塑料瓶蓋的螺紋抽芯塑料模具設(shè)計說明書

1、2009屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計說明書題 目:保溫杯瓶蓋的螺紋抽芯塑料模具設(shè)計院系名稱： 機電工程學(xué)院 專業(yè)班級:模具學(xué)生姓名：學(xué) 號：指導(dǎo)教師:教師職稱：2009年 5 月 30 日目次1引言 11.1 畢業(yè)設(shè)計目的 11.2 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容 12塑料制品的設(shè)計 22.1 塑料制品的幾何 22.2 塑料制品的尺寸精度 33塑料注射模具的設(shè)計 33.1 注射機的選擇 33.2 分型面與澆注系統(tǒng) 43.3 脫模機構(gòu)設(shè)計 83.3.1 齒輪的選擇和計算 103.3.2 軸的設(shè)計和計算 153.4 成型零件計算 183.4.1 型腔、型芯成型尺寸計算 183.4.2 成型螺紋計算 183.5合模導(dǎo)向和定位機

2、構(gòu)的設(shè)計 193.6 冷卻機構(gòu)設(shè)計 193.7 模架的設(shè)計 193.8 注塑機的校核 20結(jié)論 22致謝 23參考文獻 24引言該畢業(yè)設(shè)計的題目是塑料瓶蓋螺紋抽芯塑料模具的設(shè)計，是對本專業(yè)知識的綜 合考查。畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)階段教學(xué)的最后一個環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計把大學(xué)幾年所有本專 業(yè)的各種基礎(chǔ)知識以及相關(guān)專業(yè)知識進行系統(tǒng)的綜合運用，也是對各種理論知識、 實踐經(jīng)驗進行鞏固和提高，在設(shè)計中進一步提高自己的綜合素質(zhì)的一個過程。1.1 畢業(yè)設(shè)計的目的：1）通過畢業(yè)設(shè)計，鞏固和深化我們這四年里所學(xué)的基本理論、基本知識和基 本技能，提高我們綜合應(yīng)用的能力。2）通過畢業(yè)設(shè)計，樹立實踐工程的觀點和正確的設(shè)計思想，獲得解

3、決專業(yè)范 圍內(nèi)工程技術(shù)的相關(guān)經(jīng)驗、培養(yǎng)解決問題的能力。3）通過畢業(yè)設(shè)計，訓(xùn)練和提高我們的設(shè)計技能，包括搜集資料、學(xué)習(xí)資料和應(yīng) 用資料的能力；查閱設(shè)計手冊和有關(guān)參考文獻的技能；設(shè)計計算、繪圖及編寫技術(shù) 文件的能力。由于本人能力有限，此次設(shè)計中難免有許多不正確和不足之處，望老師批評指 正。1.2. 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容 :在現(xiàn)代生產(chǎn)中，模具已成為大批量生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品和日常生活用品的重要工藝備。80 年代以來，在國家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國家經(jīng)濟政策的支持和引 導(dǎo)下，我國模具工業(yè)發(fā)展迅速， 年均增速均為 13%，1999 年我國模具工業(yè)產(chǎn)值為 245 億，至 2000 年我國模具總產(chǎn)值預(yù)計為 260

4、-270億元，其中塑料模約占 30%左右。在 未來的模具市場中，塑料模在模具總量中的比例還將逐步提高。所以我們這次設(shè)計的重點就是有關(guān)塑料模的研究，以我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｒ姷?塑料瓶蓋為塑件設(shè)計一個塑料模，這樣會加深我們對這方面知識的認識，在設(shè)計的 前期，我們要做相關(guān)知識的準備，比如到注塑模具廠實地考察，了解注射機的型號， 性能以及種類等，并對本課題的設(shè)計方案做出 3 套以上進行分析對比，以確定最優(yōu) 方案。從而實現(xiàn)對塑料瓶蓋的注射成型，順利完成畢業(yè)設(shè)計。2 塑料制品的設(shè)計塑料制品的設(shè)計不僅要滿足使用要求，而且要符合塑料的成型工藝特點，并且 盡可能使模具結(jié)構(gòu)簡單化。這樣，成型工藝穩(wěn)定，保證塑料制品的

