渦旋壓縮機(jī)動蝸盤塑料模設(shè)計(jì)

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo) 題： 渦旋壓縮機(jī)動蝸盤塑料模設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 系 部： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級： 高模具0803 指導(dǎo)教師： 株洲職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)評審表學(xué)生姓名學(xué)號所在系部機(jī)械工程系所學(xué)專業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造所在班級高模具0803畢業(yè)設(shè)計(jì)題目渦旋壓縮機(jī)動蝸盤塑料模設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師審查意見指導(dǎo)教師簽字：年 月 日評閱教師評閱意見評閱教師簽字：年 月 日答辯記錄畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）標(biāo)題帶把手塑料杯模設(shè)計(jì)答辯日期 年 月 日答辯地點(diǎn)用簡潔語言記錄答辯過程，答辯委員會提出的問題和學(xué)生回答情況：答辯委員會記錄人（簽字）：答辯委員會評語與成績答辯委員會對畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的學(xué)術(shù)評（論文選題意義，所

2、用資料和數(shù)據(jù)的可靠性，寫作的規(guī)范化與邏輯性，實(shí)用性與創(chuàng)新性；主要不足之處，答辯情況及成績）：答辯委員會主席（簽字）： 年 月 日本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名學(xué)號所在系部機(jī)械工程系所學(xué)專業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造所在班級高模具0803班E-mail聯(lián)系電話畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目渦旋壓縮機(jī)動蝸盤塑料模設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師姓 名職 稱工作單位及所從事專業(yè)聯(lián)系方式本設(shè)計(jì)選題根據(jù)（欲解決的問題及其實(shí)用價(jià)值）： 隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，塑料制品已深入到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中，特別是在辦公用品、照相器材、汽車、儀器儀表、機(jī)械、航空、交通、通信、建材產(chǎn)品、日用品以及家用電器行業(yè)中的零件塑料化的趨勢不斷加強(qiáng)，并且

3、陸續(xù)出現(xiàn)以塑代金屬的全塑產(chǎn)品。動渦盤的材質(zhì)多為合金材料，本設(shè)計(jì)通過對各種塑料進(jìn)行了詳細(xì)的分析，由于ABS的綜合性能良好，符合制品的質(zhì)量和使用要求，故選取ABS作為制品材料，采用注塑成型。專業(yè)方向、基本理論及設(shè)計(jì)內(nèi)容（設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)步驟要求詳細(xì)到章節(jié)）：一 、 專業(yè)方向模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)目前可以分為設(shè)計(jì)方向和制造方向。設(shè)計(jì)方面是用一些軟件來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，結(jié)合模具的知識用與設(shè)計(jì)各種產(chǎn)品的模具。制造方面是用模具制造的知識、現(xiàn)代模具制造生產(chǎn)設(shè)備加工、裝配和調(diào)試產(chǎn)品的模具。 基本理論 本模具要用到如下幾點(diǎn)基本理論1. 塑料模具成型及模具加工技術(shù)的新技術(shù)、最新工藝知識。2. 塑料的工藝性能及模具成型工藝方法

4、與步驟。3. 注射摸的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)的方法。4. 注射摸的零件結(jié)構(gòu)圖紙。二、 設(shè)計(jì)要求 獨(dú)立完成設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)任務(wù)。要求：1. 用手工繪制裝配和零件的2D圖.2. 用Pro/E等相關(guān)軟件繪制出模具的總裝2D、3D圖.3. 該塑料模具的零件和重要摸具零件的3D圖.4. 工藝計(jì)算.5. 其他零件的設(shè)計(jì)與選用.6. 模具的裝配與校核.主要參考文獻(xiàn)：【1】齊衛(wèi)東 塑料模具設(shè)計(jì)與制造 .北京：高等教育出版社，2005【2】李學(xué)鋒 塑料模具設(shè)計(jì)及制造 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002【3】馮炳堯等 模具設(shè)計(jì)與制造簡明手冊 .上海：科學(xué)技術(shù)出版社，1998【4】機(jī)械制圖 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999【5】王

