塑料齒輪注射模具設計與制造

第一章齒輪注射成型工藝及其常用塑料1

第一節(jié)塑料注射成型工藝特性1

一、收縮性1

二、流動性2

三、吸濕性3

四、相容性3

五、熱敏性4

第二節(jié)注射成型原理及其過程4

一、塑料注射成型原理4

二、注射生產(chǎn)前的準備4

三、注射成型過程6

四、注射成型過程中塑料熔體流程的特征7

第三節(jié)注塑機的類型與基本參數(shù)8

一、注塑機的類型8

二、注塑機的基本參數(shù)10

第四節(jié)注射成型主要工藝參數(shù)13

一、溫度13

二、壓力14

三、生產(chǎn)周期15

第五節(jié)塑料齒輪常用材料16

一、聚甲醛（POM）16

二、尼龍（PA66與PA46）18

三、聚碳酸酯(PC)20

四、聚苯硫醚（PPS）21

五、聚醚醚酮（PEEK 450G）22

六、聚對苯二甲酸丁二(醇)酯(PBT)24

七、齒輪常用塑料有關性能的比較25

第二章塑料齒輪注射模的設計特點與步驟27

第一節(jié)塑料齒輪注射模的分類27

第二節(jié)塑料齒輪注射模的設計特點28

第三節(jié)塑料齒輪注射模的設計步驟31

第三章塑料齒輪注射模的設計35

第一節(jié)注射模模架的選用35

一、標準模架的種類及用途35

二、標準模架的選用方法36

三、非標準模架主要零件的精度要求37

第二節(jié)澆注系統(tǒng)的設計38

一、澆注系統(tǒng)設計原則38

二、流道設計38

三、澆口設計44

四、熱流道系統(tǒng)應用52

第三節(jié)齒輪型腔典型結(jié)構(gòu)設計56

一、圓柱直齒輪型腔結(jié)構(gòu)設計56

二、圓柱斜齒輪型腔結(jié)構(gòu)設計57

三、蝸桿型腔結(jié)構(gòu)設計62

四、滑塊式蝸桿型腔結(jié)構(gòu)設計65

五、圓柱雙聯(lián)齒輪型腔結(jié)構(gòu)設計66

六、直齒錐齒輪型腔結(jié)構(gòu)設計68

第四節(jié)排氣系統(tǒng)的設計69

一、注塑過程產(chǎn)生氣體的原因及其影響69

二、排氣系統(tǒng)設計的要點及其對注射聚甲醛齒輪的影響70

三、排氣系統(tǒng)設計70

第五節(jié)脫模機構(gòu)的設計74

一、澆注系統(tǒng)凝料脫模機構(gòu)設計74

二、齒輪注射模脫模機構(gòu)設計76

第六節(jié)模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設計79

一、齒輪注射模冷卻系統(tǒng)設計79

二、齒輪注射模加熱系統(tǒng)設計83

三、模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)密封圈的規(guī)格及使用84

第七節(jié)注射模導向及精定位組件的設置85

一、齒輪注射模開合模導向組件的設置85

二、齒輪注射模精定位組件的設置86

三、導向組件設計精度的確定88

第八節(jié)齒輪注射模重要零部件的設計90

一、成型零部件尺寸及精度設計90

二、齒輪型腔材料選擇92

三、模具標準零部件的技術要求97

四、定、動模板尺寸及精度設計106

第四章齒輪型腔參數(shù)尺寸設計計算109

第一節(jié)塑料齒輪收縮率機理分析與驗證109

一、齒輪型腔齒形角修正的早期計算公式109

二、塑料齒輪各向同性向心脹縮機理的研究與驗證110

三、塑料齒輪收縮率及其成型工藝的影響112

第二節(jié)齒輪型腔參數(shù)及尺寸設計計算116

一、齒輪材料收縮率的選擇116

二、圓柱漸開線齒輪型腔參數(shù)及尺寸設計計算方法118

第三節(jié)漸開線齒輪型腔參數(shù)尺寸設計計算119

一、直齒輪型腔參數(shù)尺寸設計計算119

二、斜齒輪型腔參數(shù)尺寸設計計算121

三、薄殼型斜齒輪型腔參數(shù)尺寸設計計算124

四、帶嵌件斜齒輪型腔參數(shù)尺寸設計計算127

第四節(jié)其他齒輪型腔參數(shù)尺寸設計計算134

一、漸開線蝸桿型腔參數(shù)尺寸設計計算134

