噴嘴處的變形是很小的，因此，忽略這個影響也是合理的．穩(wěn)態(tài)溫度場滿足拉普拉斯方程?2T = 0的邊界條件。 至于機械邊界條件，型腔表面受到熔體的壓力，模具的表面會連接到工作臺上的，而其他的外部表面將會假設是自由的.熱邊界的推導方程是大家都知道的，這是由于： (2-1) 其中uk, pk和Ｔ分別是位移，牽引力和溫度。α, ν是代表材料的膨脹系數(shù)和泊松比。Ulk是在ＸＹ方向上基本的位移。在一個三維空間中，各向同性彈性區(qū)域中，由一個單元產(chǎn)生的負荷主要集中在xl方向上，它是以下面的形式產(chǎn)生的： (2-2) 其中δlk是Kronecker三角函數(shù)，μ是該模具材料的剪切模量。Plk的基本收縮都是在模具表面的每個Ｎ節(jié)點處測量的，可以表示為： (2-3) 整個Ｎ將分散在模具的表面上，轉(zhuǎn)變?yōu)榉匠蹋? (2-4) 其中Γn是指在這個區(qū)域上的表面成分。把恰當?shù)木€性函數(shù)代入方程，得到的線性邊界方程就是模具的方程． 這個方程適用于每個離散的模具表面，從而組合成線性方程組，其中Ｎ是節(jié)點的總數(shù)。每個節(jié)點有八個相關數(shù)量，三個位移組成部分，三個牽引組成部分，還有溫度和熱流量。在穩(wěn)態(tài)熱模型中，每個節(jié)點處的溫度和磁場是已知的，余下的６個量中，三個必須是已知的。此外，在若干個節(jié)點處的位移值的方程必須消除剛體運動和剛體自轉(zhuǎn)的奇異系統(tǒng)。由此產(chǎn)生的系統(tǒng)方程式是一個集合起來的綜合矩陣，它可以為有限元方法求解。 基于方程的注塑假設，下面將給出元件的應力和應變： (2-5) 該偏元件的應力和應變分別是： (2-6) 用類似的方法可以預測在回火玻璃中的殘余應力了。以積分的形式在平面上分析粘性和彈性結(jié)構(gòu)關系時，可以表示為以下公式： (2-7) 其中G1是材料的的剪切模量。擴張的應變的情況如下： (2-8) 其中Ｋ是材料體積的彈性模量，α和θ的定義是： (2-9) 如果α(t) = α0，那么結(jié)果則為： (2-10) 同樣的，利用方程消除應變εxx(z, t)，得到： (2-11) 利用拉普拉斯變化方程，輔助系數(shù)R(ξ)由下面的方程得出： (2-12) 利用上述方程，并簡化在模具中的應力和應變的形式，那么注塑中殘余的應力在冷卻階段中，由下面的方程獲得： (2-13) 方程可以通過梯形正交被解決。由于材料的時間在快速的變化，所以需要一個準數(shù)控程序來檢測。輔助模量是檢測數(shù)控梯形的規(guī)則。 關于翹曲分析，節(jié)點位移和曲率將以殼單元表達為： (2-14) 其中[ k ]單元剛度矩陣，[Be]是衍生算子矩陣，rkistoj是位移，{re}是面的方程得出： (2-15) 使用完整的三維有限元分析法的好處就是可以準確知道翹曲的結(jié)果。但是，當零件的形狀很復雜的時候，它也是相當麻煩的。在本文中，在殼體理論基礎上介紹了一種二維有限元分析方法。這種方法被大量使用是因為大多數(shù)注塑模具的零件都有一些部分幾何的厚度遠遠小于其他部分。因此，那些部分則可以被作為一個集會的單元來預測翹曲。每三個節(jié)點殼單元組合成一個恒應變?nèi)菃卧鸵粋€離散克希霍夫三角元，如圖1所示，因此翹曲可以分為平面伸展變形ＣＳＴ和板彎曲變形ＤＫＴ。并相應的以單元剛度矩陣來描述翹曲的拉伸剛度矩陣和彎曲剛度矩陣。 圖1 a-c是殼單元在局部坐標系統(tǒng)里的變形分解．a(chǎn)是平面伸展元素，b是平面彎曲元素，c是殼單元 三 實驗驗證 對提出的模型進行了評定和發(fā)展，最后核查是非常重要的。從模型模擬中得到的扭曲數(shù)據(jù)將和文獻8中的立體光照模具數(shù)據(jù)比較。如圖2所示，有一個注塑尺寸36 × 36 × 6毫米和實驗數(shù)據(jù)中是相同的。