本次毕业设计主要是对斜齿轮注射模的设计，包括工艺方案的分析及确定、工艺计算、模具结构设计计算等内容。由于该塑件是传动工程件且阻滑纹为圆柱纹，故在设计中主要解决了该塑件的分型面选择、型腔数目的确定、脱模机构的设计。采用了旋转机构、转盘式分型抽芯机构来脱模。从而保证了齿轮的精度、其孔的同轴度和螺旋齿廓的精度。
关键词：注射模；斜齿轮；结构设计
塑件（斜齿轮）的分析
1．塑件模型
2． 塑料（聚甲醛）应用基础
塑料的种类繁多，性能有差异,在从事塑料应用技术工作时，首先应对所选用的塑料(聚甲醛)组成，类型以及有关性能有所了解，即掌握必要的塑料应用基础知识。
塑料是以合成树脂为基础，再加入增塑剂，填充剂，染料，润滑剂，稳定剂等材料组成。
在一定温度和压力条件下，通过成型加工，可以将塑料制成具有某种形状，在常温下保持形态不变的塑料制品。
（一）常用塑料
塑料可分为热固性塑料和热塑性塑料。
常用热固性塑料有酚醛塑料，氨基塑料，环氧树脂，DAP塑料等等。
常用热塑性塑料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚体（ABS）、聚甲醛（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚砜（PSF）等等。
（二）聚甲醛（POM）塑料
1、聚甲醛（POM）的工艺性能
热塑性塑料在恒家压力下，根据受热温度的差别，存在三种状态，即玻璃态、高弹态和粘流态。处于粘流态的塑料，可采用注射成型和挤出成型等加工方法来制作塑料制品，而聚甲醛就是在粘流态情况下成型成制品。聚甲醛流动性中等，主要由其温度压力，模具结构来决定其流动性。聚甲醛是不透明或半透明的结晶塑料。且不属于吸湿性塑料，因此，在成型前可不用预热处理，因为聚甲醛是热敏性塑料。因此，模具设计选择注射及成形时都应注意，应选用螺杆式注射机，浇注系统截面应大，模具和料筒应镀铬，不得有死角滞料，必须严格控制成型温度，模温，加热时间，螺杆转速及背压等。
２、聚甲醛（ＰＯＭ）的成型特性
(１) 结晶性塑料熔融范围很窄，熔融或凝固速度快，结晶化速度快，料温稍低于熔融温度即发生结晶化，流动性下降。
(２) 热敏性强极易分解（但比聚氯乙烯稍弱，共聚比均聚稍弱）分解温度为240`C,但200度中滞留30分钟以上即发生有刺激性分解时产生有刺激性，腐蚀性气体。
(３) 流动性中等，溢边值为0.04毫米左右，流动性对温度不敏感，但对注射压力变化敏感。
(４) 结晶度高，结晶化时体积变化大，成型收缩范围大，收缩率大。
(５) 吸湿性低，水分对成型影响极小，一般可不干燥处理，但为了防止树脂表面附粘水分，不利成型，加工前可进行干燥并起预热作用，特别对大面积薄壁塑料件，改善塑件表面光泽有较好效果，干燥条件一般用烘箱加热，温度为90～100`C,时间4小时,料层厚度30毫米。
(６) 摩擦系数低，弹性高，浅侧凹槽可强迫脱模，塑件表面可带有皱纹花样，但易产生表面缺陷，如毛斑、折皱、熔接痕、缩孔、凹痕等弊病。
(７) 宜用螺杆式注射机成形，余料不宜过多和滞留太长，一般塑件克量（包括主流道、分流道）不应超过注射机注射克量的75%，或取注射容与料筒容量之比为1：6～1：10，料筒喷嘴等务必防止有死角，间隙而滞料，预塑时螺杆转速宜取低，并宜用单头，全螺纹，等距，压缩突变型螺杆。