5、謨金等 AutoCAD2000(中文版)機(jī)械制圖教程 .北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2003【6】詹友剛Pro/ENGINEER中文野火版3.0模具設(shè)計(jì)教程 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007【7】詹友剛Pro/ENGINEER中文野火版3.0模具實(shí)例教程 .北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006教研室審批意見專業(yè)教研室主任簽字：（蓋章）系部審批意見系部主任簽字： （蓋章）畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告1 課題的目的及意義動渦盤模具設(shè)計(jì)隨著塑料工業(yè)的發(fā)展，塑料制品已深入到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中，特別是在辦公用品、照相器材、汽車、儀器儀表、機(jī)械、航空、交通、通信、建材產(chǎn)品、日用品以及家用電器行業(yè)中的零件塑料化的趨勢不斷加強(qiáng)

6、，并且陸續(xù)出現(xiàn)以塑代金屬的全塑產(chǎn)品。動渦盤的材質(zhì)多為合金材料，本設(shè)計(jì)通過對各種塑料進(jìn)行了詳細(xì)的分析，由于ABS的綜合性能良好，符合制品的質(zhì)量和使用要求，故選取ABS作為制品材料，采用注塑成型。本設(shè)計(jì)闡述了動渦盤模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)全過程，應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)，提高了模具的使用壽命和制造技術(shù)。根據(jù)產(chǎn)品零件圖，使用Pro/ENGINEER軟件進(jìn)行零件的分析、分型面的選擇、成型零件的設(shè)計(jì)、NC數(shù)控加工。針對脫模困難，采用不等距推桿推出；根據(jù)動渦盤的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對動、定模采取不同的冷卻水道以加強(qiáng)冷卻效果。2課題任務(wù)、設(shè)計(jì)內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑課題任務(wù)：了解相關(guān)塑料的性能 掌握塑料模具設(shè)計(jì)的全過程 在規(guī)定是時(shí)

7、間內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的步驟及相關(guān)事宜設(shè)計(jì)內(nèi)容： 1塑料材料的分析2.塑料成型分析3.模具分型面的設(shè)計(jì)4.澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.零件圖及總裝圖的繪制. 實(shí)現(xiàn)途徑 ： 根據(jù)產(chǎn)品（零件）的使用要求，把模具結(jié)構(gòu)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)出來，繪出圖紙然后組裝調(diào)試，直到能生產(chǎn)出合格的的產(chǎn)品，運(yùn)用所學(xué)知識，在老師的指導(dǎo)下，通過上網(wǎng)查閱和利用學(xué)院現(xiàn)有的圖書館的資源查找，將這次畢業(yè)設(shè)計(jì)圓滿完成。3進(jìn)度安排：第一周：設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作，包括設(shè)計(jì)的工件及任務(wù)書，和擬訂設(shè)計(jì)方案。第二，三周： 零件工件圖的繪制。第四，五，六周： 工件的注塑分析和裝配圖的的繪制。第七 八周： 編寫說明書。第九，十周：準(zhǔn)備辯答。報(bào)告人簽名： 2010-11

8、-12 4指導(dǎo)老師意見 指導(dǎo)老師簽名 年 月 日目 錄1對塑件結(jié)構(gòu)的分析 111.1塑件的工藝性分析111.1.1尺寸精度 111.1.2表面質(zhì)量 111.1.3壁厚及其均勻性 121.1.4圓角 131.1.5脫模斜度 131.2 渦旋線的介紹 131.2.1渦旋型線的基本參數(shù) 141.2.2 渦旋型線的生成 141.2.3塑件模型分析 152塑料的選用 162.1塑料的選用 162.2 ABS的一般性能 162.3 ABS的加工要求 172.4 ABS在相關(guān)范圍中的應(yīng)用 173注塑機(jī)的選定 183.1概述 183.2 注射機(jī)的選用83.2.1 注射量的計(jì)算 83.2.2 塑件和流道凝料在分

9、型面上的投影面積幾所需鎖模力的計(jì)算 83.2.3 選擇注射機(jī) 83.2.4 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核94分型面及型腔數(shù)目的確定114.1 分型面 114.1.1 分型面的類型114.1.2 分型面的選擇原則114.1.3 分型面的設(shè)計(jì)114.2 型腔數(shù)目的確定 115澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 135.1 澆注系統(tǒng)概述 135.2 主流道設(shè)計(jì) 135.2.1主流道的尺寸 135.2.2 主流道襯套形式 145.2.3 主流道凝料體積 145.2.4主流道剪切速率校核 145.3 分流道設(shè)計(jì) 145.3.1 分流道的形狀及尺寸 145.3.2 分流道的長度155.3.3 分流道凝料體積155.3.4分流道剪切速率