薄壁和加強筋的厚度都是1.5mm，這個注塑材料是聚丙烯。注塑機的型號是ARGURYHydronica320-210-750，它的工藝參數(shù)是，熔解溫度是250°，模具溫度是30°，注塑壓力是13.79Pa，保壓時間是3s，冷卻時間是48s。立體光照模具材料使用杜邦SOMOSTM6110樹脂，能抵御高達300°的高溫。如上所述，熱傳導是區(qū)分立體光照模具和傳統(tǒng)模具的一個重要因素。模具中的熱量轉(zhuǎn)移會產(chǎn)生溫度的不均勻分布，所以導致了成型零件的翹曲．立體光照成型模具的周期是可以預測的。以高的熱傳導率金屬為背面做的薄殼立體光照模具將會增加自身的熱傳導率。 圖3 不同的熱傳導率下，在Ｘ方向上的扭曲失真比較 圖4 在不同的熱傳導率下，在Ｙ方向上的扭曲失真比較 圖5 在不同熱傳導率下，在Ｚ方向上扭曲失真比較 圖6 不同熱傳導率下各個捻度變量的比較 對于這個部分，扭曲包括三個方向上的位移和捻度（兩個最初的平行邊的夾角的誤差）．如圖3到圖6，實驗結(jié)果表明，這些數(shù)值也包括通過傳統(tǒng)注塑模具模擬系統(tǒng)預測的扭曲值和報道［3］中的三步驟。 ４ 結(jié)論 本文介紹了一個綜合模擬的快速成型模具的方法，并且建立了相應的仿真系統(tǒng)。為了驗證這個系統(tǒng)，實驗還進行了快速焊接立體光照成型模具。很明顯，立體光照模具也會出現(xiàn)傳統(tǒng)的注塑模具模擬軟件一樣的故障．假設由于注射中的溫度和負載荷引起了扭曲．那么用三步驟完成的話，結(jié)果也會出現(xiàn)比較多的誤差。 不過更先進的模型會使結(jié)果更接近與實驗。立體光照模具改進了熱傳導率極大的增加了零件質(zhì)量．由于溫度比壓力（負載）對模具的影響更大，所以改進立體光照模具的熱傳導率可以更顯著的提高零件質(zhì)量。無論零件多么復雜，快速成型技術(shù)可以使人們造型更快，更便捷，更便宜．在快速成型穩(wěn)步發(fā)展的基礎上，快速制造也將隨之而來，并且需要更多的精確工具來確定工藝過程的參數(shù)．現(xiàn)行的模擬工具不能滿足研究者研究模具相對的變化。正如本文中所述，對于一個綜合模型來說，要預測最后零件質(zhì)量是相當重要的。在不久的將來，我們期待看到通過快速成型擴展到快速模具制造的模擬程序。 參考文獻 [1] Wang KK (1980) System approach to injection molding process.Polym-Plast Technol Engmolding process design.14(1):75–93. 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Dissertation,University of Delaware,Newark, DE. 10 塑料雙聯(lián)齒輪注塑模具設計 畢業(yè)設計（論文）任務書 題目 塑料雙聯(lián)齒輪注塑模具設計 專業(yè) 機械設計制造及其自動化 主要內(nèi)容：以塑料雙聯(lián)齒輪為設計對象，從塑料產(chǎn)品的生產(chǎn)全過程考慮，基于計算機軟件平臺完成對產(chǎn)品的造型、模具設計、成型工藝、成型質(zhì)量預測等工作。 基本要求： 1．查閱文獻資料不少于15篇（列入?yún)⒖嘉墨I中），其中外文文獻不少于2篇。根據(jù)查閱的文獻資料情況，寫出文獻綜述，字數(shù)不少于3000字；翻譯外文文獻一篇，譯文字數(shù)不少于3000字，并分別單獨裝訂成冊。 2．應安排一定量的計算機應用，使學生掌握現(xiàn)代研究手段，提高畢業(yè)設計（論文）質(zhì)量； 3．畢業(yè)設計(論文)分設計（說明書）或論文兩類，畢業(yè)設計的學生必須獨立完成一定數(shù)量的工程圖，其中工程圖至少要有1張是計算機繪圖，一份12000字以上的設計說明書（論文）；畢業(yè)論文篇幅一般為2萬字左右。 