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| 塑料齒輪的成型缺陷分析與對策 |
| 加入時間：2011/1/14 游覽次數：908 |
塑料齒輪由于它的質輕、價廉，傳動噪聲小，不需后加工，生產工序少，又因其強度和剛度接近于金屬材料，可以代替有色金屬和合金，因此，它在工業上的應用正在逐步擴大，現已廣泛應用于機械、儀表，電訊、家用電器、玩具產品和各種記時裝置中。由于成型塑料齒輪的模具有其特殊性，因而塑料齒輪形成了一種特殊類型的注射模。
2 齒輪材料
齒輪材料纖綜合考慮使用性能、工藝性能和經濟性，選用聚甲醛(又稱POM)，該材料具有優異的綜合性能，強度、剛性高，抗沖擊，疲勞、蠕變性能較好，自潤滑性能優良，摩擦系數小且耐摩性好，吸水小，產品尺寸穩定，適用于制造各種齒輪、傳動零件或減摩零件等。
3 注射工藝
3.1 溫度
注射過程中的溫度主要足指熔膠溫度和模具溫度，因為兩者都對整個注射過程有重要影響。要同時有最高的充填速度，又能保持塑件的特性，就需要有適當的熔膠溫度。模溫越高，填模速度越快。模溫控制塑料的充填速度、成品冷卻時間和成品的結晶度。實際生產中聚甲醛塑料合理的噴嘴溫度和料筒見表1。
模具溫度對齒輪成型周期及成品質量(如應力、系數率、尺寸公左、機械性能等)有決定性影響的參數，對POM材料而言，成型齒輪的模溫控制范圍為90度C~120度C。
3.2 注射壓力與模溫的關系
注射壓力對塑料充填起決定性作用，而注塑壓力與塑料溫度、模具溫度又是相互制約的。利用注塑繪圖法，找出能止產優良成品的最佳參數組合，通過射膠壓力與模具溫度關系圖，就可以找出合理的射膠壓力和模具溫度組合，如圖1所示。由曲線圖可知,ABCD范圍內的各點，代表能生產優質產品的壓力和棋具溫度組合。超過CD曲線便會造成成品飛邊或尺寸過大；低于AB曲線會造成成品尺寸過小或充填不滿，最佳的組合在X點，因它容許有最大的參數變化范圍。
4 模具結構及制造
目前，大多數注射成型齒輪的模數在lun以下，為防止齒輪變形和收縮，齒輪厚度在2~3mm左右。模具結構如圖2所示，成型齒輪注塑模采用均勻分布的3點澆門如圖3所示，這樣一方面町以保證齒輪的精度，另一方面可以去除點澆口廢料。齒輪采用頂桿頂出，型芯采用鑲件結構。
在設計齒輪模具型腔時，要正確掌握齒輪各參數的收縮狀況，如果計算收縮率和實際收縮率有較大差距，則需重新制造型腔。型腔的加工精度是保證塑判齒輪精度的主要手段，該模具采用加工精度較高的精密線切割加工齒輪的型腔。對單個零件的加工精度，要注意檢測零件的尺寸公左和形位公差。對成型齒輪的組合件，要求其同軸度達到0.003mm。
5 成型齒輪的主要缺陷及對策
生產實踐表明，成型齒輪的缺陷主要在于模具的設計、制造精度和磨損程度等方面，劉于較成熟的塑料工廠，如果使用的注射機和模具在各方面比較理想，容易獲得合格的制件質量。生產過程的工藝調節是提高制件產量、質量的必要途徑。調節工藝的措施、手段是各方面的，找出問題的癥結所在，才能真正解決問題。成型齒輪的缺陷容易導致齒乾傳動的噪聲、磨損加劇、效率降低甚至傳動系統的卡死現象。下面就成型齒輪注射過程中產生主要缺陷的原因及劉策分述如下：
(1)制件不滿。
制件不滿就是制品沒有完全成型，導致這種缺陷的上要原因有：
a．進料調節不當。一是汁算裝置調節得不正確；二是裝料室內被壓實和稍熔化的塑料形成了“料塞”，使部分塑料從裝料室中跳出，部分地堵住裝料室的出料口(柱塞不能椎到最前位置)。
b．射人模具中的料量太少。一是塑料溫度低，塑料流動性差；二是塑模的溫度低，沿成型部分左面而流過的塑料很快冷卻到失去流動性，以致不能完全填滿模腔的各個角落；三是注射壓力不妥；四是生產周期過短，料溫來不及跟上，影響充模成型。
c．模具設計不合理。一是模具本身結構復雜，澆口數目不足或形式不當；二是模腔內排氣措施不力，這種原因導致制件不滿的現象是屢見不鮮的，消除這種缺陷的設計應開設有效的排氣孔道，選擇合理的澆口位置使空氣容易排腺，必要時將型腔的固氣區域的某個局部制成鑲件，使空氣從鑲件縫隙逸出。
d．模具澆注系統有缺陷。一是流道太小、太簿或太長，增加了流體的阻力；二是流道、澆口有雜質、異物塑料炭化物堵塞所致；三足流道、澆口粗糙有傷痕，光潔度不足，影響物料流動。
(2)飛邊。
飛邊又稱溢邊、毛刺、披鋒等，大多發生在摸具的分合位置上，導致該缺陷的主要原因有：
a、模具分型而精度差。模具分型面上粘有凸出異物、活動模板變形曲翹等。
b、模具設計和人料配置不合理。一是在不影響制件完整性前提下，流道應設置在質量對稱中心上，避免出現偏向性流動；二是塑料在熔融狀態下具有很高的流動性和貫穿能力，容易進入活動的或固定的縫隙，要求模具的設計制造精度較高。
c、注笛機的鎖模力不足。注射成型時，由于機械上的缺陷，致使真正的鎖模力不足或不恒定，也會產生飛邊；另一方面由于模具本身平行度不好，也會導致鎖模不緊密而產生飛邊。
d、注射工藝條件差。一是塑料充模狀態過分劇烈；二是加料量調得不準確。也就是說從料斗進入料筒的料量應維持一致。
文章關鍵詞： 塑料、齒輪 |
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