10、校核155.3.5分流道的表面粗糙度155.4 澆口的設(shè)計(jì) 165.4.1澆口位置的選擇165.4.2澆口尺寸的計(jì)算165.4.3澆口剪切速率校核175.5 冷料穴的設(shè)計(jì) 175.5.1主流道的冷料穴設(shè)計(jì)175.5.2分流道的冷料穴設(shè)計(jì)176排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)187成型零件設(shè)計(jì)197.1成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)197.1.1上模的設(shè)計(jì) 197.1.2下模的設(shè)計(jì) 197.2 成型零件工作尺寸計(jì)算 207.2.1 影響工作尺寸的因素 207.2.2 上模成型零件的工作尺寸計(jì)算217.2.3 下模成型零件的工作尺寸計(jì)算227.3成型零件強(qiáng)度及支承板厚度計(jì)算238導(dǎo)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)258.1 導(dǎo)柱 258.1.1導(dǎo)柱的

11、結(jié)構(gòu)形式258.1.2 導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式258.2 導(dǎo)套 268.2.1導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)形式268.2.2 導(dǎo)套結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求279脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 289.1脫模機(jī)構(gòu)的分類 289.2 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 289.3 脫模力的計(jì)算 289.4推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)299.4.1 推桿的設(shè)計(jì)要點(diǎn)309.4.2 推桿的截面形狀359.4.3 推桿的尺寸計(jì)算379.5 推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向和復(fù)位 389.5.1 導(dǎo)向零件409.5.2 復(fù)位零件4110模架的選定 4110.1 模架概述 4210.2 模架的選定 42參考文獻(xiàn)結(jié)束語前 言1 概述模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，被成為“工業(yè)之母”。而塑料模具又是整個(gè)模具行業(yè)中的

12、一枝獨(dú)秀，發(fā)展極為迅速。自從1927年聚氯乙烯塑料問世以來，隨著高分子化學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及高分子合成技術(shù)、材料改性技術(shù)的進(jìn)步，愈來愈多的具有優(yōu)異性能的高分子材料不斷涌現(xiàn)，從而促使塑料工業(yè)飛躍發(fā)展。在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，69%90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具加工，模具工業(yè)已成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)在很大程度上都依賴于模具生產(chǎn)，特別是汽車、輕工、電子、航空等行業(yè)尤為突出。我國自改革開放以來，塑料工業(yè)發(fā)展很快，表現(xiàn)在不僅塑料增加而且其品種更為增多，其產(chǎn)量已上升到居世界第四位，由此可見，塑料工業(yè)已在我國國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門中發(fā)揮了愈來愈大的作用。在模具方面，我國模具總量雖已位居世界第三，但設(shè)計(jì)

13、制造水平總體上比德、美、日、法、意等發(fā)達(dá)國家落后許多，模具商品化和標(biāo)準(zhǔn)化程度比國際水平低許多。在模具價(jià)格方面，我國比發(fā)達(dá)國家低許多，約為發(fā)達(dá)國家的1/31/5，工業(yè)發(fā)達(dá)國家將模具向我國轉(zhuǎn)移的趨勢進(jìn)一步明朗化。我國塑料模的發(fā)展迅速。塑料模的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、CAD技術(shù)、CAPP技術(shù)，已有相當(dāng)規(guī)模的確開發(fā)和應(yīng)用。在設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)上與發(fā)達(dá)國家和地區(qū)差距較大，在模具材料方面，專用塑料模具鋼品種少、規(guī)格不全質(zhì)量尚不穩(wěn)定。模具標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，系列化商品化尚待規(guī)?；?；CAD、CAE、Flow Cool軟件等應(yīng)用比例不高；獨(dú)立的模具工廠少；專業(yè)與柔性化相結(jié)合尚無規(guī)劃；企業(yè)大而全居多，多屬勞動密集型企業(yè)。因此

14、努力提高模具設(shè)計(jì)與制造水平，提高國際競爭能力，是刻不容緩的。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及對塑件質(zhì)量要求的提高，塑料模塑成型技術(shù)正向高精度、高效率、自動化、大型、微型、精密、高壽命的方向發(fā)展，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）塑料成型理論研究的進(jìn)展。（2）新的成型方法不斷涌現(xiàn)。（3）塑件更趨向精密化、微型化及超大型化。（4）開發(fā)出新型模具材料。（5）模具表面強(qiáng)化熱處理新技術(shù)應(yīng)用。（6）模具CAD/CAM/CAE技術(shù)發(fā)展迅速。（7）模具大量采用標(biāo)準(zhǔn)化。在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，模具工業(yè)已經(jīng)從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門，而且其產(chǎn)值已經(jīng)超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。目前國內(nèi)模具行業(yè)的基本情況是，隨著