5、質(zhì)量，又可降低 成本。2.1 塑料制品的幾何形狀1、形狀：塑料制品應(yīng)盡量避免側(cè)壁凹槽或與制品脫模方向垂直的孔，這樣可避 免采用側(cè)抽芯等復(fù)雜的模具結(jié)構(gòu)和使分型面上留下飛邊。塑料制品的形狀還有利于 提高制品的剛度和強度。而此次設(shè)計的塑料瓶蓋就避免了這類情況的發(fā)生。2、壁厚：壁厚過小則成型時流動阻力大， 而且不能保證塑料制品的強度和剛度； 過后則浪費原料，增加塑料制品的成本，而且會增加成型時間和冷卻時間，降低生 產(chǎn)率。對于熱塑性塑料，薄壁塑料制品一般不小于0.60.9mm,常選用46mm根據(jù)這一原則我在設(shè)計塑料瓶蓋的時候選擇了 4mm.3、脫模斜度：塑料制品脫模后要求留在型芯一邊，則塑料制品內(nèi)表面脫

6、模斜度應(yīng)比內(nèi)表面小，而塑料制品脫模后要求留在型腔一邊，則塑料制品外表面的脫模斜 度應(yīng)小于內(nèi)表面，在設(shè)計瓶蓋是，內(nèi)表面的脫模斜度為1. 取斜度方向時以小端為準。4、圓角：在制品的轉(zhuǎn)角處應(yīng)盡可能采用圓弧過渡。這樣可以避免應(yīng)力集中，提高塑料制品的強度，改善制品的塑料流動情況及便于脫模，此次我一般選用R1的過渡圓角。5、螺紋：塑料制品上的螺紋可以直接成型，也可以在成型后進行機械加工。此 次設(shè)計我采用金屬的螺紋嵌件， 牙形尺寸不小于2mm公差等級低于IT8。塑件的尺 寸設(shè)計如圖 2-1 所示：圖2-12.2塑料制品的尺寸精度影響塑料制品尺寸精度的因素很多，其主要因素是材料收縮和模具的制造誤差。我選用收縮

7、率范圍較小的塑料，收縮率范圍為0.50.8。塑料制品的上下偏差可根據(jù)制品的配合性質(zhì)進行分配。詳細數(shù)據(jù)參照塑件尺寸圖。3塑料注射模具的設(shè)計3.1 注射機的選擇根據(jù)塑件的材料估算出塑件的體積，預(yù)選出注塑機的型號為XS-ZY-250,主要技術(shù)指標如下：最大注射容量為250mm,最大注射壓力為1300*105帕， 最大鎖模力為180*104牛，模具最大厚度為450 mm模具最小厚度為250 mm模板行程為350 mm此外，還應(yīng)了解注射機的噴嘴孔直徑和噴嘴球面半徑，定位圈孔徑、頂出桿位置及模板有關(guān)尺寸等，以便確定模具的安裝和固定方式。噴嘴孔直徑為4伽，噴嘴球面半徑為18伽。在型腔數(shù)的確定上我選擇一模四腔

8、的形式3.2 分型面與澆注系統(tǒng)如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的 成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、 模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析 比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時一般應(yīng)遵循以下幾項原 則：1) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。2) 便于塑件順利脫模，盡量使塑件開模時留在動模一邊。3) 保證塑件的精度要求。4) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。5) 便于模具加工制造。6) 對成型面積的影響。7) 對排氣效果的影響。其中最重要的是第 5)和第 2)點。為了便于模具加工

9、制造，應(yīng)盡是選擇平直分型 面工易于加工的分型面。在此次設(shè)計中我選擇單分型面注射模具，有動、定模兩塊 板組成，只有一個分型面，開一次模即可取出塑料制品。這種模具我設(shè)計成多型腔 的模具，從模具結(jié)構(gòu)來看，型腔對稱，澆口對稱。主流道 主流道是熔料注入模具最先經(jīng)過的一段流道，其形狀、大小直接影響塑料的流 動速度和填充時間，也是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶 有錐度的流動通道。主流道小端尺寸為 3.55mm結(jié)構(gòu)如圖3-1所示：圖3-1分流道分流道是熔料從主流道進入型腔前的過渡部分，其作用是通過澆道截面變化， 是熔料平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換流向，注入型腔。分流道的截面形狀應(yīng)盡量使比面積小，熱量損 失小