二、漸開線蝸輪型腔參數(shù)尺寸設計計算136

三、直齒錐齒輪型腔參數(shù)尺寸設計計算139

四、鐘表齒輪型腔參數(shù)尺寸設計計算150

第五章塑料齒輪注射模結(jié)構(gòu)設計和工作過程156

第一節(jié)圓柱齒輪注射模結(jié)構(gòu)設計與工作過程156

一、圓柱直齒輪注射模156

二、圓柱斜齒輪注射模160

三、圓柱內(nèi)齒輪注射模165

四、鐘表齒輪注射模168

第二節(jié)直齒錐齒輪注射模結(jié)構(gòu)設計與工作過程171

一、錐齒輪整體式型腔注射模171

二、錐齒輪組合式型腔注射模173

第三節(jié)圓柱蝸桿注射模結(jié)構(gòu)設計與工作過程175

一、上旋式脫模注射模176

二、下旋式脫模注射模178

三、滑塊式蝸桿型腔注射模181

第四節(jié)蝸輪注射模結(jié)構(gòu)設計與工作過程184

第五節(jié)雙聯(lián)齒輪注射模結(jié)構(gòu)設計與工作過程186

一、雙聯(lián)直齒輪注射模186

二、雙聯(lián)直齒斜齒輪注射模188

三、雙聯(lián)斜齒輪注射模189

四、雙聯(lián)蝸桿斜齒輪注射模191

第六節(jié)特種塑料齒輪注射模結(jié)構(gòu)設計與

工作過程194

一、帶金屬嵌件塑料齒輪注射模194

二、塑料直齒輪二次擠壓注射模196

三、圓柱人字齒輪注射模200

四、特種雙聯(lián)斜齒輪注射模203

第六章塑料齒輪注射模制造206

第一節(jié)齒輪注射模標準模架工藝安排206

一、內(nèi)模貫通鑲嵌式注射模的工藝安排207

二、開框鑲嵌式注射模的工藝安排208

第二節(jié)注射模標準模架檢查209

一、注射模標準模架的技術條件210

二、注射模標準模架的檢查210

第三節(jié)雙聯(lián)斜齒輪注射模的加工流程212

一、模具制造工藝難點分析212

二、雙聯(lián)斜齒輪注射模加工流程的設計213

第四節(jié)齒輪注射模模板的加工214

一、定、動模板及其組件加工214

二、其他模板加工220

第五節(jié)雙聯(lián)斜齒輪注射模內(nèi)模組件加工222

一、定、動模斜齒輪型腔加工222

二、大斜齒輪電極及其型腔輪齒電火花成型加工225

三、定、動模型腔座及動模型芯加工227

第六節(jié)注射模其他零件及其流道加工229

一、其他零件的加工229

二、流道加工231

第七節(jié)齒輪注射模的裝配與驗收232

一、裝配前的準備工作232

二、動、定模內(nèi)模組件的裝配與調(diào)整234

三、動、定模型腔復位桿的裝配與調(diào)整236

四、定距拉桿及拉板的裝配與調(diào)整237

五、頂出與復位系統(tǒng)的裝配與調(diào)整238

六、齒輪注射模的驗收239

第七章齒輪型腔成型加工技術240

第一節(jié)齒輪型腔電火花成型加工240

一、電火花加工基本原理及其工藝準備240

二、回轉(zhuǎn)式電火花展成加工243

三、齒輪電極參數(shù)尺寸設計與制造250

四、電火花成型加工的質(zhì)量問題及其預防措施260

第二節(jié)齒輪型腔電火花線切割加工263

一、電火花線切割加工原理與機床263

二、漸開線圓柱齒輪型腔齒廓的構(gòu)成與設計計算270

三、齒輪型腔齒形線切割編程276

四、齒輪型腔和型芯慢走絲線切割加工工藝276

五、電火花線切割加工的特殊用途278

第三節(jié)齒輪型腔電鑄成型工藝279

一、電鑄的基本原理和特點279

二、電鑄工藝流程及其設備280

三、齒輪型腔電鑄方式的改進281

四、電鑄成型的特殊用途284

第四節(jié)齒輪型腔冷擠壓成型工藝285

一、齒輪型腔冷擠壓成型的主要方式285

二、齒輪型腔冷擠壓成型工藝要點286

三、齒輪型腔冷擠壓成型工藝的優(yōu)缺點287

第五節(jié)齒輪型腔及電極特種加工工藝288

一、直齒錐齒輪型腔成型加工工藝288

二、齒輪型腔擠壓珩磨工藝的應用294

三、齒輪型腔表面軟氮化處理296

四、四軸聯(lián)動加工中心及CNC滾齒機的應用300

