机械臂关节注塑模设计(附件)
注塑成型是目前工业生产中普遍采用的塑料生产方式，效率高且具有很高的尺寸精度。本设计是关于一种塑料机械臂的注塑模具设计，主要包括分析塑件的成型工艺，确定型腔的数目，注塑机的选择和模具结构设计。通过使用Pro/E软件对制件进行三维实体造型，选择合适的浇注系统以及成型部件、导向机构、顶出机构、冷却机构和排气系统的设计。由于制件结构简单规则，所以卸料方式采用的是推杆顶出的方式。通过一个具体塑料件注塑模的设计，将大学四年所学的东西加以应用，保证模具开、合模平稳，无其它不良现象，确保成型产品的质量。自己也得到了锻炼和提升为以后参与此类工作做准备。关键词 机械臂关节，注塑模具，侧抽芯，Pro/E，AutoCAD
目录
1 引言 1
2 塑料制件材料的选用 2
2．1 所选塑料的具体信息 2
2．2 聚甲醛的主要用途 3
3 工艺分析 3
3．1 结构分析 4
3．2 尺寸和精度的设计选择 5
3．3 表面粗糙度的设计分析 5
3．4 塑件的体积和质量 5
4 成型工艺的设计和模具的选用 6
4．1 成型工艺设计 6
4．2 浇口的选择 7
4．3 型腔数目的确定 7
4．4 注塑机的选择 7
5 注射模具结构设计 9
5．1 分型面 9
5．2 型腔的规划 10
5．3 浇注系统的设计 10
5．4 注射模成型零部件的设计 13
5．5 排气结构设计 14
5．6 脱模结构 14
5．7 注射模温度调节系统 15
5．8 冷却孔 16
5．9 模架的选用 16
6 模具材料 17
6．1 成型零件材料选用 17
6．2 注射模用钢种 17
7 模具的总装配图 17
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
1 引言
现代工业快速发展，塑料的生产急需寻 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
找一种高效率的生产方式，这是注塑成型的方式也就孕育而生了。伴随着越来越多的各种高性能塑料制件在机械、电子、轻工包装等行业扮演着越来越重要的角色，其生产方式中最关键的塑料模具的需求也随之增加，国民经济的比重也相应增加[1]。近30年塑料行业的发展进入到了黄金时期，越来越多的塑料制品应用到了工业和人们的日常生活中，这就需要更多的人才加入到模具设计这一行业来提高模具设计人员的技术水平。一个优秀的设计人员必须具备稳固的基础知识理论和先进的设计创新思维并熟练掌握各种加工技术和工艺。作为本专业的学生更要以成为一名新时代的优秀模具设计师为目标并为之奋斗。
有关塑料模具的可行性分析和研究的目的和价值就在于系统完整地检测学生在大学四年所学到的有关模具设计的知识是否足够扎实以及能否在老师指导下完整设计出一套可用于生产的模具结构，提高自己的实践能力把所学应用到生产中去，做到学以致用。
在模具设计过程中我们能完整得了解工业生产当中模具设计的完整过程和具体方式方法，如三维图和装配图的制作，零部件的选用，数据参数的校核，寻找相关书籍和手册等。同时也让我们了解到了各种标准的要求并能熟练运用Pro/E、CAD来进行模具的分析设计和二维图的绘制，为今后从事本行业做准备。
本次我所设计的这个机械臂关节塑料模具便是塑料件在机械行业应用的具体体现，在此次设计过程中我努力按着设计流程一步一步按要求规章设计进行，采用我所认为的最合理方案并保证结构合理，经济。但我设计和接触到的模具实在太少，在设计过程中难免会出现一些不合理的地方，考虑得也许也不够周全或许有更简单经济的设计方案，还请多多见谅。 2 塑料制件材料的选用
2．1 所选塑料的具体信息
