齿轮注塑模具设计
本课题名称为齿轮注塑模具设计，通过整套的塑料模具设计，去了解注塑模具的设计流程，熟悉各种塑料的成型性能跟要求，并完成设计说明书。该课题从产品成型入手，首先进行塑件的测绘，完成产品的三维造型。在根据塑件的结构，进行设计。从模具的浇注系统、冷却系统、排气系统、顶出系统、注塑机参数校核等方面进行设计。通过整个设计流程了解各个零件的加工工艺。
目录
引言 1
一 塑件工艺性分析 2
（一）产品分析 2
（二）塑件的原材料分析 3
（三） 塑料成型工艺性能分析 3
二 分型面及型腔排列方式 4
（一）分型面的选择 4
（二）模具分型 4
(三) 型腔布局 5
三 模架选取 7
（一）模具模架 7
（二）选择标准 7
（三） 标准件的调用 8
四 浇注系统设计 9
（一） 主流道设计 9
（二）分流道的设计 9
（三）浇口 10
（四） 冷料穴 10
（五） 拉料杆 11
五 成型零件设计 12
六 推出机构设计 14
七 冷却及排气系统设计 15
（一） 冷却水回路布置 15
（二） 确定排气方式 15
八 模具与注塑机参数校核 16
（一）注射量的计算 16
（二）注射机选择 16
（三） 注射量校核 16
（四） 模具按装尺寸 17
（五） 锁模力校核 17
九 模具装配图 18
（一）模具装配图 18
（二）工作原理 18
总结 19
参考文献 20
谢辞 21
引言
模具作为当代主流的生产工艺装备，在各个领域都有涉及，被称为现代“工业之母”。其有着生产效率高、产品精度高等优点。在如今新型产业的推动下，模具产业也在加速发张。
在我国，模具行业也有些年头了，如东部沿海地区的浙江省被誉为我国的“模具之乡”，
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其模具的发展速度超出其他地方很多，与南方沿海的广东省并称。广东作为最早的模具发展城市，有着得天独厚的地理优势，在改革开放到来下，广东省的模具行业与国外的先进技术有着快速交流，引进了先进的模具技术跟设备，也引入了大量的设计人才，这对我国模具事业的发展起到了推动作用，从而推动这我们工业水平的提升。渐渐的，模具事业在我国逐渐强大起来，在全世界的模具设计与制造的比重也是挺高的。然而，与西方发达国家比，我们国家的设计水平还远不如西方发达国家。就如我所学的塑料模具行业，德国的塑料模具是世界上首屈一指的，其设计的模具结构可说是当今世界最为先进的了，能够实现旋转四面注塑，大大提高了生产效率。再者，其先进的生产设备，也是我国所不能比的，像运用最广的数控机床，我们自主研发的数控机床加工的零件精度跟效率远远达不到生产的供应需求，大部分的公司企业任然需从国外进行购买，大大提成了企业的成本，因此模具在我国任然还有很长的路要走。
面对我国模具行业的现状，作为一名此专业的毕业生，当然要交出一份满意的答卷来结束我的学习生涯，通过本塑料模具次毕业设计，熟悉了模具设计的基本流程，对常用的塑料的使用性能和工艺要求有了初步了解，掌握了模具的成型零件的计算方法，以及模具结构的分析，是一此独立的操练，锻炼了我独立设计的能力，也为我这大学三年所学做了总结，画上完美的句号。本次将设计一套水杯盖的塑料产品，塑件来自我平常所用的水杯上的盖子，通过自己所学知识以及查阅各种设计资料去完成，通过实际的设计去充分了解模具行业，为将来的就业打下基础。
一 塑件工艺性分析
（一）产品分析
塑件的原始数据分析是进行模具设计的第一步，塑件的原始数据很可能在造型上有很多错误的地方，需要产品造型从新修改，从外观上看，塑件为圆形，在进行模具分型时需要进行面延伸，避免在分型面上出现尖角，且要将塑件的的孔补齐。塑件三维图形如图11所示。
图11塑件UG图
在进行设计前，分析塑件的是至关重要的一部，不仅要分析塑件的外形轮廓、成型结构，还有分析塑件的脱模斜度，以区分塑件成型时的区域，辨别有无倒扣，才能确定模具的基本结构。根据所示的颜色区别，可知直观的反应出塑件的结构状况，拔模分析功能中，输入度数范围。一般在设计中，我们输入常规值，一般取正负三度，通过颜色变化确认分型面的位置，如图12所示拔模分析。