主要參考資料： [1] 齊衛(wèi)東.塑料模具設計與制造[M].北京：高等教育出版社，2004.6:8-9. [2] 鄒繼強.塑料模具典型結(jié)構(gòu)圖冊[M].深圳：《模具制造》雜志社，2001.4:13-15. [3] 李海梅.注射成型及模具設計實用技術(shù)[M].北京：化學工業(yè)出版社，2008.2:23-27. [4] 申長雨，李海梅.塑料模具CAE技術(shù)概況及發(fā)展趨勢[M].工程塑料應用，2001,2:45-56. [5] 《塑料模具手冊》編寫組.塑料模具設計手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1992.6:35-45. [6] 李德群.塑料成型工藝及模具設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.8:123-201. [7] 張蔭朗.塑料注塑模具計算簡明手冊[M].北京：中國石化出版社，1995.8:89-106. [8] 馮曉曾等.模具用鋼和熱處理[M].北京：機械工業(yè)出版社，1984.1:77-98. 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[12] Menges G,Mohren P.How to make injection molds :Second edition[J].Munich:Hanser Publishers,1993.7:49-57. 完 成 期 限： 指導教師簽名： 專業(yè)負責人簽名： 年 月 日 開題報告表 課題名稱 塑料雙聯(lián)齒輪的注塑模具設計 課題來源 課題類型 指導師 學生姓名 學 號 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 1、 畢業(yè)設計（論文）的目的和要求： 畢業(yè)設計（論文）的目的: 本課題是關于塑料雙聯(lián)齒輪的注塑模具設計。要求運用所學知識,通過查閱相關資料，運用專業(yè)基礎理論和專業(yè)知識，能很好的對注塑模具進行設計.達到熟練的掌握注塑模具的設計知識,并能對注塑模具設計有更高層次的認識的目的。為今后實際工作打下基礎。 畢業(yè)設計（論文）的要求： 該課題的設計要求通過基于現(xiàn)代CAD技術(shù)的注塑模設計,在設計過程中掌握模具設計的一般規(guī)律,對于運用現(xiàn)代CAD技術(shù)進行模具設計進行研究和應用,完成塑料s雙聯(lián)齒輪注塑模具設計.，從而達到對其理論的研究。 二、畢業(yè)設計（論文）的設計思路 : 1. 明確塑件設計要求 仔細閱讀模具相關文獻，認真進行市場調(diào)研，從制品的塑料品種，塑件形狀，尺寸精度，表面粗糙度等各方面考慮注塑成型工藝的可行性和經(jīng)濟性；必要時，要考慮塑件的材料種類與結(jié)構(gòu)修改的可能性。 2.運用proe及CAD軟件完成模具設計。 運用proe建立三維模具圖，再使用CAD繪制二維模具圖。 3. 畢業(yè)設計思路 1 緒論 2 塑件分析 3 模仁模架選取 4 成型零部件設計 5 澆注系統(tǒng)設計 6 頂出系統(tǒng)設計 7 冷卻系統(tǒng)設計 8 模具總裝配圖 3、 畢業(yè)設計（論文）的預期成果 了解proe cad 制圖軟件,完成模具設計，在預計時間內(nèi)做完雙聯(lián)塑料齒輪注塑模具設計。 四：畢業(yè)設計（論文）的時間安排： 第1周到第2周：查閱相關資料；完成開題報告，文獻綜述，文獻翻譯。 第3周到第4周：確定塑料件產(chǎn)品，繪制相關圖形。 第5周到第9周：繪制模具三維圖，完整模具設計。 第10周到第11周：完成工程二維圖的繪制，整理設計說明書。 第12周到15周：完成初稿審閱，準備答辯。 五、參考文獻 [1]王鑫.注塑模具設計基礎.電子工業(yè)出版社,2013.7：12-56. [2]閔志宇,方世杰,沈俊芳. 