10、，摩擦阻力小。為了便于加工及凝料脫模，分流道大多設(shè)置在分型面上，分流 道截面形狀一般為圓形、梯形、U形、半圓形及矩形等，工程設(shè)計中常采用圓形截 面加工工藝性好，且塑料熔體的熱量散失流動阻力均不大，截面尺寸我選擇10伽，在一模四腔中，各分流道的長度應(yīng)盡可能相等，分流道與澆口的連接處應(yīng)有圓弧過 渡。根據(jù)后面的幾何關(guān)系的換算，主分流道的長度為75伽和副分流道的長度28伽。 分由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料熔體的流 動狀態(tài)較為理想，因面分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra并不要求很低，一般取1.6卩m左 右既可，這樣表面稍不光滑，有助于塑料熔體的外層冷卻皮層固定，從而與中心部 位的

11、熔體之間產(chǎn)生一定的速度差，以保證熔體流動時具有適宜的剪切速率和剪切熱。分流道在分型面上的布置與前面所述型腔排列密切相關(guān)，有多種不同的布置形 式，但應(yīng)遵循兩方面原則：即一方面排列緊湊、縮小模具板面尺寸；另一方面流程 盡量短、鎖模力力求平衡。本模具的流道布置形式采用平衡式。對于中小型塑件的注射模具己廣泛使用一 模多腔的形式，設(shè)計應(yīng)盡量保證所有的型腔同時得到均一的充填和成型。一般在塑 件形狀及模具結(jié)構(gòu)允許的情況下，應(yīng)將從主流道到各個型腔的分流道設(shè)計成長度相 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到一致，這就是澆注系統(tǒng)的平衡。顯然，我

12、 們設(shè)計的模具是平衡式的，即從主流道到各個型腔的分流道的長度相等，形狀及截 面尺寸都相同。其具體形式如下圖 3-2所示：圖3-2澆口澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道，除直接澆口外，它是澆注系統(tǒng) 中截面最小的部分，但卻是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，澆口的位置、形狀及尺寸對塑件 性能和質(zhì)量的影響很大。澆口可分為限制性和非限制性澆口兩種。我們將采用限制性澆口。限制性澆口一方面通過截面積的突然變化， 使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度， 提高剪切速率，使其成為理想的流動狀態(tài)，迅速面均衡地充滿型腔，另一方面改善塑 料熔體進入型腔時的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可控制填充 時間、冷卻

13、時間及塑件表面質(zhì)量，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于 澆口凝料與塑件分離的作用。我們采用的是側(cè)澆口。側(cè)澆口又稱邊緣澆口，國外稱之為標準澆口。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)熔體充模時的剪切速率及澆口封閉時間。這燈澆口加工容易，修整方便，并且可以根據(jù)塑件的形狀特征靈活地選擇進料位置，因此它是 廣泛使用的一種澆口形式，普遍使用于中小型塑件的多型腔模具， 且對各種塑料的 成型適應(yīng)性均較強；但有澆口痕跡存在，會形成熔接痕、縮孔、氣孔等塑件缺陷， 且注射壓力損失大，對深型腔塑件排氣不便。具體到這套模具，澆口各部分尺寸

14、都是取的經(jīng)驗值。實際加工中，是先用圓形 銑刀銑出直徑為10的分流道，再將材料進行熱處理，然后做一個銅公(電極)去 放電，用電火花打出這個澆口來的。模具設(shè)計時，澆口的位置及尺寸要求比較嚴格，初步試模后還需進一步修改澆 口尺寸，無論采用何種澆口，其開設(shè)位置對塑件成型性能及質(zhì)量影響很大，因此合 理選擇澆口的開設(shè)位置是提高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，同時澆口位置的不同還影響模具結(jié) 構(gòu)。總之要使塑件具有良好的性能與外表，一定要認真考慮澆口位置的選擇，通常 要考慮以下幾項原則：1) 盡量縮短流動距離。2) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處。3) 必須盡量減少熔接痕。4) 應(yīng)有利于型腔中氣體排出。5) 考慮分子定向影響。6)