POM（聚甲醛树脂）定义：聚甲醛是一种线性聚合物，没有侧链但密度和结晶度都很高。其分子链具有不同的化学结构，包括均聚甲醛和共聚甲醛。不同于共聚甲醛均聚甲醛的密度、结晶度和熔点都很高，但稳定性差且加工温度范围窄仅有10℃，酸碱稳定性也低，而共聚甲醛则正好都与之相反，特别是加工范围宽有50℃。作为综合性能优异的工程塑料有着良好的物理、机械和化学性能并具有极高的耐摩擦性。由此才被称之为赛钢同时也是世界第三大通用塑料。适用于各种耐磨件、传动件、化工、仪器仪表等零件的生产材料的选择[2]。
2.1.1 一般性能
聚甲醛质地坚硬且致密，表面光滑、有光泽，一般呈浅黄或白色，半透明的薄壁，易燃烧，火焰顶部呈黄色，底端呈蓝色，有强烈的刺激性甲醛味以及鱼腥味。白色粉末状的聚甲醛一般不透明且具易上色，密度为1.411.43g/cm3[3]。成型收缩率为1.23.0%，成型温度170200℃，POM长期不耐热但短期耐热，可在40℃~100℃内长期使用。POM易分解，240℃便能分解。分解过程伴随有刺激和腐蚀性气体。因此模具材料的选择应采用耐腐蚀的钢材。
2.1.2 力学性能
聚甲醛具有高的强度和硬度且弹性耐磨性也非常好，力学性能优异，50.5MPa的比强度，2650Mpa的比刚度，数据性能上接近金属。其力学性能随温度变化很小，但冲击强度较高且对缺口间隙很敏感，在有缺口的情况下冲击强度会下降高达90%。聚甲醛的抗疲劳强度非常优异，所以才广泛用作机械传动结构件且摩擦因数小耐磨性和自润滑性都非常好。当两个聚甲醛产品在高载荷作用下对磨时会发出音调极高的噪音。
2.1.3 电学性能
聚甲醛具有较好的点绝缘性且不易受温度和湿度的影响；耐电弧性在高温下亦可极好得保持。其自身的厚度还会影响介电强度。
2.1.4 环境性能
聚甲醛遇到强碱和氧化剂会发生变性，但能耐一定的烯酸和弱酸且还具有良好的耐溶剂性，其在高温下也能保持一定的化学稳定性。吸水性小，尺寸稳定性好。但聚甲醛在紫外线的长期作用下，力学性能会发生，表面会变成粉末出现裂纹，所以聚甲醛的应尽量避免暴露在阳光下。
2.1.5 成型性
聚甲醛属于结晶料具有窄的融化范围、融化和凝固块，并且当材料温度略低于融化温度时便发生结晶。流动性一般，不易吸湿，不需干燥处理。
目录
1 引言 1
2 塑料制件材料的选用 2
2．1 所选塑料的具体信息 2
2．2 聚甲醛的主要用途 3
3 工艺分析 3
3．1 结构分析 4
3．2 尺寸和精度的设计选择 5
3．3 表面粗糙度的设计分析 5
3．4 塑件的体积和质量 5
4 成型工艺的设计和模具的选用 6
4．1 成型工艺设计 6
4．2 浇口的选择 7
4．3 型腔数目的确定 7
4．4 注塑机的选择 7
5 注射模具结构设计 9
5．1 分型面 9
5．2 型腔的规划 10
5．3 浇注系统的设计 10
5．4 注射模成型零部件的设计 13
5．5 排气结构设计 14
5．6 脱模结构 14
5．7 注射模温度调节系统 15
5．8 冷却孔 16
5．9 模架的选用 16
6 模具材料 17
6．1 成型零件材料选用 17
6．2 注射模用钢种 17
7 模具的总装配图 17
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
1 引言
现代工业快速发展，塑料的生产急需寻 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
找一种高效率的生产方式，这是注塑成型的方式也就孕育而生了。伴随着越来越多的各种高性能塑料制件在机械、电子、轻工包装等行业扮演着越来越重要的角色，其生产方式中最关键的塑料模具的需求也随之增加，国民经济的比重也相应增加[1]。近30年塑料行业的发展进入到了黄金时期，越来越多的塑料制品应用到了工业和人们的日常生活中，这就需要更多的人才加入到模具设计这一行业来提高模具设计人员的技术水平。一个优秀的设计人员必须具备稳固的基础知识理论和先进的设计创新思维并熟练掌握各种加工技术和工艺。作为本专业的学生更要以成为一名新时代的优秀模具设计师为目标并为之奋斗。