图12 拔模分析
根据拔模分析，我们可以看出，产品的分型面在塑件的最大轮廓处，且塑件没用倒扣，因此模具结构较为简单。
（二）塑件的原材料分析
该塑件为ABS，是三种材料的共聚物，查阅资料得知为丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种材料共聚而成。结合了三种材料的性能，使得ABS有了丙烯腈的耐化学腐蚀及表面硬度，丁二烯能提供一定的韧性，而苯乙烯提供了良好的加工性和染色性能。
（三） 塑料成型工艺性能分析
ABS搜索较小，成型易于控制如表11所示材料性能。
表1—1 ABS材料性能、工艺参数表
密 度
1.05
拉伸强度
33～49
收缩率
0.003～0.008
拉伸弹性模量
1.8
熔 点
130～160
弯曲强度
80
热变形
温度（45N/cm2）
65～98℃
弯曲弹性模量
1.4
压缩强度
18～39
模具温度
25～70℃
缺口冲击强度
11～20
喷嘴温度
180～190℃
硬 度
R62～86
中段温度
210～230℃
外 观
微黄色或白色不透明
后段温度
200～220℃
吸水率
0.05～0.5
二 分型面及型腔排列方式
（一）分型面的选择
分型面选择是作为设计的一个重要环节，是模具分型的分割点，将模具分为了动模跟定模。分型一般有平面、曲面、阶梯面等。在选择时要根据塑件产品本身的结构进行选择，一般在选择时，产品的表面为不规则曲面，如果直接进行拉伸成面，会在表面形成尖角，不利于塑件成型，因此，我们在设计的时候特别注意选取面的时候，先进行面抽取，将面进行适当延伸，让分型面在产品表面进行有规则的延伸，其面的曲率跟产品面的一致。一般延长1015mm，然后进行两侧拉伸，这样不影响产品本身的形状，也适合模具加工。在本次的设计中，由于产品本身底部为一片面，在选择模具分型面时，应选择在有利于脱模的位置，对于平面累的，在脱模方向的俯视图上，最大外轮廓便是分型面的位置，如果产品边缘有圆角，需要进行等斜度曲线抽取零度线作为分型线，由此避免倒扣，且要有利于脱模，如图21所示，选择产品底部为分型面，保证了产品的最大轮廓，且有利于脱模，方便加工。
目录
引言 1
一 塑件工艺性分析 2
（一）产品分析 2
（二）塑件的原材料分析 3
（三） 塑料成型工艺性能分析 3
二 分型面及型腔排列方式 4
（一）分型面的选择 4
（二）模具分型 4
(三) 型腔布局 5
三 模架选取 7
（一）模具模架 7
（二）选择标准 7
（三） 标准件的调用 8
四 浇注系统设计 9
（一） 主流道设计 9
（二）分流道的设计 9
（三）浇口 10
（四） 冷料穴 10
（五） 拉料杆 11
五 成型零件设计 12
六 推出机构设计 14
七 冷却及排气系统设计 15
（一） 冷却水回路布置 15
（二） 确定排气方式 15
八 模具与注塑机参数校核 16
（一）注射量的计算 16
（二）注射机选择 16
（三） 注射量校核 16
（四） 模具按装尺寸 17
（五） 锁模力校核 17
九 模具装配图 18
（一）模具装配图 18
（二）工作原理 18
总结 19
参考文献 20
谢辞 21
引言
模具作为当代主流的生产工艺装备，在各个领域都有涉及，被称为现代“工业之母”。其有着生产效率高、产品精度高等优点。在如今新型产业的推动下，模具产业也在加速发张。
在我国，模具行业也有些年头了，如东部沿海地区的浙江省被誉为我国的“模具之乡”，
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
其模具的发展速度超出其他地方很多，与南方沿海的广东省并称。广东作为最早的模具发展城市，有着得天独厚的地理优势，在改革开放到来下，广东省的模具行业与国外的先进技术有着快速交流，引进了先进的模具技术跟设备，也引入了大量的设计人才，这对我国模具事业的发展起到了推动作用，从而推动这我们工业水平的提升。渐渐的，模具事业在我国逐渐强大起来，在全世界的模具设计与制造的比重也是挺高的。然而，与西方发达国家比，我们国家的设计水平还远不如西方发达国家。就如我所学的塑料模具行业，德国的塑料模具是世界上首屈一指的，其设计的模具结构可说是当今世界最为先进的了，能够实现旋转四面注塑，大大提高了生产效率。再者，其先进的生产设备，也是我国所不能比的，像运用最广的数控机床，我们自主研发的数控机床加工的零件精度跟效率远远达不到生产的供应需求，大部分的公司企业任然需从国外进行购买，大大提成了企业的成本，因此模具在我国任然还有很长的路要走。
