塑料齿轮的实用工艺设计

1、标准 塑料齿轮的工艺设计 姓名：王金露，闫春兴，曹猛，梅锐东 课题组 的分工或贡献：王金露：说明书的撰写 梅锐东：PPT的制 作闫春兴：查阅资料曹猛：查阅资料 课程 名称：塑料齿轮的注塑成型工艺指导老师： 贾建波 日期：2016年七月 文案 标准 目录 摘要.错误!未定义书签 引言.错误!未定义书签 正文.错误!未定义书签 3.1材料及参数的选择 错误!未定义书签。 3.2工艺方案选择及制定错误!未定义书签 3.3成形规律的分析错误！未定义书签。四、 结论错误!未定义书签。 五、参考文献错误!未定义书签。 文案 标准 一：摘要 本次报告主要研究的是利用注塑成型工艺制造塑料齿轮，本文主要 介绍塑

2、料成型工艺中塑料齿轮的工艺设计、工艺方案选择及制定、成形规 律的初步分析、成型力的初步计算。并简单涉及了压延成型的原理、成 型工艺和特点。通过设置不同的浇口数量、模具温度和注射 温度,分析了 注塑压力、熔接痕分布、气穴分布和熔体温度分布情况，确定了最佳的浇 口数量、位置以及相应的塑料齿轮成型的工艺参数，以减少注塑缺陷，提 咼制品质量0 二：引言 此次我们小组进行的三级项目针对塑料齿轮进行工艺设计，通过 该项 目的实施，使我们加深对注塑成型的工艺设计及工艺流程的内容及要求的 理解，在掌握塑料成型原理及工艺的基础上，使我们具备独 立进行工艺 设计的能力，提高综合应用已有知识解决问题的能力，更 好地

3、培养我们 的专业技术能力和综合素质。使我们对于塑料成型课程的内容有了更加 扎实，深刻的理解，同时对于注塑模型有了更多的知 识储备 三：正文 注射成型亦成为注射模塑或者注塑模塑，是使得热塑性或者热固性 模塑料先在料筒中均匀塑化，而后由柱塞或移动螺杆推挤到闭合模具型 腔中的成型方法，它的主要特点是能在较短的时间内一次成型出形状复 杂，尺寸精度高和带有金属嵌件的制品，而且生产率高，适应 性强，易于 实现自动化，因而被广泛用于塑料制品当中。 (1)注射成型简介：使热塑性塑料或热固性塑料在料筒内熔融，而由注 文案 标准 射装置中的柱塞或螺杆将熔融塑料以一定的压力和速度注射到模具型腔， 冷却或化学交联后固

4、化，通过注射模的定出装置配合注射机的定出系统 完成塑料件的顶出。注射制品已接近塑料产品的1/3， 注射机约占塑料机械的2/3 ； (2)适用塑料：几乎全部热塑性塑料，多数热固性塑料，泡沫塑料、 增强塑料等的应用。 (3 )注塑成型的特点: 1能一次成型外形复杂、尺寸精确可带有各种金属嵌件的塑料制品， 制品的大小由钟表齿轮到汽车保险杠； 2是可加工的塑料种类繁多，除聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯等极 少数品种外，几乎所有的热塑性塑料(通用塑料、纤维增强塑料、工程 塑料)、热固性塑料和弹性体都能用这种方法方便地成型制品 3是成型过程自动化程度高，其成型过程的合模、加料、塑化、注 射、开模和制品顶出等

5、全部操作均由注射机自动完成。 (4 )注塑成型的原理： 粒状或粉状塑料通过螺杆的旋转和外部的加热作用，使它受热熔化 至流动状态，然后在螺杆的连续高压下，熔融塑料被压缩并向前移动， 通过喷嘴射出，注入一个温度较低的闭合模具中，充满模具的塑料经冷却 硬化，即可保持模具型腔所赋予的形状，开启模具，即完成一个注射周期 Molding Cycle。 文案 标准 试合樓 发信 q注射関前进f匸注射 制件落F性测发信 制件顶出 q开模 彳冷却卜H保压卜一 T 型化退回 pg it射建动柞逵择 Y( 退回隈化 卜 T 固定熬化户 文案 标准 3.1材料及参数的选择： 常用齿轮材料有POM （聚甲醛）、PA （