雙聯(lián)圓柱直齒輪注塑模具設計[J]. 工程塑料應用,2010.5:34-45. [3]屈繁敏. 基于Pro/E的齒輪注塑模CAD系統(tǒng)的研究和開發(fā)[D].太原理工大學,2010.9:66-90. [4宋滿倉. 注塑模具設計與制造標準化體系的研究[D].大連理工大學,2005.4:23-32. [5]劉小元. 基于Pro/E的齒輪注塑模設計系統(tǒng)的研究[D].太原理工大學,2006.8:58-74. [6]徐淑姣,董祥忠,林旭東. 塑料注塑模CAE的現(xiàn)狀和發(fā)展前景,2008.10:46-65. [7]趙素淵,李愛軍. 基于Solid Works注塑模具的塑件結(jié)構(gòu)設計[J]. 煤礦機械,2005.11:112-134. [8]劉小元. 基于Pro/E的齒輪注塑模設計系統(tǒng)的研究[D].太原理工大學,2006.4:98-103. [9]王萍,徐德紅. 注塑齒輪及其模具設計[J]. 鑄造技術(shù),2011.5:230-254. [10]劉巖,高國安,夏永勝. 齒輪注塑模具CAD系統(tǒng)[J]. 計算機輔助設計與制造,1998.7:76-98. [11]K.Miyata, Y.Tawara, Y.Matui and K.Ohashi: "Optimum design for magnetic resonance imaging circuit using permanent magnet", ibid., 9, 115 (1990). [12]H.Siebold: "Design optimization of main, gradient and RF field coils for MR imaging", IEEE Trans.Magnetics, MAG-26, 2, 841 (1990). [13] 馮曉曾等.模具用鋼和熱處理[M].北京：機械工業(yè)出版社，1984.1:77-98. [14] 胡志炎等.模具失效分析手冊[M].成都：四川科學技術(shù)出版社，1989.2:67-89. [15] 梁耀能.機械工程材料[M].廣州：華南理工大學出版社，2002.4:90-121. [16] 崔忠圻主編.金屬學記熱處理[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.5:210-232. 指導教師簽名： 日期： 課題類型：（1）A—工程設計；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究； （2）X——真實課題；Y——模擬課題；Z—虛擬課題 要求（1）、（2）均要填，如AY、BX等。 開題報告表 課題名稱 塑料雙聯(lián)齒輪的注塑模具設計 課題來源 課題類型 指導師 學生姓名 學 號 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 1、 畢業(yè)設計（論文）的目的和要求： 畢業(yè)設計（論文）的目的: 本課題是關于塑料雙聯(lián)齒輪的注塑模具設計。要求運用所學知識,通過查閱相關資料，運用專業(yè)基礎理論和專業(yè)知識，能很好的對注塑模具進行設計.達到熟練的掌握注塑模具的設計知識,并能對注塑模具設計有更高層次的認識的目的。為今后實際工作打下基礎。 畢業(yè)設計（論文）的要求： 該課題的設計要求通過基于現(xiàn)代CAD技術(shù)的注塑模設計,在設計過程中掌握模具設計的一般規(guī)律,對于運用現(xiàn)代CAD技術(shù)進行模具設計進行研究和應用,完成塑料s雙聯(lián)齒輪注塑模具設計.，從而達到對其理論的研究。 二、畢業(yè)設計（論文）的設計思路 : 1. 明確塑件設計要求 仔細閱讀模具相關文獻，認真進行市場調(diào)研，從制品的塑料品種，塑件形狀，尺寸精度，表面粗糙度等各方面考慮注塑成型工藝的可行性和經(jīng)濟性；必要時，要考慮塑件的材料種類與結(jié)構(gòu)修改的可能性。 