塑料齿轮模具设计要点

2017-01-08 by:CAE仿真在线来源:互联网

塑料齿轮由于具有质轻、价廉、传动噪声小等特点,被广泛应用于汽车、仪表、家用电器、玩具和各种计时装置中,不仅在很多场合已取代了金属齿轮,而且能够用于金属齿轮不宜使用的许多领域。
目前有关塑料齿轮的成型研究多是针对其外齿轮的成型拉,而对于内齿轮的研究则较少。小模数塑料内齿轮在组装尺寸小、传动结构复杂的产品时,有着比较明显的优势。一、小模数塑料内齿轮注射成型特点分析
1.浇注系统设计
Moldflow是一款具有强大分析功能的专业注射成型CAE软件,被广泛应用于注射成型领域的优化设计分析。在设计小模数塑料内齿轮的注塑模具时,首先使用Moldflow软件进行最佳浇口位置分析。表面网格(Fusion)能够在保证分析精度的同时,减少计算机运算时间,因此网格类型选择Fusion。根据塑料件的局部最小尺寸,网格的平均边长设置为0.2mm。软件分析结果显示,宜将浇口设在塑料件中间高度处的里侧或外侧。
潜伏式浇口的尺寸不宜过大,否则流道和塑料件之间不易断开,继而影响到流道凝料及塑料件的正常脱模,本浇口尺寸取?0.6mm。对于一模两腔的型腔安排,浇注系统的整体设计如图3所示。

2.成型组件设计
小模数塑料内齿轮的齿形采用小模数的金属外齿轮型芯3成型。型芯的高度为4mm,齿顶厚为0.07mm,齿槽宽为0.16mm。由于齿形小,型芯无法采用齿轮刀具进行加工;又因型芯的高度超过1mm,也无法采用光刻树脂后电铸金属的方法进行加工;适宜的加工方法是采用电火花线切割加工。首先将模具合金钢坯料精磨为所需厚度的板件,然后在数控线切割机床上使用?0.1mm的钼丝从板件上切下小模数金属外齿轮,得到所需的型芯。利用?2.5 mm的标准顶杆作为型芯固定杆,在其杆部加工出螺纹,与M2.5的螺母相配合,将型芯固定在动模嵌件5上端。

3.模具整体结构设计
当注塑机的顶杆推动模具的推杆固定板向前运动时,由复位杆带动推板实现塑料件顶出运动。由于冷料穴设在推板上,如果拉料杆仍像常规设计那样固定在推杆安装板上,则拉料杆与推板之间将无相对运动,也就无法使流道凝料脱离拉料杆。为此将拉料杆固定在动模板上,推板在顶出塑料件的同时,会将流道凝料从拉料杆上强制推出。为了便于取下粘附在推板上的流道凝料,推板上的冷料穴设计成一个浅的球状凹坑。