=380/1.3=292 MPa＞167MPa [ζF2]=360/1.3=277MPa＞108MPa 由此得出轮齿弯曲强度满足。 （2） 齿圆柱齿轮的校核
与型环相连的两小齿轮采用软齿面，齿轮为40Cr表面淬火，齿面硬度HRC＝54 齿数为22 模数为3.0
与两小齿轮啮合的大齿轮是非标齿轮，齿轮为35SiMn表面淬火，齿面硬度HRC＝45，齿数为34 模数为3.0
根据2得钢制齿轮传动的齿面接触强度验算公式为
3?KTu?1??1?? ??335HHuba2?????式中 u——大齿轮与小齿轮的齿数比
T1——小齿轮上的转距，N·㎜ K——载荷系数 b——齿宽，㎜ a——中心距，㎜
[ζH]——许用接触应力，MPa
[ζH]=ζHlim/SH
ζHlim——试验齿轮的接触疲劳极限，可由2得。 SH——齿面接触疲劳安全系数，可由2得。 [ζH]= 1130/1.1=1027MPa
已知 T1=2082.55?27=5.62?104N·㎜齿轮按8级精度得K=1.5 b1=3.0?10=30㎜
a=84㎜ u=34/22=1.545 b2=52㎜ ζH=691MPa＜1027MPa
所以满足齿面接触强度
根据[3]得钢制齿轮传动的轮齿弯曲强度验算公式
2KTY1F??MPa ??FFbm2Z1已知 T1=5.62?104N·㎜ 齿轮按8级精度K=1.5 b=3.0?10=30㎜ z1=22 z2=34 m=3.0 YF1=2.84 YF2=2.52
所以
ζF1=2?1.5?5.62?104?2.84/(30?3.02?22) =81MPa
??YF2?81?2.52 ????FFY2.8421F1 =72MPa
??F1???FlinS
F=320/1.3=246MPa＞81MPa [ζF2]=240/1.3=200MPa＞72MPa
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由此得出轮齿弯曲强度满足。 （3） 齿轮齿条的校核
塑件的型环高度为8，螺距为2，则齿轮(1,2)要旋转8/2=4圈才能脱出塑件，根据传动比可以得出中间的大齿轮要旋转4?22/34=2.43圈，同时可以得出经过直齿圆锥齿轮后要2.43?20/28=1.733圈才可以脱出塑件。
在本次设计中，与齿条啮合的圆柱齿轮采用软齿面，齿轮为20Cr渗碳淬火回火，HRC=56，齿数为25，模数为3.0，则d为75㎜，旋出塑件齿条经过的距离为75?1.733=130㎜。可以把齿条看做是一个齿轮，周长为130㎜，则D=130/π=41.4，所以齿条的齿数最少为41.4/3=14。现在取齿条齿数为20，齿条材料为20CrMnTi渗碳淬火回火，HRC=62。
齿轮齿条传动的齿面接触强度验算公式为
3?KTu?1??1?? ??335HHuba2?????式中 u——大齿轮与小齿轮的齿数比
T1——小齿轮上的转距，N·㎜ K——载荷系数 b——齿宽，㎜ a——中心距，㎜
[ζH]——许用接触应力，MPa
[ζH]=ζHlim/SH ζHlim——试验齿轮的接触疲劳极限，可由２得。 SH——齿面接触疲劳安全系数，可由２得。 [ζH]= 1340/1.1=1218MPa
已知 T1=1.124?105N·㎜ 齿轮按8级精度得K=1.5 b=3.0*10=30㎜ a=67.5㎜ u=25/20=1.25
ζH=335[(2.25)3 ?1.5?1.124?105/(1.25?30?67.52)]?
