1、本科毕业论文（20 届）模内手动脱螺纹模具机构设计所在学院专业班级 机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本次毕业设计及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成设计时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期： 年 月 日毕业设计任务书设计题目：模内手动脱螺纹模具机构设计1设计的主要任务及目标了解常用机械加工设备结构及应用能够综合运用所学专业知识设计机械产品及其零部件能够独立熟练地检索各方面文献资料2设计的基本要求和内容按照学院有关要求完成毕业设计内容绘制产品图一张设计并绘制模具结构原理总图设
2、计模内手动脱螺纹模具机构的非标零件图对该机构进行动画仿真演示3主要参考文献1洪慎章. 使用注塑模设计与制造. 北京：机械工业出版社，2010.2瑞斯，朱元吉 等译. 模具工程. 北京：化学工业出版社，1998.3李小海. 模具设计与制造. 北京：电子工业出版社，20114付宏生. 塑料模具与塑料制品设计. 北京：化学工业出版社，2003.5杨占尧. 模具设计与制造. 北京：人民邮电出版社，2012.4进度安排毕业设计各阶段名称 起 止 日 期1 分析题目，确定设计思路，进行开题检查 2014.3.032014.3.112 拟定并论证总体方案 2014.3.112014.4.143 进行中期检查
3、 2014.4.142014.4.254 绘制零件图及结构装配图 2014.4.252014.6.015 进行设计说明书及图纸整理，准备答辩 2014.6.012014.6.10模内手动脱螺纹模具机构设计摘要：对于带有内螺纹的塑料制品，直接加工内螺纹会比较困难，对于注塑模具，螺纹的脱模通过侧向抽芯脱模和模外手动脱模都可完成，但是侧向抽芯脱模会比较复杂，膜外手动脱模会比较耗人力，而模内手动脱螺纹模具机构会大大降低人力、物力，操作也比较简单，适合于中小企业。此机构是通过一对锥齿轮的配合,可以在模外通过手动转动一个轴，控制轴上一个锥齿轮转动，从而带动另一个锥齿轮转动，让螺纹型芯随之转动，从而实现了脱
4、螺纹的目的。对于此机构进行了深入研究，计算出了每个零件的尺寸，完成了三维实体图的绘制和动画仿真。关键词：模具，脱模，螺纹，锥齿轮，动画仿真Mold manual take off whorl mold designSummary：Directly with internal threads on plastic products, processing internal thread will be difficult, for injection molding, screw thread draft by lateral core-pulling draft and mold stripp
5、ing can be completed manually, but the side core-pulling draft is more complex, membrane outside manual parting will be human consumption, and mold manual take off whorl mold can greatly reduce the manpower and material resources, operation is simple, suitable for small and medium-sized enterprises.
6、 The agency is through a pair of spiral bevel gear, can outside the mold by manual rotation of a shaft, a bevel gear rotating control shaft, thus promote another bevel gear rotation, make the threaded core rotates, so as to realize the purpose of the take off whorl. For this institution carried on t