15、 避免產(chǎn)生噴射和蠕動。7) 澆口處避免彎曲和受沖擊載荷。8) 注意對外觀質(zhì)量的影響。根據(jù)本塑件的特征，綜合考慮以上幾項原則，每個型腔設(shè)計一個進澆點，進澆 點的分流道開在塑件的最外邊緣。具體的形式如下圖3-3所示：冷料井的設(shè)計在完成一次注射循環(huán)的間隔，考慮到注射機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料筒以內(nèi)約10-25mm的深度有個溫度逐漸升高的區(qū)域，這時才達到正常的塑料熔體溫度。位于這 一區(qū)域內(nèi)的塑料的流動性能及成型性能不佳，如果這里溫度相對較低的冷料進入型 腔，便會產(chǎn)生次品。為克服這一現(xiàn)象的影響，用一個井穴將主流道延長以接收冷料， 防止冷料進

16、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。冷料穴一般開設(shè)在主流道對面的動模板上（也即塑料流動的轉(zhuǎn)向處），其標稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些，深度約為直徑的1-1.5倍，最終要保證冷料的體積小于冷料穴的體積，冷料穴有六種形式，常用的是端部為Z字形的拉料桿的形式，但根據(jù)此次設(shè)計塑件形狀的特殊性，我選擇帶有螺紋的軸把凝料從主流道 中拉出，與常規(guī)的Z字型拉料桿不同，實際上只要將分流道順向延長一段距離就行 了。具體的結(jié)構(gòu)如下圖3-4所示：圖3-4排氣槽塑料注射模具的型腔，在熔融塑料填充過程中，除了模具型腔內(nèi)有空氣外，還 有因塑料受熱而產(chǎn)生的氣體，因此在模具設(shè)計中

17、必須設(shè)置排氣槽。此次設(shè)計我把排 氣槽設(shè)在模具的分型面上。3.3 脫模機構(gòu)設(shè)計把塑件從凹模內(nèi)脫出來的機構(gòu)即為推出機構(gòu)或脫模機構(gòu)，它是塑料注塑模具的 重要組成部分。也是本次設(shè)計的重點內(nèi)容，推出機構(gòu)的形式和推出方式與塑料制品 的形狀、結(jié)構(gòu)和塑料性能有關(guān)。在推出機構(gòu)中常用的有推桿和推板，但隨著工業(yè)發(fā) 展的需要，帶有內(nèi)螺紋的塑料制品逐漸增多。而這次設(shè)計的塑料瓶蓋就是一個帶有 內(nèi)螺紋的塑料制品，在設(shè)計這類模具的時候，螺紋型芯的脫出方法，應(yīng)根據(jù)塑料制 品的產(chǎn)量大小來選用手動和機動方式， 手動脫螺紋型芯的模具結(jié)構(gòu)簡單，制造方便, 但生產(chǎn)效率低，勞動強度大，只能使用于小批量生產(chǎn)。機動脫螺紋型芯的方式，模 具結(jié)構(gòu)

18、復(fù)雜，制造困難，但生產(chǎn)效率高，勞動強度低，適用于大批量生產(chǎn)。根據(jù)以 上原則，在設(shè)計任務(wù)書里規(guī)定塑料瓶蓋為大批量生產(chǎn)，所以我選用機動脫螺紋的方 式。帶有內(nèi)螺紋的塑料制品脫模時，必須先將螺紋型芯退出塑料瓶蓋，這種的方法 叫做旋轉(zhuǎn)退芯法，在設(shè)計螺紋型芯的退芯結(jié)構(gòu)時，必須防止塑料制品隨著型芯一同 旋轉(zhuǎn)，否則塑料制品無法退芯脫模。在設(shè)計脫脫螺紋機構(gòu)的時候，應(yīng)注意以下幾個 問題： 對于塑料制品的要求： 在塑料制品的頂端上設(shè)計有防止轉(zhuǎn)的花紋或圖案： 比 如塑料瓶蓋圓形周邊的凸凹紋也能起到防止塑料瓶蓋的旋轉(zhuǎn)作用。 對于模具的要求 將螺紋型芯同時設(shè)計在動模上， 凹模起到塑料瓶蓋的防 止轉(zhuǎn)作用。 螺紋塑料制品注射