6、聚酰胺或尼龙）、PC （聚 碳酸脂）等工程塑料，综合考虑塑料的使用性能、工艺性能和经济性， 首选聚甲醛POM料（特别是共聚甲醛），该材料是一种高结晶性的热塑 性塑料，具有优异的综合力学性能，强度高、刚性好，抗冲击，耐疲劳、蠕变 性能较好，自润滑性能优良，摩擦系数小（仅为0.21）且耐摩性 好，吸水 性比PA料和PC料小，产品尺寸稳定性好，适用于制造各种齿轮、传动 零件或减摩零件等。 模 数m=1.25,齿数z=48,压 力角为20的 正常齿，齿宽 b=34mm,转速n2=100r/min,齿轮材料为聚甲醛POM料。 3.2工艺方案的选择和制定 3.2.1温度： 注塑过程中的温度主要是指胶料的熔

7、融温度（包括料筒温度和喷嘴温 度）和模具温度，因为两者都对整个注射过程有重要影响。要同时具有最 高的充模速度，又要能保持塑件的特性，就需要有适当的熔融温度和模具 温度，模温越高，充模速度越快。模温能控制塑料的填充速度、塑件的冷 却时间和塑件的结晶度。冋实际生产中聚甲醛塑 料合理的喷嘴温度和料筒 温度见表1 文案 标准 模具温度对齿轮的成型周期及成品质量（如应力、系数率、尺寸 公 差、机械性能等）有决定性的影响，对POM材料而言，成型齿轮的模具 温度一般控制在70。C左右。 3.2.2注射压力与模具温度的尖系注射压力对塑料充填起决定性作用，而 注射压力与塑料熔融温度、模 具温度又是相互制约的。运

8、用注塑绘图法， 找出能生产优良塑件的最佳参数组合，通过注射压力与模具温度尖系图， 就可以找出合理的注射压力和模具温度组合，如图1所示。由曲线图可 知，ABCD范围内的各点，代表能生产优质塑件的压力和棋具温度的组 合。超过CD曲线便会造成塑件飞边或尺寸过大；低于AB曲线会造成塑件 尺寸过小或充填不满，最佳的组合在X点，因它容许有最大的参数变化范 围。 文案 标准 A S5 模員温度 323模具的温度对于小模数的塑料齿轮，由于制件尺寸不大，精度要求 比较高，形状比较复杂，为了防止齿轮变形和凹陷，齿轮厚度一般在 23mm左右，成型齿轮的注塑模具确定为双分型面点浇口结构，这样 一方面保证齿轮的精度，另

9、一方面可以便于去除点浇口凝料 在设计计算模具型腔时，收缩率的选定对成型塑料齿轮影响很大，要正 确掌握齿轮各参数的收缩状况，根据试验时所得的收缩率来确定成型的 收缩率，再计算出模具成型零件的工作尺寸。 3.2.4最终工艺参数确定塑料齿轮注塑工艺的矣键参数有： 料筒温度：一般为170 C 190 C 注塑压力：一般为40130 MPa。注塑压力的高低与塑料熔体流动 速率、模具浇口形状与尺寸、齿轮设计结构及尺寸、模具温度、注塑机 类型等有尖。 文案 标准 注塑速度：一般在20-80 cm3/s。为避免熔体过早冷却产生缺陷， 一般采用快速注塑的方法，而厚壁齿轮一般采用慢速注塑。 模具温度：一般不低于75C，对厚壁齿轮模温可适当调高一些， 但不要超过120C。另外，模具温度应尽量均匀，防止齿轮翘曲变形。 保压时间：随齿轮厚度增加而增加，一般从几秒到几分钟不等。 成品热处理：一般在130C的恒温箱