2.運用proe及CAD軟件完成模具設計。 運用proe建立三維模具圖，再使用CAD繪制二維模具圖。 3. 畢業(yè)設計思路 1 緒論 2 塑件分析 3 模仁模架選取 4 成型零部件設計 5 澆注系統(tǒng)設計 6 頂出系統(tǒng)設計 7 冷卻系統(tǒng)設計 8 模具總裝配圖 3、 畢業(yè)設計（論文）的預期成果 了解proe cad 制圖軟件,完成模具設計，在預計時間內(nèi)做完雙聯(lián)塑料齒輪注塑模具設計。 四：畢業(yè)設計（論文）的時間安排： 第1周到第2周：查閱相關資料；完成開題報告，文獻綜述，文獻翻譯。 第3周到第4周：確定塑料件產(chǎn)品，繪制相關圖形。 第5周到第9周：繪制模具三維圖，完整模具設計。 第10周到第11周：完成工程二維圖的繪制，整理設計說明書。 第12周到15周：完成初稿審閱，準備答辯。 五、參考文獻 [1]王鑫.注塑模具設計基礎.電子工業(yè)出版社,2013.7：12-56. [2]閔志宇,方世杰,沈俊芳. 雙聯(lián)圓柱直齒輪注塑模具設計[J]. 工程塑料應用,2010.5:34-45. [3]屈繁敏. 基于Pro/E的齒輪注塑模CAD系統(tǒng)的研究和開發(fā)[D].太原理工大學,2010.9:66-90. [4宋滿倉. 注塑模具設計與制造標準化體系的研究[D].大連理工大學,2005.4:23-32. [5]劉小元. 基于Pro/E的齒輪注塑模設計系統(tǒng)的研究[D].太原理工大學,2006.8:58-74. [6]徐淑姣,董祥忠,林旭東. 塑料注塑模CAE的現(xiàn)狀和發(fā)展前景,2008.10:46-65. [7]趙素淵,李愛軍. 基于Solid Works注塑模具的塑件結(jié)構(gòu)設計[J]. 煤礦機械,2005.11:112-134. [8]劉小元. 基于Pro/E的齒輪注塑模設計系統(tǒng)的研究[D].太原理工大學,2006.4:98-103. [9]王萍,徐德紅. 注塑齒輪及其模具設計[J]. 鑄造技術(shù),2011.5:230-254. [10]劉巖,高國安,夏永勝. 齒輪注塑模具CAD系統(tǒng)[J]. 計算機輔助設計與制造,1998.7:76-98. [11]K.Miyata, Y.Tawara, Y.Matui and K.Ohashi: "Optimum design for magnetic resonance imaging circuit using permanent magnet", ibid., 9, 115 (1990). [12]H.Siebold: "Design optimization of main, gradient and RF field coils for MR imaging", IEEE Trans.Magnetics, MAG-26, 2, 841 (1990). [13] 馮曉曾等.模具用鋼和熱處理[M].北京：機械工業(yè)出版社，1984.1:77-98. [14] 胡志炎等.模具失效分析手冊[M].成都：四川科學技術(shù)出版社，1989.2:67-89. [15] 梁耀能.機械工程材料[M].廣州：華南理工大學出版社，2002.4:90-121. [16] 崔忠圻主編.金屬學記熱處理[M].北京：機械工業(yè)出版社，1994.5:210-232. 指導教師簽名： 日期： 課題類型：（1）A—工程設計；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究； （2）X——真實課題；Y——模擬課題；Z—虛擬課題 要求（1）、（2）均要填，如AY、BX等。 