19、模具澆口位置的選擇 澆口位置的選擇對于塑料瓶蓋至 關(guān)重要，它對于瓶蓋的外觀也有很大的影響，這在上面已經(jīng)很詳細的敘述過，我選 擇了側(cè)澆口，把它放在塑件最外面的邊緣上。機動脫螺紋的方式有很多，我采用齒輪、 齒條脫螺紋的方式。因齒輪齒條在模 外固定，這樣可以通過增加齒輪的傳動比來獲得較長的抽芯距，開模時，齒條帶動 錐齒輪，通過一對錐齒輪的嚙合，帶動 一對直齒輪的旋轉(zhuǎn)，從而使螺紋型芯脫出， 同時，也帶動螺紋拉料桿的脫出，把凝料從主流道中拉出。方案已經(jīng)確定下來，接 下來最主要的就是把齒輪和軸的尺寸確定下來。設(shè)塑料瓶蓋的內(nèi)螺紋為 5 轉(zhuǎn)，齒輪 1 的齒數(shù)為 19，分度圓直徑為 di = mz = 2.5

20、X 19=47.5 mm周長 1=3.14 X 47.5=149.5 m暫定齒輪 1 旋轉(zhuǎn)一周，而齒輪 5 旋轉(zhuǎn) 6周，所以 I 總=1/6=0.16由于在傳動過程中，傳動裝置起到了增速的作用，在分配傳動比的時候，根據(jù) 分配傳動比的分配原則，采考慮兩級傳動，傳動比 i 1=0.6 i 2=0.28齒輪 4 齒輪 5 為一對相互嚙合的直齒輪，因為齒輪 4要帶動 4個齒輪旋轉(zhuǎn)，所 以 齒 輪 4 的 齒 數(shù) 應(yīng) 該 選 的 大 一 些 ， 擬 定 齒 輪 4 的 齒 數(shù)Z5 17Z4 Z5 /i217 / 0.28 60d5mz5 2.5*1742.5 mm傳動齒輪齒數(shù)Z仁 19,Z2=50,Z3

21、=30,Z4=60,Z5=173.3.1齒輪的選擇和計算齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計齒輪時需要滿足使用的需要，考慮工藝條件，考慮合理性、先進性和經(jīng)濟性。因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，選用軟齒面齒輪傳動。齒輪選用便于制造且價格便宜的材料。小齒輪：45調(diào)質(zhì)處理。大齒輪：45調(diào)質(zhì)處理。齒輪的具體結(jié)構(gòu)如圖3-7所示：i1圖3-7齒輪的尺寸計算齒輪的強度校核參照邱宣懷機械設(shè)計選用齒輪材料，熱處理，齒面硬度，精度及齒數(shù)。因傳遞功率不大，轉(zhuǎn)速不高，先用軟齒面齒輪傳動。齒輪選用便于制造且價格便宜的格材料。小齒輪用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度241HB-286HB，平均取為260HB。 大齒輪用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為229HB-

22、286HB，平均取為240HB 計算步驟如下：1）齒面接觸疲勞強度計算1：初步計算齒寬系數(shù) 取系數(shù)因子為 1.0接觸疲勞極限(yHHm查機械設(shè)計課本得：取砂m5=710MPa(yHlim4 =580MPa初步計算許用接觸應(yīng)力巾查機械設(shè)計課本得：Ci=0.9eiim5=639Mpa(7H2 =0.9 Hiim4 =522MPa初步計算小齒輪直徑d5 mz5 2.5*1742.5 mm得 d5=42.5 m取 d5 = 42.5 m初步齒寬 b b=1*42.5=42.5mm2:校核計算圓周速度 v精度等級取齒輪精度等級為 7齒數(shù) z 和模數(shù)初取齒數(shù)Z5= 17 z4=63m=d5/z5=42.5

