一、塑件描述

　　本文的研究對象為工業用低速齒輪，如圖1所示。具體參數，如圖2所示。

　　圖1：工業用低速齒輪模型圖

　　圖2：工業用低速齒輪參數

　　二、模具設計

　　2.1 注射機的選用

　　根據我國標準，公稱注射量為1000立方厘米注射機，其塑化能力為125Kg/h(指聚本乙烯，注射能力以聚本乙烯為基準)。當使用其他品種塑料時，可以用如下的公式做近似計算：

　　2.2 分型面的設計

　　根據低速變速齒輪塑件形狀結合選擇分型面等相關理論，主分型面和抽芯分型面的選擇。如圖3和4所示，這樣選擇可以使得使塑件容易脫模，而且不影響塑件外觀，并使埋件在開模后留在動模上。具體的分型面可以用Pro/Engineer軟件利用其中的制造模塊通過平整、拉伸、合并分型面等方法來設計分型面。

　　圖3：最佳澆口位置分析圖 圖4：填充可行性分析圖

　　3.3 模具尺寸計算

　　3.3.1 型腔尺寸的計算

　　型腔尺寸決定了制品的幾何形狀，如何準確計算成型零件的工作尺寸是注射模具設計的一項十分重要的工作。型腔尺寸主要包括凹模和凸模(型芯)尺寸。結晶塑料塑件要考慮其收縮率的變動率和塑件公差之間的關系。

　　查資料可知，增強尼龍的收縮率在2.5%和4%之間。塑件公差△為1.4mm。塑件齒頂圓直徑為171mm，塑件軸孔直徑為30mm。查相關資料按SJ/T10628-95，6級精度要求。計算可得：

　　3.3.2 主流道設計

　　由于主流道要與高溫塑料和注塑機噴嘴反復接觸和碰撞，所以將它單獨設計成主流道澆口套鑲入定模板內。主流道為圓錐體，錐度為2度—4度。根據經驗公式：

　　3.4 澆口設計

　　利用Pro/ENGINEER軟件中Plastics Advises模塊進行澆口最佳位置分析，材料選擇Ticona公司的Celanese Nylon 1000-11，將澆鑄溫度設為80度，材料熔融溫度設為295度。最大注射壓力設定為200MPa。澆口位置的最佳分析，如圖3所示。齒輪模具采用非限制性澆口(直澆口)。在選擇好澆口以后，繼續對注塑的可行性進行分析，填充可行性分析，如圖4所示。從圖中可以看出，在給定設計的條件下，填充性非常的優越。如圖5所示，為壓力下降分析，可以看出，壓力降分布均勻，有利于行腔填充。如圖6所示的注塑齒輪質量預測分析圖可以看出，注塑齒輪的質量高，符合設計要求。綜上可以得出，澆口位置選擇符合設計要求。

　　圖5：壓力下降分析圖 圖6：質量預測分析圖

　　3.5 標準模架選擇及其結構

　　標準模架一般由定模板、定模同定板、動模固定板、動模墊板、墊塊、動模座板、頂出固定板、頂出墊板、導柱、導套、復位桿等組成。根據模具的結構和尺寸，選擇派生型模架結構，選擇供應商為hasco，類型為emx_tutorial_komplett，大小為446mmX446mm。

　　3.6 模具結構

　　依據齒輪結構尺寸以及據此所選擇的模架結構，可以得出此工業用低速變速齒輪模具設計的結構裝配圖，如圖7所示，為本次設計的最終齒輪模具的開模圖。

　　圖7：模具開模圖

　　四、結論

　　應用Pro/E設計軟件進行工業用低速變速齒輪注塑模具三維設計。利用Pro/ENGINEER軟件中Plastics Advises模塊進行澆口最佳位置分析、填充可行性分析、壓力降分析以及質量預測分析。結果表明，應用Pro/E設計軟件，強大的設計開發能力，可以大大提高模具的設計水平，可為產品設計的合理性提供全面的支持，提高產品的競爭力。