塑料齒輪的成型缺陷分析與對策

   時間:2014-03-11 15:15:16
塑料齒輪的成型缺陷分析與對策簡介
     [摘要] 簡述了塑料齒輪的常用材料、模具結構及成型工藝,重點分析塑料齒輪的成型缺及對策。 關鍵詞 ……
塑料齒輪的成型缺陷分析與對策正文
   [摘要] 簡述了塑料齒輪的常用材料、模具結構及成型工藝,重點分析塑料齒輪的成型缺及對策。
關鍵詞 塑料齒輪 模異結構 齒輪缺陷
1 前言
塑料齒輪由於它的質輕、價廉,傳動雜訊小,不需后加工,生產工序少,又因其強度和剛度接近於金屬材料,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,現已廣泛應用於機械、儀錶,電訊、家用電器、玩具產品和各種記時裝置中。由於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,抗衝擊,疲勞、蠕變性能較好,自潤滑性能優良,摩擦係數小且耐摩性好,吸水小,產品尺寸穩定,適用於製造各種齒輪、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、係數率、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範圍為90度C~120度C。
3.2 注射壓力與模溫的關係
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係圖,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範圍內的各點,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;低於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範圍。

4 模具結構及製造
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,成型齒輪注塑模採用均勻分佈的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。齒輪採用頂桿頂出,型芯採用鑲件結構。

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,則需重新製造型腔。型腔的加工精度是保證塑判齒輪精度的主要手段,該模具採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於模具的設計、製造精度和磨損程度等方面,劉於較成熟的塑料工廠,如果使用的注射機和模具在各方面比較理想,容易獲得合格的製件質量。生產過程的工藝調節是提高製件產量、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雜訊、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)製件不滿。
製件不滿就是製品沒有完全成型,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。一是模具本身結構複雜,澆口數目不足或形式不當;二是模腔內排氣措施不力,這種原因導致製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製成鑲件,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。

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