畢業(yè)設計（論文）課題申報表 課題名稱 塑料雙聯(lián)齒輪注塑模具的設計 課題來源 自選 課題類型 AY 指導教師 王鑫 技術(shù)職務 講師 指導學生人數(shù) 9 是否實習 否 實習地點 無 課題簡介：（選題背景、主要內(nèi)容、現(xiàn)有條件、時間安排、預期成果及表現(xiàn)形式。） 本課題是關于塑料雙聯(lián)齒輪的注塑模具設計。要求運用所學知識,通過查閱相關資料，運用專業(yè)基礎理論和專業(yè)知識，能很好的對注塑模具進行設計.達到熟練的掌握注塑模具的設計知識,并能對注塑模具設計有更高層次的認識的目的。為今后實際工作打下基礎。 該課題的設計要求通過基于現(xiàn)代CAD技術(shù)的注塑模設計,在設計過程中掌握模具設計的一般規(guī)律,對于運用現(xiàn)代CAD技術(shù)進行模具設計進行研究和應用,完成塑料s雙聯(lián)齒輪注塑模具設計.，從而達到對其理論的研究。 仔細閱讀模具相關文獻，認真進行市場調(diào)研，從制品的塑料品種，塑件形狀，尺寸精度，表面粗糙度等各方面考慮注塑成型工藝的可行性和經(jīng)濟性；必要時，要考慮塑件的材料種類與結(jié)構(gòu)修改的可能性。 運用proe建立三維模具圖，再使用CAD繪制二維模具圖。 專業(yè)教研室意見： 負責人簽名： 年 月 日 院（系）意見： 負責人簽名： 年 月 日 填表說明：1、課題來源要填寫明確（如基金項目、攻關項目、某企事業(yè)單位項目等） 2、課題類型：（1）A—工程設計；B—技術(shù)開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究； （2）X—真實課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題； 要求（1）、（2）均要填，如AY，BY等。 河南工程學院畢業(yè)設計評價表 系(部)： 機械工程學院 專業(yè)班級：機制1222 學生姓名：魏璞 畢業(yè)設計題目 塑料雙聯(lián)齒輪注塑模具的設計 指導 教師 指導教師評定 成績 評閱人 評閱人 評定成績 答辯委員會 評定成績 評 價 項 目 A B C D 選題 質(zhì)量 1 選題符合專業(yè)培養(yǎng)目標，體現(xiàn)綜合訓練基本要求 2 題目難易度 3 題目工作量 4 題目與生產(chǎn)、科研、實驗室建設等實際的結(jié)合程度 畢業(yè) 設計 質(zhì)量 5 綜合運用知識的能力（論文（設計）涉及學科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度） 6 應用文獻資料的能力 7 實驗（設計）能力 8 計算能力（數(shù)據(jù)運算與處理能力等） 9 外文應用能力 10 計算機應用能力 11 對實驗結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟分析能力） 12 插圖（或圖紙）質(zhì)量 13 論文（或設計說明書）撰寫水平 14 論文（或設計）的實用性與科學性 15 論文（或設計）規(guī)范化程度（論文（或設計）欄目齊全合理、SI制的使用等） 16 創(chuàng)見性（只分“有”或“無”） 評閱與 答辯 17 評閱與答辯（有否指導教師和論文評閱人評閱意見、答辯委員會意見以及成績評定是否恰當?shù)龋? 評定成績（分為優(yōu)、良、中、及格、不及格五等） 專 家 評 語 （如不夠填寫，可另附紙） 評審專家（簽名）： 年 月 日 塑料雙聯(lián)齒輪注塑模具設計指導老師 目錄 第一章緒論第二章塑件分析第三章模具結(jié)構(gòu)分析第四章成型零部件設計第五章設計澆注系統(tǒng) 第六章頂出系統(tǒng)設計 第七章模具總裝配圖 第一章緒論 隨著中國當前的經(jīng)濟形勢的日趨好轉(zhuǎn) 中國的制造業(yè)也日趨蓬勃發(fā)展 而模具技術(shù)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平的重要標志之一 