(８) 喷嘴孔径应取大，并采用直通式喷嘴，为防止流涎现象喷嘴孔可呈喇叭状，并设置的加热装置，以适当地控制喷嘴温度。
(９) 模具浇注系统对料流阻力要小，进料口宜取厚，要尽量避免死角积料，模具浇注系统对料流阻力要小，进料口宜取厚，要尽量避免死角积料，模具应加热，模温高应防止滑动配合部件卡住，模具应用耐磨，耐腐蚀材料，并淬硬，镀铬，要注意排气。
(１０) 必须严格控制成形条件，嵌件应预热（一般100～150 ），余料一般储存5～10个塑件重量的物料即可，料温取稍高于熔点（一般170～190 ）即可，不宜轻易提高温度，模温对塑件质量影响较大，提高模温可改善表面凹痕，有助于融了料流动，塑件内外均匀冷却，防止缺料，缩孔，皱折，模温对结晶度及收缩也有很大影响，必须正确控制，一般取75～120 ，小于4毫米的取75～90 ，宜用高压，高速注射，塑件可在较高温度时脱模，冷却时间可短，但为防止收缩变形，应力不均，脱模后应将塑件放在90`C 左右的热水中缓冷或用整形夹具冷却。
(１１) 在料温偏高，喷嘴温度偏低，高压对空注射易发生爆炸性伤人事故，分解时有刺激性气体，料性易燃应远离明火 。
３.聚甲醛（ＰＯＭ）的成型条件
查《塑料模设计手册》表1-4：
注射成型机类型 螺杆式 比重（g／cm） 1.41～1.43
计算收缩率(%) 1.2～3.0 注射压力(kg/cm) 800～1000
喷嘴温度(ºC) 170～180 螺杆转速(n/min) 28
模具温度(ºC) 90～120 适用注射机类型 螺杆式
预热 温 度（ºC）
时间（h） 80～100
3～5 料筒 温度（ºC） 后 断
中 断
前 断 160～170
170～180
180～190
成型
时间
（s） 注射时间
高压时间
冷却时间
总周期 20～90
0～5
20～60
50～160 后
处
理 方 法
温度（ºC）
时间（h） 红外线灯
鼓风烘箱
140～145
4
注：塑料模具应加热为宜。
4.聚甲醛
聚甲醛也是一种重要的工程塑料，它的抗疲劳强度较高，尺寸稳定，吸湿性远比尼龙小。制品可在-40～100度范围内长期使用，并能保持较高的硬度，耐磨性，刚度和强度。和其它塑料对比，聚甲醛还能耐反复扭曲，而且有突出的回弹能力，故还可用作塑料弹簧制品。缺点是热稳定性较差，成型过程中易因温度控制不当而分解。此外，收缩率较大，约为1.0～2.5%，长期于大气中暴晒会加速聚甲醛老化。
在工业中，除了选用聚甲醛作为某些有色金属的代用品之外，还广泛应用于汽车、机床、化工、机械、电器、农业机械等行业制造零部件。 `
二 对塑件技术要求的了解
因为模具的型腔设计是根据塑件决定的，所以首先必须分析塑件图和技术要求。分析塑件的几何形状，壁厚的均匀程度，工艺圆角，脱模斜度及成形孔的分布等。
塑件的几何形状分析：
塑件的几何形状与成型方法，模具的分型面选择，塑件是否能顺利成型和出模有直接关系。因此，设计时要使塑件的几何形状能满足其成形工艺要求。
１、脱模斜度
为了便于塑件从模具型腔中取出或从塑件中抽出型芯，在设计时沿脱模方向均应有足够的脱模斜度。
根据塑件材料聚甲醛推荐的脱模斜度为40＇～1°30＇。聚甲醛属硬脆类塑料，且属厚壁大的塑件，因此脱模斜度可取大值。根据塑件几何形状，按照塑件的收缩规律，一般向心收缩，所以内表面脱模斜度要比外表面大,由塑件的精度等级可确定脱模斜度，内表面取1°，外表面取1°30＇。
２、塑件的壁厚