7、he thorough research, calculate the size of each parts, completed the three-dimensional entity graph drawing and animation simulation.Keywords: mold, mold release, thread, bevel gear, animated simulation.I目 录 1、 前 言 .11.1 模具工业在我国国名经济中的地位 .11.2 注塑模具的发展状况 .11.3 国内外注塑模具的发展趋势 .21.3.1 国内注塑模具的发展趋势 .21.3.2
8、 国外注塑模具的发展趋势 .32 塑件分析 .52.1 塑件材料选择 .52.2 塑件形状 .52.3 尺寸精度 .62.4 表面粗糙度 .62.4.1 塑件表面粗糙度的选择 .62.4.2 热塑性塑料注射成型中的常见缺陷及产生原因 .73 注塑成型工艺条件 .93.1 注塑成型工艺介绍 .93.1.1 填充阶段 .93.1.2 保压阶段 .93.1.3 冷却阶段 .103.1.4 脱模阶段 .113.2 ABS 塑料注塑成型工艺条件 .113.2.1 ABS 的成型加工性能 .113.2.2 ABS 的主要注塑成型条件 .124 手动脱螺纹机构设计 .134.1 脱螺纹机构方案选择 .134
9、.2 脱螺纹机构各零部件的设计和选择 .134.2.1 型芯设计 .13II4.2.2 螺纹型芯设计 .15 4.2.3 锥齿轮（大）设计 .164.2.4 锥齿轮（小）设计 .174.2.4 轴（大）设计 .184.2.5 轴（小）设计 .194.2.6 弹簧选择 .204.2.7 圆柱销钉、键、垫片选择 .204.3 模内手动脱螺纹模具机构装配图 .215 手动脱模机构 Pro/e 动画仿真分析 .225.1 Pro/e 动画仿真介绍 .225.2 制作动画的一般过程 .225.3 脱模机构三维零件图装配 .235.4 手动脱模机构动画仿真 .26结论 .27参考文献 .28致谢 .291
10、1 前言 1.1 模具工业在我国国名经济中的地位模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，6080%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器” ，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。从以下四个方面，可以看出模具工业在国民经济中的重要地位
11、与作用。第一，模具工业是高新技术产业的一个组成部分。例如：属于高新技术领域的集成电路的设计与制造，不能没有做引线框架的精密级进冲模和精密的集成电路塑封模；计算机的机壳、接插件和许多元器件的制造，也必须有精密塑料模具和精密冲压模具；数字化电子产品(包括通讯产品)的发展，没有精密模具也不行。第二，模具工业又是高新技术产业化的重要领域。用信息技术带动和提升模具工业的制造技术水平，是推动模具工业技术进步的关键环节。第三，模具工业是装备工业的一个组成部分。在 1998 年以前，许多人把机械工业当作一般的加工工业。1998 年 11 月召开的中央经济工作会议，首次明确提出了加大装备工业的开发力度，推进关键
12、设备的国产化。第四，模具工业地位之重要，还在于国民经济的五大支柱产业机械、电子、汽车、石化、建筑，都要求模具工业的发展与之相适应。机械、电子、汽车工业需要大量的模具，特别是轿车大型覆盖件模具、电子产品的精密塑料模具和冲压模具，目前在质与量上都远不能满足这些支柱产业发展的需要。11.2 注塑模具的发展状况注塑模的发展历史是注塑模设计制造与技术相互促进、相互依赖、共同发展的历史.注塑模技术的兴起和应用,首先是由于技术和通用系统的发展,另外也是由于注2塑模理论的发展及注塑模设计和制造本身对技术应用迫切需求的内在要求.随着计算机的升级换代,计算机图形学和计算机技术的迅速发展,从 20 世纪 60 年代
13、到 70 年代,技术的飞速发展的阶段.20 世纪 60 年代中期,美国和英国的许多大公司和大学投入大量的人力和物力对技术进行研究和开发,并研制出许多实用的系统.与此同时,英国、美国和加拿大等国的学者开展了有关塑料熔体在模具型腔内流动和冷却的基础研究,建立了溶体一维流动数学模型,为系统地开展注塑模研究奠定了基础。近年来,我国塑料模具业发展相当快，目前，塑料模具在整个模具行业中约占 30%左右。当前，国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。国家正在大力发展塑料门窗，到 2010 年塑料门窗和塑料管的普及率将达到 30%-50%，塑料排水管的市场占有率将超过 50%。业内人