23、/17=2.5查機械設(shè)計課本取 m = 2.5則 Z5= 17Z4=60使用系數(shù)Ka查機械設(shè)計課本得：Ka = 1.35動載系數(shù)Kv 查機械設(shè)計課本得：Kv = 1.2齒間載荷分配系數(shù) KHa 查機械設(shè)計課本先求Ft= 2T1/d5 = 219.3KA Ft/ b=1.35 219.3/60=51001.88-3.2(1/ Z1+1/ Z2)cosb即 1.88-3.2(1/30+1/60) =1.72Z =0.87 (式 12.10)由此得KHa= 1.32齒向載荷分布系數(shù)KHb查機械設(shè)計課本得KHb=A + B (b/d5) 2+C 10-3 b=1.17+0.16+0.01+0.61 0

24、.001 42.5 =1.17載荷系數(shù)K = 1.35 1.2 1.32 1.17=2.5彈性系數(shù)ZE查機械設(shè)計課本得Ze=189&. MPa接觸最小安全系數(shù)Sh查機械設(shè)計課本得SHmin = 1.05總工作時間tbtb=10 300 2 0.2=1200h應(yīng)力循環(huán)次數(shù)Nl查機械設(shè)計課本后，估計6 10 5NL=107,則取指數(shù)m = 6.77查機械設(shè)計課本得Nl5 = 7.3 106原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確。Nl4 = NL5/2= 3.65 106接觸壽命系數(shù)ZN 查機械設(shè)計課本得ZN5= 1.20ZN4= 1.20許用接觸應(yīng)力c h小5= CHliS5 Zn5=811 MPaSHminH4

25、=吋m4 Zn4 =663 MPaSHmin驗算=624Mpac h = ze z h 乙c H 4=663 MPa計算結(jié)果表明，接觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。確定傳動主要尺寸實際分度圓直徑d因模數(shù)取標準值時，齒數(shù)已重新確定，但沒有圓整，故分度圓直徑不會改變，即d5=2.5 17=42.5mm d4=2.5 60=150mm中心距aa=96mm齒寬bb5=42.5mmb4=32.5mm齒根彎曲強度驗算重合度系數(shù)丫Y = 0.25+0.75/ 1.72= 0.686齒間載荷分布系數(shù)KFa查機械設(shè)計課本得,KFa= 1/Y = 1/0.686KFa= 1.46齒向載荷分布系數(shù)Kfbb/h

26、=46/(2.25 2)查機械設(shè)計課本得Kfb= 1.2載荷系數(shù)KK = 2.838齒形系數(shù)YFa查機械設(shè)計課本得Y Fa5=2.46YFa4=2.25應(yīng)用修正系數(shù)Ysa查機械設(shè)計課本得Y Sa5= 1.63Ysa4= 1.75彎曲疲勞極限c Flim查機械設(shè)計課本得c Fiim1=600MPa彎曲最小安全系數(shù)Sf查機械設(shè)計課本得c Flim2=450MpaSf= 1.25應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NN5=7.3 106N4 = 3.65 106彎曲壽命系數(shù)Yn查機械設(shè)計課本得Yn5 = 1.05Yn= 1.05尺寸系數(shù)Yx查機械設(shè)計課本得Yx = 1.0CF4lim5 丫 N5丫x= 600 1.05 1

27、.0許用彎曲應(yīng)力F5 =SFmin1.25=504MPa驗算:(T(TF4= c F 5YfF4 =_2EF 5 =bd 5m4YS aYf a5Ys安全CF5lim4 丫 N4丫xSFminFa 5 Y Sa 5 丫 e2 2.838 T16 60 2450 1.05 1.01.252.46 1.63 0.686=142.7MPa c f5=378MPa=142.7 2.46 1.75/2.46/1.63=140MPa c3 p =9.89mm h查機械設(shè)計課本得c=112因為此處是單鍵，考慮到軸上鍵槽削弱，軸徑需要加大3%-7%故dmin =9.89 1.07=20mm小齒輪上的作用力為F