第八章齒輪注射模試模與維護保養(yǎng)305

第一節(jié)齒輪注射模試模305

一、試模前的準備工作305

二、注塑機及周邊設備規(guī)格與型號選擇306

三、試模操作流程及注意事項307

第二節(jié)齒輪注射模試模中的常見問題及其對策309

一、注射模試運行檢查與注射工藝參數(shù)調(diào)整309

二、常見問題及排除310

三、注射成型生產(chǎn)的基本條件311

四、注射模的熱平衡問題312

五、PEEK（聚醚醚酮）齒輪的試模313

六、PA（聚酰胺）齒輪的試模314

第三節(jié)齒輪注射模試模的首件檢測316

一、試模樣件的準備316

二、試模齒輪樣件的檢測319

三、齒輪強度測試及壽命試驗323

第四節(jié)齒輪注射模修模方案的確定與實施325

一、齒輪注射成型制品的不良缺陷325

二、齒輪注射成型的精度不良分析331

第五節(jié)齒輪注射模維護與保養(yǎng)336

一、齒輪注射模的維護保養(yǎng)336

二、齒輪型腔及內(nèi)模組件的維護保養(yǎng)337

附錄340

附錄一齒輪注射模排氣系統(tǒng)與溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)340

附錄二塑料注射模零件的標準及應用357

附錄三塑料注射模驗收細則379

參考文獻391 2100433B

本書全面詳細地介紹了塑料齒輪注射模具設計與制造的技術，是作者30多年從事塑料齒輪注射模具設計與制造的經(jīng)驗總結(jié)，融入了國內(nèi)外塑料齒輪注射模具設計制造的科技成果、點滴經(jīng)驗，實用性、可操作性強。本書內(nèi)容主要包括：塑料注射成型工藝、特性以及塑料齒輪常用材料等基礎知識，塑料齒輪注射模具設計特點與步驟，注射模具六大系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的設計，注射模齒輪型腔及其電極參數(shù)尺寸的設計，不同類型示例齒輪注射模具結(jié)構(gòu)設計與工作過程，注射模具的制造工藝，EDM電火花加工齒輪型腔的典型工藝，注射模具的試模過程，以及常見各種質(zhì)量問題的對策。本書重點介紹了各種齒輪注射模具的典型結(jié)構(gòu)與工作過程及其制造工藝，以及注射模齒輪型腔和電極參數(shù)尺寸設計計算與多種特殊加工工藝。

本書可供我國汽車、儀器儀表、家用電器、鐘表、玩具、辦公文儀以及國防軍工企業(yè)中，從事塑料齒輪注塑模具設計與制造，以及從事齒輪注塑工藝和齒輪檢測的工程技術人員和技術工人使用，也可供大專院校有關專業(yè)的師生和科研院所有關的科技人員參考。

《注射模具設計與制造》基于面向高職高專模具設計與制造專業(yè)主要就業(yè)崗位的任務體系，以此為基礎選取教學內(nèi)容。內(nèi)容選取考慮了高職高專學生特點，內(nèi)容編排由簡單到復雜，學做合一，突出信息化和案例化，旨在培養(yǎng)學生專業(yè)知識的綜合應用能力。全書共7章，內(nèi)容包括塑料注射模具設計與制造概論、二板式注射模具設計與制造、三板式注射模具設計與制造、側(cè)抽芯注射模具設計與制造、注射模具CAD/CAM、其他注射成型工藝和注射模具典型結(jié)構(gòu)等。

本書根據(jù)技工學校模具設計與制造專業(yè)一體化課程改革發(fā)展的需求，將注射模具專業(yè)理論知識與模具設計應用、模具制造實踐相結(jié)合，較為詳細和全面地介紹了注射模具設計與制造的基本流程。

本書從模具制造初學者的角度出發(fā)，在內(nèi)容編排上既強調(diào)基本的理論指導，又關注運用CAD/CAM軟件從事模具設計與制造的實踐能力，精心選取了粉筆刷殼體注射模具設計及大象手機支架注射模具制造兩個看似簡單但極具代表性的工作任務作為實踐載體，循序漸進、由淺入深，編寫中力求做到圖文并茂、通俗易懂，務求為模具初學者開辟一條輕松、快捷的學習之路，做到打好基礎和達到融會貫通的目的，切實有效地提高學習者的模具專業(yè)能力。

本書可作為中高等職業(yè)技術學校模具設計與制造、數(shù)控技術應用、機電一體化、機械自動化等專業(yè)的教學用書，也可供從事模具設計與制造工作的工程技術人員參考使用。