15、輕工業(yè)及汽車制造業(yè)的迅速發(fā)展，模具設(shè)計(jì)制造日漸受到人們廣泛關(guān)注，已形成一個(gè)行業(yè)。但是我國模具行業(yè)缺乏技術(shù)人員，存在品種少、精度低、制造周期長、壽命短、供不應(yīng)求的狀況。一些大型、精密、復(fù)雜的模具還不能自行制造，需要每年花幾百萬.上千萬美元從國外進(jìn)口，制約了工業(yè)的發(fā)展，所以在我國大力發(fā)展模具行業(yè)勢在必行。2本課題的研究內(nèi)容、要求、目的及意義本次動渦盤模具設(shè)計(jì)采用Proe輔助設(shè)計(jì)，運(yùn)用CAD技術(shù)能有效地對整個(gè)設(shè)計(jì)制造過程預(yù)測評估通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)模擬和仿真技術(shù)來完善模具結(jié)構(gòu)，再現(xiàn)能力強(qiáng)，整體水平容易控制，能夠迅速獲得樣品，有利于爭取定單，贏得客戶；同時(shí)節(jié)省大量的模具試制材料費(fèi)用，減少模具返修率，縮短生產(chǎn)

16、周期，大大降低了模具成本。本課題的研究內(nèi)容及基本要求（1）獨(dú)立擬定動渦盤塑件的成型工藝，正確選用成型設(shè)備。（2）合理地選擇模具結(jié)構(gòu)。根據(jù)塑件圖及技術(shù)要求，提出模具結(jié)構(gòu)方案，并使其結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時(shí)可根據(jù)模具設(shè)計(jì)和加工的要求，提出修改塑件圖紙的要求。（3）正確的確定模具成型零件的形狀和尺寸。（4）所設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)制造方便、造價(jià)便宜。（5）充分考慮塑件設(shè)計(jì)特色，盡量減少后加工。（6）設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)效率高，安全可靠，如要求澆注系統(tǒng)充型快，冷卻系統(tǒng)效果好，脫模機(jī)構(gòu)靈活可靠，自動化程度高。（7）要求模具零件耐磨、耐用、使用壽命長。本課題的研究目的及意義（1）熟悉擬定塑料成型工藝和模具設(shè)

17、計(jì)原則、步驟和方法。（2）學(xué)會查閱有關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)、手冊和資料。（3）培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。1對塑件結(jié)構(gòu)的分析塑件制品的結(jié)構(gòu)工藝性不僅要滿足使用要求，而且要符合塑料的成型工藝特點(diǎn)，同時(shí)還要盡使模具結(jié)構(gòu)簡單化。在進(jìn)行制品結(jié)構(gòu)工藝時(shí)，必須遵循以下原則：（1）在保證制品的使用性能、物理性能與力學(xué)性能、電氣性能、耐化學(xué)腐蝕性能和耐熱性能的前提下，盡量選用價(jià)廉且成型性能又好的塑料。并力求制品結(jié)構(gòu)簡單、壁厚均勻，而且成型方便。（2）在設(shè)計(jì)塑料制品時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮模具的總體結(jié)構(gòu)合理，使模具型腔易于制造，模具的抽芯和推出機(jī)構(gòu)簡單。（3）在設(shè)計(jì)制品時(shí)，、應(yīng)考慮塑料原料的成型工藝性，如流動性、收縮性等；同時(shí)其制品

18、形狀應(yīng)有利于模具的分型、排氣、補(bǔ)縮和冷卻。（4）當(dāng)制品的外觀要求較高時(shí)，應(yīng)先通過造形而后逐步繪制出樣圖。該塑件是一渦旋壓縮機(jī)上動渦盤，外形結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。塑件壁厚屬中等壁厚塑件，生產(chǎn)批量很大，材料為丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS），成型性能較好，可以注射成型。塑件具體數(shù)據(jù)見塑件圖。 圖111.1塑件的工藝性分析塑件結(jié)構(gòu)工藝性主要包括尺寸精度、表面粗糙度、脫模斜度、壁厚及其均勻性、加強(qiáng)筋、支承面、圓角、孔、工藝圓角、成型孔的分布、嵌件的安置等結(jié)構(gòu)特征，還有外觀質(zhì)量要求是否能滿足成形工藝要求。在此只進(jìn)行簡單的幾個(gè)方面的分析。1.1.1尺寸精度 此塑件的兩個(gè)重要結(jié)構(gòu)尺寸為渦旋體的高度，圓環(huán)形內(nèi)