28、t5=2T/d=2 6579.77/2 30=219.3NFr5=Ft tga=219.3 tg20=79.8NFn 5=Ft/cosa=219.3/cos20=233.4N齒輪的自重不計齒輪直接裝配到軸承上面，因此齒輪在軸上的作用力可略去不計軸上作用力示意圖許用應(yīng)力值：用插入法 查機械設(shè)計課本得：(yob=1O2.5Mpa(r-ib=60Mpa應(yīng)力校正系數(shù)a=60/102.5=0.59水平面的彎矩計算：Mmax 仁Fz1y 155=427 155=66185N.mm垂直面彎矩計算；Mmax2=Fz1z 155=8086 N.mm合成彎矩為：M= M max12 M max22 =7543N.

29、mm當(dāng)量轉(zhuǎn)矩為：aT=0.59 6580=3882.2N.mm當(dāng)量彎矩為：M仁.M2 aT2 =8483N.mm校核直徑: d =3 M1/6 = 2022mm則軸3強度滿足要求。其他兩根軸均按照此方法設(shè)計和校核。具體結(jié)構(gòu)和尺寸詳見 零件圖。3. 4成型零件計算型腔內(nèi)徑:D 模=(D+DQ 平-3/4 .)=(46+46X 0.006-3/4X 0.28) 0.070.070=46.066 mm型腔高度:H 模=(H+HQ 平-2/3 . )=(10+10X 0.006-2/3X 0.26) 0.070.07=9.89 mm型芯外徑：d 模=(d+dQ 平+3/4島)_3.4.1型腔、型芯成型

30、尺寸計算=(40+40X 0.006+3/4X 0.26)00.07=46.066 0.07 mm型芯高度：H模=（h+hQ平+2/3血）_=（50+50X 0.006+2/3X 0.26）=5O.4170.07 mm經(jīng)校核，型腔的強度和剛度均滿足要求。3.4.2 成型螺紋計算要成型塑料瓶蓋的內(nèi)螺紋需要計算如下：型芯大徑：d模大=（d大+d大Q平+3/4 -）=(52+52X 0.006+3/4X 0.05)。.。6 =52.34 0.06 mm型芯中徑：d模中=（d中+d中Q平+3/4二）=(52+52 X 0.006+3/4 X 0.05)00.05=52.34_0.o5 mm型芯小徑：d

31、模小=(d小+d小Q平+3/4.)=(52+52X 0.006+3/4X 0.05) o.o6=52.34oo,o6 mm型芯螺距：P 模=(P+PQ 平)土=(5+5 X 0.006)。議=5.03O.O).o4 mm3.5合模導(dǎo)向和定位機構(gòu)的設(shè)計塑料模閉合時為保證型腔形狀和尺寸的準確性，應(yīng)按一定的方向和位置合模， 所以必須有導(dǎo)向定位機構(gòu)，我在設(shè)計這套模具的時候采用最常用的導(dǎo)向柱和導(dǎo)向孔, 導(dǎo)柱設(shè)在定模邊上，其結(jié)構(gòu)形式如下圖 3-10所示：圖 3-103.6 冷卻機構(gòu)設(shè)計設(shè)置冷卻裝置的目的，主要是防止塑件在脫模時發(fā)生變形，縮短成型周期及提 高塑件質(zhì)量，一般在型腔、型芯等部位設(shè)置冷卻水路，通過

32、調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速 來控制模溫。在設(shè)計的過程中我選擇直徑為11毫米的水孔，冷卻形式采用直流循環(huán) 式達到冷卻的目的。其具體形式如裝配圖所示。3.7 模架的設(shè)計根據(jù)以上設(shè)計的結(jié)構(gòu)和大致的估算，我選擇如圖為3-11的模架。定模有兩塊 模板組成，其中一個為無可移動的模板，動模由一塊模板組成。在模體推薦尺寸上 我選擇了 BX L=355X 400的模板。圖 3-113.8注塑機的校核注射容量以體積表示，塑件的體積應(yīng)小于注射機的注射容量，其關(guān)系可按下式 校核：V件w 0.8V注，大致算一下 V件為179伽3 250;所以注射機的型號選擇 XS-ZY-250。最大注射容量為250mrh最大注射壓力為130