面对我国模具行业的现状，作为一名此专业的毕业生，当然要交出一份满意的答卷来结束我的学习生涯，通过本塑料模具次毕业设计，熟悉了模具设计的基本流程，对常用的塑料的使用性能和工艺要求有了初步了解，掌握了模具的成型零件的计算方法，以及模具结构的分析，是一此独立的操练，锻炼了我独立设计的能力，也为我这大学三年所学做了总结，画上完美的句号。本次将设计一套水杯盖的塑料产品，塑件来自我平常所用的水杯上的盖子，通过自己所学知识以及查阅各种设计资料去完成，通过实际的设计去充分了解模具行业，为将来的就业打下基础。
一 塑件工艺性分析
（一）产品分析
塑件的原始数据分析是进行模具设计的第一步，塑件的原始数据很可能在造型上有很多错误的地方，需要产品造型从新修改，从外观上看，塑件为圆形，在进行模具分型时需要进行面延伸，避免在分型面上出现尖角，且要将塑件的的孔补齐。塑件三维图形如图11所示。
图11塑件UG图
在进行设计前，分析塑件的是至关重要的一部，不仅要分析塑件的外形轮廓、成型结构，还有分析塑件的脱模斜度，以区分塑件成型时的区域，辨别有无倒扣，才能确定模具的基本结构。根据所示的颜色区别，可知直观的反应出塑件的结构状况，拔模分析功能中，输入度数范围。一般在设计中，我们输入常规值，一般取正负三度，通过颜色变化确认分型面的位置，如图12所示拔模分析。
图12 拔模分析
根据拔模分析，我们可以看出，产品的分型面在塑件的最大轮廓处，且塑件没用倒扣，因此模具结构较为简单。
（二）塑件的原材料分析
该塑件为ABS，是三种材料的共聚物，查阅资料得知为丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种材料共聚而成。结合了三种材料的性能，使得ABS有了丙烯腈的耐化学腐蚀及表面硬度，丁二烯能提供一定的韧性，而苯乙烯提供了良好的加工性和染色性能。
（三） 塑料成型工艺性能分析
ABS搜索较小，成型易于控制如表11所示材料性能。
表1—1 ABS材料性能、工艺参数表
密 度
1.05
拉伸强度
33～49
收缩率
0.003～0.008
拉伸弹性模量
1.8
熔 点
130～160
弯曲强度
80
热变形
温度（45N/cm2）
65～98℃
弯曲弹性模量
1.4
压缩强度
18～39
模具温度
25～70℃
缺口冲击强度
11～20
喷嘴温度
180～190℃
硬 度
R62～86
中段温度
210～230℃
外 观
微黄色或白色不透明
后段温度
200～220℃
吸水率
0.05～0.5
二 分型面及型腔排列方式
（一）分型面的选择
分型面选择是作为设计的一个重要环节，是模具分型的分割点，将模具分为了动模跟定模。分型一般有平面、曲面、阶梯面等。在选择时要根据塑件产品本身的结构进行选择，一般在选择时，产品的表面为不规则曲面，如果直接进行拉伸成面，会在表面形成尖角，不利于塑件成型，因此，我们在设计的时候特别注意选取面的时候，先进行面抽取，将面进行适当延伸，让分型面在产品表面进行有规则的延伸，其面的曲率跟产品面的一致。一般延长1015mm，然后进行两侧拉伸，这样不影响产品本身的形状，也适合模具加工。在本次的设计中，由于产品本身底部为一片面，在选择模具分型面时，应选择在有利于脱模的位置，对于平面累的，在脱模方向的俯视图上，最大外轮廓便是分型面的位置，如果产品边缘有圆角，需要进行等斜度曲线抽取零度线作为分型线，由此避免倒扣，且要有利于脱模，如图21所示，选择产品底部为分型面，保证了产品的最大轮廓，且有利于脱模，方便加工。
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