有关塑料模具的可行性分析和研究的目的和价值就在于系统完整地检测学生在大学四年所学到的有关模具设计的知识是否足够扎实以及能否在老师指导下完整设计出一套可用于生产的模具结构，提高自己的实践能力把所学应用到生产中去，做到学以致用。
在模具设计过程中我们能完整得了解工业生产当中模具设计的完整过程和具体方式方法，如三维图和装配图的制作，零部件的选用，数据参数的校核，寻找相关书籍和手册等。同时也让我们了解到了各种标准的要求并能熟练运用Pro/E、CAD来进行模具的分析设计和二维图的绘制，为今后从事本行业做准备。
本次我所设计的这个机械臂关节塑料模具便是塑料件在机械行业应用的具体体现，在此次设计过程中我努力按着设计流程一步一步按要求规章设计进行，采用我所认为的最合理方案并保证结构合理，经济。但我设计和接触到的模具实在太少，在设计过程中难免会出现一些不合理的地方，考虑得也许也不够周全或许有更简单经济的设计方案，还请多多见谅。 2 塑料制件材料的选用
2．1 所选塑料的具体信息
POM（聚甲醛树脂）定义：聚甲醛是一种线性聚合物，没有侧链但密度和结晶度都很高。其分子链具有不同的化学结构，包括均聚甲醛和共聚甲醛。不同于共聚甲醛均聚甲醛的密度、结晶度和熔点都很高，但稳定性差且加工温度范围窄仅有10℃，酸碱稳定性也低，而共聚甲醛则正好都与之相反，特别是加工范围宽有50℃。作为综合性能优异的工程塑料有着良好的物理、机械和化学性能并具有极高的耐摩擦性。由此才被称之为赛钢同时也是世界第三大通用塑料。适用于各种耐磨件、传动件、化工、仪器仪表等零件的生产材料的选择[2]。
2.1.1 一般性能
聚甲醛质地坚硬且致密，表面光滑、有光泽，一般呈浅黄或白色，半透明的薄壁，易燃烧，火焰顶部呈黄色，底端呈蓝色，有强烈的刺激性甲醛味以及鱼腥味。白色粉末状的聚甲醛一般不透明且具易上色，密度为1.411.43g/cm3[3]。成型收缩率为1.23.0%，成型温度170200℃，POM长期不耐热但短期耐热，可在40℃~100℃内长期使用。POM易分解，240℃便能分解。分解过程伴随有刺激和腐蚀性气体。因此模具材料的选择应采用耐腐蚀的钢材。
2.1.2 力学性能
聚甲醛具有高的强度和硬度且弹性耐磨性也非常好，力学性能优异，50.5MPa的比强度，2650Mpa的比刚度，数据性能上接近金属。其力学性能随温度变化很小，但冲击强度较高且对缺口间隙很敏感，在有缺口的情况下冲击强度会下降高达90%。聚甲醛的抗疲劳强度非常优异，所以才广泛用作机械传动结构件且摩擦因数小耐磨性和自润滑性都非常好。当两个聚甲醛产品在高载荷作用下对磨时会发出音调极高的噪音。
2.1.3 电学性能
聚甲醛具有较好的点绝缘性且不易受温度和湿度的影响；耐电弧性在高温下亦可极好得保持。其自身的厚度还会影响介电强度。
2.1.4 环境性能
聚甲醛遇到强碱和氧化剂会发生变性，但能耐一定的烯酸和弱酸且还具有良好的耐溶剂性，其在高温下也能保持一定的化学稳定性。吸水性小，尺寸稳定性好。但聚甲醛在紫外线的长期作用下，力学性能会发生，表面会变成粉末出现裂纹，所以聚甲醛的应尽量避免暴露在阳光下。
2.1.5 成型性
聚甲醛属于结晶料具有窄的融化范围、融化和凝固块，并且当材料温度略低于融化温度时便发生结晶。流动性一般，不易吸湿，不需干燥处理。
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