33、0*105帕， 最大鎖模力為180*104牛，模具所需要的最大鎖模力應(yīng)小于或等于注射機的額定鎖模力，其關(guān)系可按下式 校核：p腔F w P額，經(jīng)校核180 173,符合上述所說的關(guān)系式。塑件成型所需要的注射壓力應(yīng)小于或等于注射機的額定注射壓力，其關(guān)系式按 下式校核：p成w P注，塑件成型時所需的注射壓力為 600100g 1300,符合上述所 說的關(guān)系式。模具的閉合厚度應(yīng)在注塑機動、定模板的最大閉合高度和最小閉合高度之間，其關(guān)系可按下式校核：H最小v H模v H最大，根據(jù)此次畢業(yè)設(shè)計我設(shè)計的模具 250V 385 V 450,符合上述所說的關(guān)系式。塑件所需的開模距應(yīng)小于注塑機的最大開模行程，對于

34、機械聯(lián)合鎖模的立式、 臥式注塑機上用的一般澆口模具，其關(guān)系可按下式校核：H+HK510 S,脫模距離為120 mm，塑件高度為60 mm，S為350伽，滿足上述所要求的關(guān)系式。經(jīng)校核，注塑機均能滿足各項使用要求結(jié)論這次畢業(yè)設(shè)計是按照畢業(yè)設(shè)計要求，根據(jù)設(shè)計任務(wù)，參照國內(nèi)外現(xiàn)有同類 產(chǎn)品，取其精華，棄其缺點，吸百家之長，力求設(shè)計新穎、先進、經(jīng)濟實用。 通過畢業(yè)設(shè)計，提高了我分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)了認真、嚴謹?shù)墓?作作風(fēng)和吃苦耐勞、一絲不茍的治學(xué)態(tài)度，使自己能夠更加熟練地查閱國內(nèi)、 外有關(guān)的技術(shù)資料、文獻，學(xué)會了如何調(diào)查、收集、整理第一手資料，在保留 同類產(chǎn)品的優(yōu)點的同時，運用新工藝、新技術(shù)

35、和新材料，大膽創(chuàng)新，以彌補同 類產(chǎn)品的不足之處，使產(chǎn)品趨于更合理、更先進、更優(yōu)化、更具有使用價值和 良好的經(jīng)濟效益。這次畢業(yè)設(shè)計是我大學(xué)幾年所學(xué)知識的綜合運用。通過畢業(yè)設(shè)計，我不僅 掌握了模具設(shè)計的方法、步驟和技巧，同時也學(xué)會了查閱工具書和相關(guān)的參考 文獻，以及如何編寫產(chǎn)品說明書。在與指導(dǎo)老師和同學(xué)們的交流中，我學(xué)到了 書本上學(xué)不到的知識，那就是作為一名工程技術(shù)人員踏入社會，專業(yè)知識固然 重要，而嚴謹、仔細、精益求精的工作態(tài)度更重要。還有一點更深的體會就是 無論做任何事情都要有一種精神團隊精神，只靠自己的力量是遠遠不夠 的，只有合作才能達到互補的效果，才能真正創(chuàng)造出成果來。但是，通過畢業(yè) 設(shè)計，我也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處， 那就是生產(chǎn)實踐經(jīng)驗太少， 想象能力太差， 調(diào)研考慮不夠仔細，這就要求我在以后走上工作崗位時，應(yīng)虛心向工人師傅請 教，多進行生產(chǎn)實習(xí)， 以便在進行產(chǎn)品設(shè)計時能理論聯(lián)系實際， 做到有理有據(jù)。致謝經(jīng)過這兩個多月時間的緊張忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，由于經(jīng) 驗的匱乏，難免有許多考慮不周全