模具工業(yè)能促進工業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展和質(zhì)量提高 并能獲得極大的經(jīng)濟效益 因而引起了各國的高度重視和贊賞 本文分為三個重要組成部分 第一部分緒論中詳細介紹了中國模具工業(yè)的發(fā)展的現(xiàn)狀 第二部分進入注塑模具設計階段 對所要設計的塑件進行了詳細的分析 第三部分是模具設計的詳細過程 包含成型零件設計和注塑模具各種系統(tǒng)的設計 最后是裝配注意事項 設計過程利用了電腦軟件如AutoCAD和Pro e進行制圖 模擬 但是 由于本人知識經(jīng)驗上的不足 設計還有很多不足和需要改進的地方 希望在今后的實際工作中得以改進 二 塑件的基本分析 本次設計的題目是塑料雙聯(lián)齒輪注塑模具設計 設計參數(shù)如下表所示 塑件形狀如右圖所示 塑料雙聯(lián)齒輪 三 模具型腔排布 根據(jù)需要 本設計采用的是平衡式進料 這樣的排布比較緊湊 壓力分布均勻 對稱布局 不容易產(chǎn)生溢料 齒輪距離模具中心35mm處 模具型腔排布采用一模六腔平衡排布 如右圖所示 一模六腔平衡排布 成型零部件指的是構(gòu)成模具型腔的所有零件 包括型腔型芯等 成型零部件的質(zhì)量決定了塑件的質(zhì)量 所以我們對成型零部件的設計有一定的要求 直接與塑料接觸構(gòu)成塑件形狀的零件稱為成型零件 其中構(gòu)成塑件外形的成型零件成為凹模 構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀的成型零件成為凸模 型芯 在該模具設計中 型腔型芯如右圖所示 四 模具型芯型腔的結(jié)構(gòu)圖 圖動模模仁 圖動模模仁 本設計澆注系統(tǒng)采用點澆口形式 因為是一模六腔結(jié)構(gòu) 所以需要設計分流道 在本設計中 主流道直徑為3 5mm 傾斜角度為3度 分流道直徑為4mm 如右圖所示 五 澆注系統(tǒng)設計 六 頂出系統(tǒng)設計 頂出過程算是模具設計的最后一個步驟 我們不僅要要求產(chǎn)品能夠安全順利無損壞的頂出 還有盡可能的保證頂出系統(tǒng)的簡單靈活實用可靠 所以我們在設計頂出系統(tǒng)時要計算頂出行程以及要考慮頂板的順利復位 只有這樣才能保證模具的循環(huán)使用 頂針排布如圖所示 均勻分布在齒輪周圍 圖頂針排布 六 限位機構(gòu)的設計 本設計為三板模設計 在本設計中用了小限位桿和定位板來控制模具開模順序 小限位桿的限位距離為5mm 限位板的距離為140mm如圖所示 限位桿 圖限位板 圖小限位桿 七 模具總裝配圖 模具二維圖 模具三維圖 八 模具工作原理 模具第一次開模 從點澆口處斷開 模具開模順序原理 本設計為三板模 需要進行三次開模 第一次開模從板1處開模 因為此時點澆口的力要遠小于其他力 所以最先開模 當動模移動到一定距離后 復位板帶動上螺釘拉動水口推板 保證第二次開模從板2處 頂出凝料 最后當力大于尼龍扣時 從分型面3處開模 完成一次模具開模 模具第二次開模 模具第二次開模 水口推板將凝料頂出 模具開模順序原理 本設計為三板模 需要進行三次開模 第一次開模從板1處開模 因為此時點澆口的力要遠小于其他力 所以最先開模 當動模移動到一定距離后 復位板帶動上螺釘拉動水口推板 保證第二次開模從板2處 頂出凝料 最后當力大于尼龍扣時 從分型面3處開模 完成一次模具開模 模具第三次開模 模具最后一次開模 頂針頂出產(chǎn)品 水口推板推出凝練 完成開模 模具開模順序原理 本設計為三板模 需要進行三次開模 第一次開模從板1處開模 因為此時點澆口的力要遠小于其他力 所以最先開模 當動模移動到一定距離后 復位板帶動上螺釘拉動水口推板 保證第二次開模從板2處 頂出凝料 最后當力大于尼龍扣時 從分型面3處開模 完成一次模具開模 衷心的感謝各位老師的觀看 謝謝