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精密塑胶齿轮模具设计

2021-07-27 10:54:47

      塑胶齿轮模具的型腔设计一向被视为模具工业的一个技术难题。究其原因主要有两点:一是塑胶收缩率难以精确化:在塑胶齿轮模塑法加工过程中,塑胶由颗粒状固体原料经高温转变为熔融的塑胶液体,再经冷却后成型固态塑胶齿轮产品。这一过程中塑胶的收缩率是一个范围值,难以精确的确定塑胶的收缩率数值;二是模具型腔的非线性收缩计算:对于渐开线小模数塑胶齿轮模具而言,模具型腔实际上是一个假想的齿轮。这个假想齿轮既不同于变位齿轮又不同于内齿轮。这个假想齿轮在收缩后就变成了我们想要的塑胶齿轮。该假想齿轮在其渐开线齿形上的收缩不同于一般塑胶件的各向等比例收缩。在齿轮平面上,x与y方向的收缩量不等,即为非线性收缩。正是这种非线性收缩导致渐开线塑胶齿轮模具型腔的设计难度大大增加。
计数器齿轮
塑胶齿轮的设计验证
 
    不管塑胶齿轮传动中元件的设计和检测做得多好(包括箱体、齿轮、轴等),对塑胶齿轮传动系统进行传动试验是很必要的,否则,就不可能猜测塑胶齿轮传动系统的传动扭矩能力、平稳性、噪音和寿命。进行这些功能试验的最好方法是使用传动测力仪直接丈量输进、输出扭矩和角位移/角速度,最好在传动箱上再安装一个加速度计。输进和输出扭矩和/或速度的频谱分析将发现不正确的轮齿几何外形;而加速度计的频谱分析,不仅可发现不良齿形,还可显示生产生噪音的振动功率。比较输进输出功率(传动效率)将会发现轴系平行精度不好、尺寸太大或齿根未切到尺寸造成卡阻以及其它缺陷。
 
    塑胶零件的尺寸在加工过程中极易产生变化,如模具的清洁、重新加工、模制复合物的改变、加工过程的变动等都能造成尺寸的变化。
 
    定期用测力仪(功率仪)检测产品,通过将产品和样机的测力仪信号进行比较,可以发现在检测几何外形时被遗漏的分歧格零件。
 
    传动测力仪的结构有简单的也有复杂的。很多传动系统是由直流电机驱动的。直流电机的电流是一个很好的扭矩指示仪,EMF波形能指示速度。在输出端连上第二个电机就构成了一个完整而简单的扭力测试系统。
 
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