壁厚与流程有密切关系，且成比例关系，根据聚甲醛属流动性中等。
可得：
Ｔ=（Ｌ／100＋0.8）×0.7
Ｔ=〈(42+16π)/100+0.8〉×0.7=1.5≈2
即厚度≥2 即可；由于塑件最薄处为4mm，因此符合要求，同时可判断流程短，对注射成型有利。
3、圆角
在塑件设计过程中，为了避免应力集中，提高塑件强度，及提高脱模，常采用圆弧过渡。根据塑件圆角都取R=0.5mm。
4、孔
在塑件设计过程中，为了不影响塑件强度，孔与孔之间距离不应太小，否则易破裂。根据孔边距与孔径的关系，孔径d为3～6mm时(塑件为ǿ4)最小孔边距b=2～3mm，而塑件b=(14π-4×8)/8=7mm
因此足够。本塑件有侧孔，因此设计的尽可能使模具结构简单,便于自动化，便于塑件取出，并能保证塑件的质量。
5、旋转阻滑纹
由于该塑件是传动工程件且阻滑纹为圆柱纹，塑件直径Φ24mm，半径R=1.2mm。
齿高h=0.4 r=0.96mm，齿距p=4r=4.8mm＜b，因此符合要求。
从以上对塑件的几何形状、脱模斜度、工艺圆角等的分析，可知塑件符合塑料制品工艺要求。而塑件的尺寸精度为IT9级也合理。
三 注射机的选择
（一）塑件的体积
Ｄ＝ＭｔＺ＝Ｍｎ•Ｚ／cosβ＝50.55mm³
V1＝π（28／2）²×2＝4923.52mm³
V2＝π（44／2）²×6＝9118.56mm³
V3＝π（50.55／2）²×14＝27638.9ｍｍ³
V4＝π（32／2）²×14=11253.76mm³
V5=π1.2²×4×21=379.81mm³
V6=π(24/2)²×21=9495.36mm³
V7=π(18/2)²×21=5341.14mm³
V8=π2²×4×8=401.92mm³
V=V1+V2+V3+V4+V5－V6－V7－V8
=56779.99－14836.5－401.92
=38478.05mm³
=39cm³
G=Ｖ•Ｐ=42×1.42=55.77=59g
(二)选择注射机
由于塑件生产批量为大批，因此尽量多型腔，但与此塑件相组合，根据最大理论注射量和最大注射克量，选择注塑机类型。选用ZS—ZY—125型卧式注塑机较合适。
根据XS—ZY—125型注塑机可查得：
目 录
一. 塑件的分析 - 1
二. 对塑料技术要求的了解 - 4
三.注射机的选择 5
四.型腔数目的决定 6
五.成型零件设计 8
六.浇注系统的设计 - 13
七.模具温度控制系统的设计 16
八.脱模机构的设计 16
九.复位机构的设计和选择 - 23
十.导向机构的设计 24
十一.型芯与侧型芯脱模力的计算 25
十二.模具的闭合高度和开模行程验算 28
十三.模具中其它零件的设计 - 28
十四.标准件的选择 29
十五.模具的总装图以及运动顺序及模具的特点 30
十六.模具安装调试 - 30
十七.总结 - 30
十八.参考文献 33
侧型芯-13-2.dwg
垫块-14-6.dwg
定模板-12-13.dwg
定位圈-24-1.dwg
浇口套-24-16.dwg
推管盖板-24-8.dwg
推管固定板-24-7.dwg
斜齿轮型腔-14-14.dwg
斜楔-23-3.dwg
型腔-13-10.dwg
型腔固定板-23-12.dwg
型芯-23-11.dwg
转盘-23-4.dwg
装配图.dwg
零件垫板制造工艺.doc
目 录.doc
前言.doc
设计说明书.doc
摘要.doc