19、孔的直徑，見塑件圖1，從這兩個(gè)數(shù)據(jù)可以看出，該塑件的尺寸精度較高。1.1.2表面質(zhì)量制品的表面質(zhì)量包括表面粗糙度和外觀質(zhì)量等。制品的外觀要求越高，表面粗糙度值應(yīng)越低。這除了在成型時(shí)從工藝上盡可能避免冷疤、云紋等缺陷來保證外，主要取決于模具型腔表面粗糙度。一般模具表面粗糙度要比制品的要求低12級。動渦盤渦旋體內(nèi)盤表面粗糙度Ra1.6m，渦旋體外表面粗糙度Ra0.8m，渦旋體端平面粗糙度Ra0.8m，渦旋體壁側(cè)表面粗糙度Ra0.8m。1.1.3壁厚及其均勻性渦旋體壁厚均勻一致為6mm，渦旋盤盤體的厚度為15 mm，用于裝配傳動軸的型腔壁厚均勻一致為10 mm。就整個(gè)塑件而言，最大厚度為15 mm，

20、最小厚度為6 mm，壁厚差為9 mm，塑件整體壁厚不是很均勻，但由于尺寸較大，塑件的成型問題仍然不大。1.1.4圓角塑料制品設(shè)置圓角，能使其成型時(shí)流動性能好，成形順利進(jìn)行。因?yàn)楫?dāng)制品帶有尖角時(shí)，往往會在尖角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，在受力或受沖擊振動時(shí)發(fā)生破裂，因此須在塑件各個(gè)轉(zhuǎn)角處或內(nèi)部聯(lián)接處，均采用圓角過渡。當(dāng)圓弧半徑大于塑件壁厚1/4時(shí)，應(yīng)力集中系數(shù)小于2；當(dāng)這個(gè)比值增大為1/2時(shí)，其應(yīng)力集中系數(shù)可減至 1.51.1.5脫模斜度由于制品冷卻后產(chǎn)生收縮時(shí)會緊緊包在凸模上，或由于黏附作用而緊貼在型腔內(nèi)。為了便于脫模，防止制品表面在脫模時(shí)劃傷、擦毛等，在制品設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其表面具有合理的脫模斜度。制品上的

21、脫模斜度大小，與制品的性質(zhì)、收縮率大小、摩擦系數(shù)大小、制品壁厚和幾何形狀有關(guān)。硬質(zhì)塑料比軟質(zhì)塑料斜度大；形狀愈復(fù)雜或成型孔較多時(shí)取較大的脫模斜度；制品高度愈高、孔愈深則取較小脫模斜度；內(nèi)孔包住型芯，應(yīng)取較大斜度。一般情況下，脫模斜度不包括在塑件公差范圍內(nèi)，否則應(yīng)在圖樣上加以注明。在制品圖上標(biāo)注時(shí)，內(nèi)孔以小端為基準(zhǔn)，斜度由擴(kuò)大方向取得；外形以大端為基準(zhǔn)，斜度由縮小方向取得。表11 常用塑料的脫模斜度塑料名稱 脫模斜度 型 腔 型 芯聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯、聚酰胺 2545 2045硬聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚砜 3040 3050聚苯乙烯、有機(jī)玻璃、ABS、聚甲醛 35130 3040熱固性塑料

22、 2540 20501.2 渦旋線的介紹(1)對于動渦盤或靜渦盤上位于壓縮腔內(nèi)的任一給定點(diǎn)，在靜渦盤或動渦盤上，必有一點(diǎn)且只有一點(diǎn)與之相嚙合，并且內(nèi)側(cè)壁面上的點(diǎn)相嚙合。(2)當(dāng)渦旋型面上一對共軛點(diǎn)相嚙合（接觸）時(shí)，動、靜渦旋盤渦旋型線特征形狀幾何中心之間的距離，不隨主軸轉(zhuǎn)角而變化。這里的特征形狀，是指能夠反映渦旋型線類型的幾何形狀，對于圓漸開線渦旋型線，是指基圓。(3)一對嚙合點(diǎn)相嚙合時(shí)，嚙合點(diǎn)所在渦旋型面的切向相互平行，并且與通過渦旋型線特征形狀幾何中心之間連線方向相垂直。本次設(shè)計(jì)選用以圓的漸開線為渦旋線的動渦盤，主要原因是：(1)圓的漸開線容易加工。(2)與其它類型的漸開線型線相比，圓的漸