緒論

第一章 塑料注射模具設計與制造

概論

第一節(jié) 塑料概念及性能

一、塑料的概念

二、塑料的性能

第二節(jié) 塑件的工藝性分析

一、塑件的材料分析

二、塑件尺寸精度與表面質(zhì)量分析

三、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析

第三節(jié) 塑料注射成型工藝

一、注射成型設備的結(jié)構(gòu)和作用

二、注射成型機分類

三、注射成型工藝

第四節(jié) 塑料注射模具設計導論

一、注射模具的結(jié)構(gòu)及類型

二、注射模具典型結(jié)構(gòu)組合

三、注射機有關工藝參數(shù)的校核

四、注射模具設計流程

第五節(jié) 塑料注射模具制造導論

一、模具零件制造工藝

二、模具裝配基礎

第六節(jié) 試模調(diào)整

一、試模前的準備工作

二、模具安裝

三、成型參數(shù)確定

四、模具調(diào)試過程

習題與練習

第二章 二板式塑料注射模具設計與制造

第一節(jié) 二板式注射模具設計

一、二板式注射模具的基本結(jié)構(gòu)

二、模具分型面

三、澆注系統(tǒng)的設計

四、成型零件設計及計算

五、推出機構(gòu)的設計

六、結(jié)構(gòu)零件的設計與標準件的選用

七、塑料模具材料的選用

八、溫控系統(tǒng)設計

第二節(jié) 注射模具制造

一、成型零件

二、澆注系統(tǒng)的制造

三、推出機構(gòu)主要零件的制造

第三節(jié) 二板式注射模具設計與制造案例

一、設計任務

二、儀表外殼注射工藝設計

三、儀表外殼注射模具設計

四、儀表外殼注射模具制造

習題與練習

第三章 三板式塑料注射模具設計與制造

第一節(jié) 三板式注射模具設計

一、三板式注射模具的基本結(jié)構(gòu)

二、三板式注射模具澆注系統(tǒng)設計

三、排氣與引氣系統(tǒng)的設計

四、螺紋成型零件的設計

五、推出機構(gòu)設計

六、標準模架的選擇

第二節(jié) 三板式注射模具制造

一、點澆口的制造

二、點澆口模具的裝配

第三節(jié) 三板式注射模具設計與制造案例

一、設計任務

二、罩蓋注射工藝設計

三、罩蓋注射模具設計

四、罩蓋注射模具主要零件制造

習題與練習

第四章 側(cè)抽芯注射模具設計與制造

第一節(jié) 側(cè)抽芯注射模具設計

一、側(cè)抽芯注射模具的基本結(jié)構(gòu)及類型

二、模具分型面選擇

三、推出機構(gòu)設計

四、斜導柱側(cè)向分型抽芯機構(gòu)設計

五、冷卻系統(tǒng)設計

第二節(jié) 側(cè)抽芯注射模具制造

一、斜導柱的制造

二、滑塊的加工

三、斜導柱側(cè)抽芯機構(gòu)的裝配

第三節(jié) 側(cè)抽芯注射模具設計與制造案例

一、設計任務

二、殼件注射成型工藝設計

三、殼件側(cè)抽芯注射模具設計

四、殼件側(cè)抽芯注射模具制造

習題與練習

第五章 注射模具CAD/CAM

第一節(jié) 導論

一、模具三維設計是模具設計發(fā)展的必然趨勢

二、基于三維軟件平臺的注射模具設計方法

三、UG環(huán)境下注射模具設計制造的體系結(jié)構(gòu)

四、UG注射模具三維設計流程及功能

五、UG注射模具設計模塊的框架結(jié)構(gòu)

第二節(jié) 一個簡單的注射模具三維設計

一、產(chǎn)品圖及技術要求

二、模具方案的確定

三、模具三維設計工作過程

第三節(jié) 二板式帶抽芯的注射模具三維設計

一、產(chǎn)品圖及技術要求

二、模具方案的確定

三、模具三維設計工作過程

四、模具裝配運動仿真

五、模具工程圖制作及電極設計

第四節(jié) 三板式注射模具三維設計

一、產(chǎn)品圖及技術要求

二、模具方案的確定

三、模具三維設計工作過程

第六章 其他注射成型工藝

第一節(jié) 熱流道注射成型

一、工藝說明

二、熱流道注射模具的類型

三、適用材料

四、熱流道的組成及作用

五、熱流道注射模具設計步驟

第二節(jié) 精密注射成型

一、工藝說明

二、模具結(jié)構(gòu)特點

三、適用材料

第三節(jié) 熱固性塑料注射成型

一、工藝說明

二、模具結(jié)構(gòu)特點

第四節(jié) 氣體輔助注射成型

一、工藝說明

二、工藝特點

習題與練習

第七章 注射模具典型結(jié)構(gòu)

一、雙分型面注射模

二、half成型注射模

三、盒蓋內(nèi)抽芯注射模

四、自動脫螺紋和斜銷分型抽芯的注射模

五、氣動脫模注射模

六、透明片雙層注射模

七、標牌注射模

八、雙缸洗衣機水桶蓋板注射模

九、分線盒注射模

十、雙色注射模

附錄

參考文獻