14、士普遍认为，大型、精密、设计合理（主要针对薄壁制品）的注塑模具将得到市场的欢迎。11.3 国内外注塑模具的发展趋势1.3.1 国内注塑模具的发展趋势（1）大力提高注塑模开发能力。将开发工作尽量往前推，直至介入到模具用户的产品开发中去，甚至在尚确用户对象之前进行开发，变被动为主动。目前，电视机和显示器外壳、空调器外壳、摩托车塑件等已采用这种方法，手机和电话机模具开发也已开始尝试。这种做法打破了长期以来模具厂只能等有了合同，才能根据用户要求进行模具设计的被动局面。（2）注塑模具从依靠钳工技艺转变为依靠现代技术。随着模具企业设计和加工水平的提高，注塑模具的制造正在从过去主要依靠钳工的技艺转变为主要依
15、靠技术。这不仅是生产手段的转变，也是生产方式的转变和观念的上升。这一趋势使得模具的标准化程度不断提高，模具精度越来越高，生产周期越来越短，钳工比例越来越低，最终促进了模具工业整体水平不断提高。目前我国已有 10 多个国家级高新技术企业，约 200 个省市级高新技术企业。与此趋势相适应，生产模具的主要骨干力量从技艺型人才逐渐转变为技术型人才是必然要求。3（3）模具生产正在向信息化迅速发展。在信息社会中，作为一个高水平的现代模具企业，单单只是 CAD/CAM 的应已远远不够。目前许多企业已经采用了CAE、CAT、PDM、CAPP、KBE、KBS、RE、CIMS、ERP 等技术及其它先进制造技术和虚
16、拟网络技术等，这些都是信息化的表现。向信息化方向发展这一趋向已成为行业共识。（4）注塑模向更广的范围发展。随着人类社会的不断进步，模具必然会向更广泛的领域和更高水平发展。现在，能把握机遇、开拓市场，不断发现新的增长点的模具企业和能生产高技术含量模具企业的业务很是红火，利润水平和职工收入都很好。因此，模具企业应把握这个趋向，不断提高综合素质和国际竞争力。2随着市场的发展，塑料新材料及多样化成型方式今后必然会不断发展，因此对模具的要求也越来越高。为了满足市场需要，未来的塑料模具无论是品种、结构、性能还是加工都必将有较快发展。超大型、超精密、长寿命、高效模具；多种材质、多种颜色、多层多腔、多种成型方
17、法一体化的模具将得到发展。更高性能及满足特殊用途的模具新材料将会不断发展，随之将产生一些特殊的、更为先进的加工方法。各种模具型腔表面处理技术，如涂覆、修补、研磨和抛光等新工艺也会不断得到发展。1.3.2 国外注塑模具的发展趋势（1）微型化与大型化微型化是各类产品今后的重要发展方向，有越来越多的市场需求。目前虽然已有重量为万分之一克的注射制品成型加工技术装备，也已有直径为 1mm 的塑料管生产设备和 3ml 的中空吹塑机等，但是日本已提出开发重量为十万分之一克的注射成型加工装备；而用于替代人体血管的直径小于 0.5mm 的塑料管生产设备，已为一些国家在研发中。大型化也是今后产品的发展方向之一。目
18、前，轿车车身板生产用的8000kN 合模力的注射机已开发出来，2000mm 的塑料管、 10m 的片材和 5000L 的中空容器等大型塑料制品生产设备已有商品出现。但是，工业用各种大型塑料制品的生产需求仍很明显，诸如洲际长途输液输气超大直径塑料管的生产，10000L 甚至更4大容积的塑料储装容器等的生产都已有需求产生。（2）个性化长期以来塑料机械的机型、功能、规格的划一和固定不变性已不能满足市场要求。客户由于生产的塑料制品要求经常变化和经营上有效投资的考虑，需要塑料机械工业能为其提供最大行程注射机、小注射量大合模力或大合模力小注射量的注射机、混料与注射联用的成型设备、附有特殊外围配套装置的挤出生产线、木材（或其它材料）与塑料共混成型加工设备这既要求塑料机械企业在技术人才、技术创新方面要具有雄厚的实力，也要求企业能在第一时间内准确把握客户的个性化需求。（3）节能化节能降耗目前已经成为注塑机最主要的发展趋势，全电动、两板式注塑机将成为未来国际市场的主流。 随着市场的国际化，竞争将愈演愈烈，短周期、高质量、长寿命的模具行业和用户的追求，这必将使模具技术全面深入地应用于塑料模具模具行业中，同时与并行工程、精益生产、敏捷制造等多种生产模式的结合日益密切，最终使塑料模具行业发生重大变革。3