23、開線渦旋壓縮機(jī)具有更加緊湊的結(jié)構(gòu)與良好的工作性能。1.2.1渦旋型線的基本參數(shù)其基本參數(shù)如下：基圓半徑 r漸開線的節(jié)距 p=2r漸開線的發(fā)生角 渦旋體的壁厚 t=2r渦旋體的高度 h渦旋線圈數(shù) N漸開線的漸開角 =2N+/2動靜渦盤基圓中心距離 D=p/2-t(1) r實(shí)際上是一個(gè)渦旋壓縮機(jī)的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)。渦旋壓縮機(jī)工作時(shí)，由于動渦盤的基圓中心是繞靜渦盤的基圓中心作半徑為r的圓周軌道運(yùn)動，故r又稱為轉(zhuǎn)動半徑。理論上偏心軸的中心線（不同于曲柄銷的中心線），應(yīng)與靜渦盤通過基圓中心的中心線相重合，曲柄銷的中心線，應(yīng)與動渦盤通過基圓中心的中心線相重合，故r又稱為偏心軸的偏心量。滿足動靜渦盤基圓中心距離

24、r的渦旋型線組合，可構(gòu)成封閉的容積腔。一般情況下r的取值范圍是r= 1.26.5mm。由附圖1，已知： r3.5mm。（2）漸開線的節(jié)距p：p=2r，由公式可知，p是關(guān)于r的一次函數(shù)，當(dāng)r發(fā)生變化時(shí)，p也隨之發(fā)生改變。（3）漸開線的發(fā)生角：是關(guān)聯(lián)漸開線基圓半徑r和渦旋體的壁厚t的一個(gè)幾何參數(shù)，它自身并沒有什么特殊意義。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，的取值范圍是=15o 75o。取=49o。（4）渦旋體的壁厚t：渦旋體的壁厚t根據(jù)渦旋體工作時(shí)的受力情況而定，以保證剛度和強(qiáng)度為前提。一般情況下t在210 mm范圍內(nèi)取值，壓縮機(jī)功率小時(shí)取較小的值；當(dāng)渦旋體頂部設(shè)置密封槽時(shí)，t的取值應(yīng)考慮密封槽和密封條的加工工藝，一般取

25、較大的值。由公式：t=2r 得t=6 mm。(5) 漸開線圈數(shù)N：當(dāng)渦旋壓縮機(jī)的行程容積Vs、漸開線基圓半徑、發(fā)生角、吸氣結(jié)束角確定后，N由直接可以求出。N的取值不能太大，否則渦旋體的加工質(zhì)量很難保證。一般情況下N=24圈為宜。取 N=4。（6）渦旋體的高度h：渦旋體的高度是一個(gè)重要的幾何參數(shù)。h的大小與渦旋盤的直徑、軸向間隙的泄漏線長度、以及渦旋體加工時(shí)的難易程度等因數(shù)有關(guān)。一般情況下，h=1080 mm。取h=26 mm。1.2.2 渦旋型線的生成渦旋壓縮機(jī)型線主要是采用圓的漸開線，其內(nèi)壁面參數(shù)方程為：x= rcos（+）+sin（+）y= rsin（+）-cos（+）式中 r 基圓半徑；

26、展開角；漸開線的發(fā)生角。其外壁面參數(shù)方程為：x= rcos（）+sin（-）y= rsin（-）-cos（-）式中 r 基圓半徑；展開角；漸開線的發(fā)生角。將數(shù)據(jù)代入式子中有，內(nèi)型線方程為：x內(nèi)=3.5cos（49o）sin（49o）y內(nèi)=3.5sin（49o）cos（49o）外型線方程為：x外=3.5cos（49o）sin（49o）y外=3.5sin（49o）cos（49o）由此可得到如圖11所示的渦旋線。圖121.3 塑件模型分析體積 = 7.e+05 毫米3曲面面積 = 1.e+05 毫米2密度 = 1.e+00 公噸 / 毫米3質(zhì)量 = 8.e+05 公噸 根據(jù)_007坐標(biāo)邊框確定重心:

27、X Y Z 1.e-01 4.e+00 -2.e+00 毫米相對于_007坐標(biāo)系邊框之慣性. (公噸 * 毫米2)慣性張量Ixx Ixy Ixz 2.e+09 1.e+06 3.e+07Iyx Iyy Iyz 1.e+06 3.e+09 -7.e+06Izx Izy Izz 3.e+07 -7.e+06 2.e+09重心的慣性(相對_007 坐標(biāo)系邊框) (公噸 * 毫米2)慣性張量Ixx Ixy Ixz 2.e+09 1.e+06 3.e+07Iyx Iyy Iyz 1.e+06 3.e+09 -1.e+07Izx Izy Izz 3.e+07 -1.e+07 2.e+09主慣性力矩 (公噸

28、 * 毫米2)I1 I2 I3 2.e+09 2.e+09 3.e+09從_007 定位至主軸的旋轉(zhuǎn)矩陣: 0.74510 0.66696 -0.00079 -0.00763 0.00734 -0.99994 -0.66691 0.74506 0.01056從_007 定位至主軸的旋轉(zhuǎn)角(度):相對 x y z 的夾角 89.395 0.000 -41.833 相對主軸的回旋半徑：R1 R2 R3 5.e+01 5.e+01 6.e+01 毫米2塑料的選用2.1塑料的選用由于動渦盤在工作受到較大的摩擦力，工作溫度為6080，而且還要承受一定的離心力和剪切力，所以只能選擇相應(yīng)的工程塑料?？晒┻x擇

29、的塑料品種有：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物等。綜合比較待選塑料品種的綜合性能，其中，聚甲醛的收縮率過大；聚酰胺的線脹系數(shù)較高；聚碳酸酯耐磨性差，易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，甚至裂紋；ABS符合制品的質(zhì)量和使用要求，故確定其為塑件材料。2.2 ABS的一般性能丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物，英文名稱為acrylonitritle-butadiene-styrene copoly，簡稱ABS。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的確綜合性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化學(xué)腐蝕性及表面硬度，丁二烯使ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使它有良好的加工和染色性能。ABS無毒、無味，呈微黃色，成型的塑料件有較好的光澤

30、。有極好的沖擊強(qiáng)度，且在低溫溫下也不迅速下降。水、無機(jī)鹽、堿、酸類對ABS幾乎無影響，在酮、醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳濁液，不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會引起應(yīng)力開裂。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性，易于成型加工。經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高。ABS的綜合性能較好，沖擊韌性、機(jī)械強(qiáng)度較高，尺寸穩(wěn)定，化學(xué)性穩(wěn)定性較好；易于成型和機(jī)械加工，與有機(jī)玻璃的熔接性良好，可做雙色成型塑件，表面可鍍鉻。主要性能數(shù)據(jù)見表2-1。表2-1 ABS的性能項(xiàng) 目 ABS相對密度 kgdm3 1.021.16比體積 dm3kg1 0

31、.860.98吸水率 % 0.20.4成型收縮率 % 0.40.7熔點(diǎn) 130160熱變形溫度 90108抗拉屈服強(qiáng)度 MPa 50拉伸彈性模量 MPa 1.8103抗彎強(qiáng)度 MPa 80沖擊韌性 kJm2 261硬度 HB 9.7 R1212.3 ABS的加工要求成型時(shí)宜取高料溫，高模溫，但料溫過高易分解（分解溫度250），對精度較高的塑件，模溫宜取5060，對光澤、耐熱塑件，模溫宜取6080。注射壓力高于聚苯乙烯。用柱塞式注射機(jī)成型時(shí)，料溫為180230，注射壓力為（10001400）105帕。用螺桿式注射機(jī)成型時(shí)，料溫為160220，注射壓力為（7001000）105帕。分流道及澆口截面

32、要大，注意澆口的位置，防止熔接紋；為避免塑件出現(xiàn)銀絲及氣泡，成型前必須充分干燥，表面要求光澤的塑件必須經(jīng)長時(shí)間的預(yù)熱干燥；保壓及冷卻時(shí)間不宜太長；為消除塑件的內(nèi)應(yīng)力，防止開裂，應(yīng)對塑件進(jìn)行退火處理。其他工藝參數(shù)見表2-2。表2-2 ABS塑料的注射工藝參數(shù)項(xiàng) 目 ABS注射機(jī)類型 螺桿式預(yù)熱和干燥 溫度 8085 時(shí)間 h 23料筒溫度 后段 150170 中段 165180 前段 180200噴嘴溫度 170180模具溫度 5080注射壓力 MPa 60100成型時(shí)間 注射時(shí)間 s 2090 高壓時(shí)間 s 05 冷卻時(shí)間 s 20120 總周期 s 50220螺桿轉(zhuǎn)速 （轉(zhuǎn)/分） 30后處理

