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1、JINGGANGSHANUNIVERSITY毕业论文（设计）题目双联圆柱直齿轮注塑模具设计学院专业班级学号姓名指导教师起讫时间12双联圆柱直齿轮注塑模具设计[摘要]针对聚甲醛(POM)塑料双联圆柱直齿轮的精度和外观质量要求,通过对塑料件结构和成型工艺特性分析,设计出了一套注塑模具。型腔、型芯采用组合式结构,设计了型芯安装定位杆以保证嵌件在型腔中的位置。模具采用点浇口浇注形式,推出机构采用推管推出。并对注射成型工艺参数进行优化,该模具可以实现自动化生产,提高产量。[关键词]双联圆柱齿轮;注塑模具;点浇口;推管[Abstract]Accordingtotheprecisionanda
2、ppearancedemandofPOMplasticduplexgear,thestructureandformingtechnol-og.oftheproductareanal.zed,andtheinjectionmouldisdesigned.Combinationt.pecavit.andcorearetaken,andlocationdowelpinisusedtoguaranteetherelativepositionofcoreinthediecavit..Pin-pointgateandpushtubeareappliedtotheproduct.Thedu-p
3、lexgearinjectionmoldingprocessisoptimized.Themouldrealizedproductionautomationoftheplasticduplexgearandimproved.ields.[Keywords]duplexgear;injectionmould;pin-pointgate;pushtube12目录摘要1关键词11齿轮精确的参数化建模32 塑料件结构及成型工艺性分析43 模具结构分析54 模具工作原理95 结论10参考文献11致谢1212塑料齿轮制造成本低、质量轻、润滑性能好、传动噪声低、耐腐蚀、化学性质稳定,无需后加工
4、,并且其刚度和强度接近于金属齿轮,可以代替有色金和合金齿轮,现已广泛应用于机械、仪表、电讯、家用电器、玩具产品和各种计时装置中。塑料齿轮采用模具注塑不需要切削加工,生产工序少,因此注射成型广泛应用于塑料齿轮的生产。1齿轮精确的参数化建模一个完整的轮齿齿廓至少由4部分组成：齿顶曲线、工作齿廓、齿廓过渡曲线和齿沟曲线[2]工作齿廓部分的曲线为一段渐开线，齿廓过渡曲线为一段长幅外摆线。因此，建立模型的关键是确定精确的渐开线和过渡曲线[1]。1.1Pro/E中渐开线的直角坐标方程在直角坐标系下直齿圆柱齿轮渐开线基本方程式如下[2]：式中：x，y为渐开线在直角坐标系下的横、纵坐标；为基圆半
5、径；u为渐开线上任意一点k处的滚动角。其中：故.所以基本方程式可变为其中：为渐开线上任意一点k处压力角。根据基本方程，在Pro/E中渐开线的直角坐标方程为：其中：为齿顶圆半径；为基圆半径；acos代表arccos；β12为中间变量；t从0变到1。这里需要说明的是，在方程式正余弦的计算中弧度必须转化为角度。1.2齿廓过渡曲线方程齿轮齿根部分，是在加工中自动形成的，根据刀具的形状而定。实际加工制造的齿轮由于加工刀具的半径，齿槽根部不是尖角而是过渡圆角为了防止加工出的齿根部位应力集中过大，本文规定如果齿顶高系数小于1，齿根圆角半径等于0.46*m；否则，齿根圆角半径等于0.38*m（m
6、为齿轮模数）。1.3直齿圆柱齿轮精确的参数化建模1.3.1基本参数假定齿轮按定传动比啮合，标准安装，且假设轮齿没有误差，基本参数见表1。模数齿数压力角顶角高系数顶隙系数齿厚/mm220200.10.25101.3.2关系式本文给定了6个基本参数（见表1），通过Pro/E中的参数菜单添加到参数列表中，其余尺寸通过关系式来求得。其中齿根圆、齿顶圆、基圆和分度圆直径的计算公式就不再给出，只是给出部分特殊的关系式[3]。其中，z为齿数；d14为齿根圆角半径；d17为旋转复制第二个齿槽时旋转的角度；d18为齿槽阵列旋转角度；p19为阵列的齿数。2 塑料件结构及成型工艺性分析图1所示为某电器
7、设备中的一种双联直齿轮。大小齿轮均为直齿,模数为0.5mm,生产批量较大,为提高生产效率,可采用一模多腔注射成型。12图1塑料件结构图 塑料件材料为聚甲醛(POM),其尺寸稳定,吸水率小,成型前可不干燥,热敏性强,极易分解,分解温度为240℃,但200℃时滞留30min以上也发生分解,分解时产生有刺激性、腐蚀性气体,料温控制在稍高于熔点的180℃[4]。为消除模具温度对结晶及收缩的影响,模具温度设定为90℃。POM溢边值为0.04mm,宜用高压、高速注射。塑料件可在较高温度时脱