=1123MPa＜1218MPa
所以满足齿面接触强度
齿轮齿条传动的弯曲强度验算公式
2KTY1F??MPa ??FFbm2Z1已知 T1=1.124?105N·㎜ 齿轮按8级精度K=1.5 b=3.0?10=30㎜ z1=20 z2=25 m=3.0 YF1=2.91 YF2=2.72
所以
ζF1=165MPa
??YF????1?165?2.72 FFY2.9121F2 =154MPa
[ζF1]=ζFlim/SF =380/1.3=292MPa＞165MPa
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[ζF2]=360/1.3=277MPa＞154MPa
由此得出轮齿弯曲强度满足。
⑨温度调节系统的设计和计算 ⑨温度调节系统的设计和计算 9.1冷却系统的设计
模具的温度直接影响到塑件的成型质量和生产效率。所以模具上需要添加温度调节系统以达到理想的温度要求。热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，使熔融的塑料的热量尽快传给模具，以便使塑件可靠冷却定型并可迅速脱模。提高塑件定型质量和生产效率。
冷却装置的设计要考虑以下几点：
（1） 保证塑件收缩均匀，维持模具热平衡。
（2） 冷却水孔的数量越多，孔径越大，对塑件冷却也就越均匀。
（3） 水孔与型腔表面各处最好有相同的距离，即水孔的排列与型腔形状尽量吻合。 （4） 浇口出要加强冷却。一般熔融塑料填充型腔时，浇口附近温度最高，距浇口越远温度越低。因此浇口附近应加强冷却，通冷却水，而在温度较低的外側只需通过经热交换后的温水即可。
（5） 降低入水与出水的温度。可通过改变冷却孔道排列的形式。
（6） 要结合塑料的特性和塑件的结构，合理考虑冷却水通道的排列形式。如塑件的收缩率，壁厚等。
（7） 冷却水通道要避免接近塑件的熔接痕部位，冷却通道的密封性要好，冷却通道的进口与出口接头尽量不要高出模具外表面。
在本次设计中我采用的是简单流道式，即通过在模具上直接打孔，并通以冷却水而进行冷却，是最常见的一种形式。我采用的是通过软管在模外连接冷却水路。
9.2模具冷却时间的计算
塑件在模内的冷却时间通常是指塑料熔体从充满型腔时起到开模取出塑件时为止。PC塑料制件的最大壁厚中心层达到凝固点时所需的冷却时间的经验公式：
Q?65.66R2T?490m 223.9?4TW式中Tm——塑料的初始成型温度，oC
Tw——模具温度，oC R——塑件的半径，㎜
由１得PC的塑料温度160-260oC，模具温度40-60oC。
Q=17(s)
冷却系统的设计
冷却系统的计算很麻烦，在此只进行简单的计算。设计时忽略模具因空气对流、辐射以及与注射机接触所散发的热量，按单位时间内塑料熔体凝固时所放出的热量应等于冷却水所带走的热量。
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1.冷却介质
PC属于高粘度挤出级，易脱模，其成型温度及模具温度分别为260-320℃，和80-120°C。所以，模具温度初步选定为80°C，用常温水对模具进行冷却。
2.冷却系统的简单计算
（1）单位时间内注入模具中的塑料熔体总质量W 1）塑料制品体积
V?V主?V分?nV塑?1.68?1.54?4?1.48?9.14cm3 2）塑料制品的质量
kg m?V??9.14?1.2?10.944g?0.0113）塑件壁厚2mm，可以查表4-34得t冷?12.5s。取注射时间t注?1.5s。脱模时间t脱?6s，
（12.5?1.5?6）?19s由此每小时注射次数：则注射周期：t?t注?t冷?t脱?N?(3600/19)?189次
4）单位时间内注入模具中的塑料熔体的总体积的质量：
W?Nm?189?0.011?2.019kg/h
（2）确定单位质量的塑件在凝固时所放出的热量Qs查表4-35直接可知PC的单位热量Qs=270KJ/kg
（3）计算冷却水的体积流量qv
设冷却水道入水口的水温为?2?22°C，出水口的水温为?1?25°C，取水的密度
??1000kg/m3，水的比热容c=4.187kJ/(kg.°C)。则根据公式可得：
qv?WQ/60?c(?1??2)?2.019?270/60?1000?4.187?(25?22)?0.007m3/min 4(4)确定冷却水路的直径d
当qv=0.00074m3/min时，查表4-30可知，为了使冷却水处于湍流状态，取模具冷却水孔的直径d=12mm。 （5）冷却水在管内流速v
m/s2 v?4qv/60??d?4?0.0074/60???0.12?0.12?0.011（6）求冷却管壁与水交界面的膜传热系数h
因为平均水温为23.5°C，查表
4-31可得f=6.72，则有：
h?4.187f(?v）0.8/d0.2?4.187?6.72?(1000?0.011)0.8/0.120.2?0.3?104KJ/(m2.h.c)
（7）计算冷却水通道的热导热总面积A
A?WQS/h???2.019?270/0.29?104?(50?23.5)?0.07m2 （8）计算模具所需冷却水管的总长度L L?A/?d?0.07/3.14?0.12?186mm （9）冷却水路的根数x
设每条水路长度为l=200mm,则冷却水路的根数为
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X=L/l=200/186=1.1根
由上述计算可以看出，一条冷却水道对于模具来说显然不合适，因此根据具体情况加以修改。为了提高生产效率，凹模和型芯都应得到充分的冷却。设计两根冷却水
10.价格计算
10.1 在用户合同中明确规定了模具价格。而模具价格是由以下五部分组成， 即：A模具设计与制造费用 B模具材料与标准件购置费 C生产管理费 D技术附加费 E税金
10.2 工时核算：
CNC加工：50小时 WEDM加工：20小时 车削加工：20小时 钻孔加工：16小时 铣削加工：50小时
抛光加工：40小时
钳工加工：20小时 10.3 成本计算：
材料: 模架 3297元
镶块 800元 型芯 500元 冷却装置 100元 弹簧 20元
浇口套 15元
定位圈 15元 螺钉 50元 小弹簧 40元
材料费 ： 4837元 加工费计算： CNC加工：55×60=3300元
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