33、 方法 紅外線燈 溫度 70 時(shí)間 h 242.4 ABS在相關(guān)范圍中的應(yīng)用ABS應(yīng)用廣泛，在某些領(lǐng)域可代替金屬材料，適于制作一般的機(jī)械零件、減摩耐磨零件、傳動零件和電訊結(jié)構(gòu)零件。例如電器外殼、汽車儀表盤、日用品等。3注射機(jī)的選定3.1概述注射模是安裝在注射機(jī)上的，因此在設(shè)計(jì)注射模具時(shí)應(yīng)該對注射機(jī)有關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行必要的了解，以便設(shè)計(jì)出符合要求的模具，同時(shí)選定合適的注射機(jī)型號。如果兩者不相匹配，則模具無法使用，為此，必須對兩者之間有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，并通過校核來設(shè)計(jì)模具與選擇注射機(jī)型號。3.2 注射機(jī)的選用3.2.1 注射量的計(jì)算通過建模分析，塑件體積為V1=762cm3，塑件質(zhì)量m1=V=83

34、0.58g，流道凝料的質(zhì)量m2還是個(gè)未知數(shù)，可按塑件質(zhì)量的0.6倍來估算。從上述分析中確定為一模一腔，所以注射量為：m=1.6=1.6830.58=1328.9g, V=1.6V1=1219.2 cm3。模具型腔能否充滿與注射機(jī)允許的最大注射量密切相關(guān)，應(yīng)保證注射模內(nèi)所需熔體總量在注射機(jī)實(shí)際的最大注射量的范圍內(nèi)。由以下公式：nm1+m280% m式中 n 型腔數(shù)量，按設(shè)計(jì)要求取n1；m注射機(jī)允許的最大注射量（g或cm3）；m2澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量或體積，計(jì)算得m2457.2cm3；m1單個(gè)塑件的質(zhì)量或體積，計(jì)算得m1762cm3；由上式計(jì)算得m值必須大于1524 cm3。3.2.2 塑件和流道

35、凝料在分型面上的投影面積幾所需鎖模力的計(jì)算流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積為A2，在模具設(shè)計(jì)前是個(gè)未知數(shù)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，大致是每個(gè)塑件在分型面上的投影面積A1的0.20.5倍,因此采用0.35 A1來計(jì)算：A= A1+ A2=1.35 A1=46734.975 mm2式中 A1=d2/4=0.785(210) 2=34618.5 mm2F= A P=46734.97535=N=1635.72 KN式中 型腔壓力P取35MPa。3.2.3 選擇注射機(jī)根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計(jì)算值，查參考文獻(xiàn)2中P243的附錄F，選用注射機(jī)的型號為SZ-2000/4000，其主要技術(shù)參數(shù)見下表3

36、-1。表3-1 注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)理論注射容量/ cm3 2000 鎖模力 /KN 4000螺桿直徑mm 90 拉桿內(nèi)間距/mm 750750續(xù)表3-1 注射壓力/MPa 130 移模行程/mm 750注射速率(g/s) 430 最大模厚/mm 770塑化能力(g/s) 75 最小模厚/mm 380螺桿轉(zhuǎn)速(r/min) 10140 定位孔直徑/mm 200（深25）噴嘴球半徑 20 噴嘴孔直徑/mm3.2.4 注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核（1）由注射機(jī)料筒塑化速率校核模具的型腔數(shù)n:n(KMt-m2)/m1式中 K注塑機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取0.8；M注塑機(jī)的額定塑化量,由表3-1查得M75 g/h；t 成型周期，查得t100 s；得 n15.3（校核通過）（2）注射壓力的校核核定注射機(jī)的最大注射壓力能否滿足該塑件成型的需要，塑件成型需要的壓力是由塑料流動性、塑件結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)和塑件壁厚等因素決定的。模具設(shè)計(jì)時(shí)，參考塑料ABS的注射成型工藝確定塑件的注射壓力，見表2-2取100 MPa，再與注射機(jī)額定壓力130 MPa（見表3-1）相比較，可見選定的注射機(jī)滿足要求。表32 部分塑料所需的注射壓力P(MPa)塑料 注射條件 厚壁