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塑料齿轮的制造工艺和结构设计有哪些?


塑料齿轮​1.对于样机上用与验证设计的单件小批量齿轮我们可以用塑料胚料滚齿加工。
模具注塑成型,这是目前塑料齿轮主要的加工制造方法,关于注塑成型的工艺要求牵扯比较多主要是:
模具要求:齿轮模具比一般普通塑料件模具精度要求高,要根据塑料的物性,选择模具材料,根据齿轮的外观要求选择型腔的表面粗糙度。模具冷却水路也要根据齿轮的形状来布局;保证中高的注塑压力进行注塑,要有很好的排气系统,要采用模温机加热模具型腔。
注塑设备:不论使用哪种塑料材质,应首先考虑螺杆注塑机,并要求3-6月对注塑机精度度进行校正,建议专机专用,机械手取件。
注塑工艺:首先保证模具温度恒定,开机前清洁分型面和型腔,检查滑块,确认冷却水道畅通,新模具先做填充实验确定工艺基本参数,注塑压力和速度,根据产品设定进料快慢的段数,出模后视产品复杂情况通过热处理来提高尺寸稳定性即对产品进行加热控温冷却。
塑料齿轮注塑成型时模温、压力、注塑速度、冷却时间这些因素是主要的影响产品质量的条件。
2.塑料齿轮结构设计要点有如下几个:(其实和其他塑料件的结构设计要求差不多)
壁厚均匀:塑料件一般壁厚控制在3mm左右,壁厚的变化范围要求为低收缩材料变化应小于百分之二十五高收缩材料变化小于百分之十五,即主壁厚为3mm除了一些非重要加强筋,其他与主壁厚相接的结构壁厚控制在2.2或2.5以上。因为较厚的部分没有较薄部分冷凝快,收缩多,为了防止塑料件弯曲变形尺寸超差,所以要求壁厚均匀。
两壁相接处避免出现尖角。因为尖角会出现应力集中和塑胶流动不畅,所以要倒圆角
设置加强筋:加强筋可以增强齿轮的刚性,提高尺寸稳定性,控制注塑时塑胶流程,减轻齿轮重量节省原料,筋的圆角半径大了会有另一侧的表面凹陷,筋之间的距离应大于两倍主壁厚。
齿轮的轮缘-轮毂设计简单齿轮为片状结构,只有一种壁厚,这种齿轮厚度不要超过6mm,当齿轮厚度大于4.5mm时,应设计成腹板和轮缘-轮毂结构,轮缘和腹板的厚度应为齿厚的1.25-3倍,注意这里说的齿厚是分度圆上一个齿的宽度与齿轮厚度不是一个概念;腹板厚度可以比轮缘厚度稍大一些,注意腹板上不要和金属齿轮一样打洞,塑料齿轮腹板上打洞非常影响齿轮强度及尺寸超差,腹板两侧可以设置加强筋厚度为轮缘的0.75倍左右,注意设置加强筋时不要影响齿轮的开模出模。

经验:塑料尺寸的精度等级目前一般选国标的9-11级,也就说一般图纸上公差的标注写0.02-0.05mm。

塑料齿轮

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