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。
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。
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。
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。
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。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。
為防止齒輪變形和收縮,齒輪厚度在2~3mm左右。成型齒輪注塑模采用均勻分布的3點澆門,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。
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:
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.射入模具中的料量太少。
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。
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。
來源:振業注塑匯
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