塑膠齒輪加工基本上不用手工完成，都是機(jī)械化的操縱，通過(guò)幾個(gè)簡(jiǎn)單的流程，就可以形成符合要求的齒輪。塑膠齒輪模具設(shè)計(jì)流程如下：

 

一、型腔設(shè)計(jì)

 

塑膠齒輪模具的型腔設(shè)計(jì)一向被視為模具工業(yè)的一個(gè)技術(shù)難題。究其原因主要有兩點(diǎn)：一是塑膠收縮率難以精確化：在塑膠齒輪模塑法加工過(guò)程中，塑膠由顆粒狀固體原料經(jīng)高溫轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴诘乃苣z液體，再經(jīng)冷卻后成型固態(tài)塑膠齒輪產(chǎn)品。這一過(guò)程中塑膠的收縮率是一個(gè)范圍值，難以精確的確定塑膠的收縮率數(shù)值；二是模具型腔的非線性收縮計(jì)算：對(duì)于漸開(kāi)線小模數(shù)塑膠齒輪模具而言，模具型腔實(shí)際上是一個(gè)假想的齒輪。這個(gè)假想齒輪既不同于變位齒輪又不同于內(nèi)齒輪。這個(gè)假想齒輪在收縮后就變成了我們想要的塑膠齒輪。該假想齒輪在其漸開(kāi)線齒形上的收縮不同于一般塑膠件的各向等比例收縮。在齒輪平面上，x與y方向的收縮量不等，即為非線性收縮。正是這種非線性收縮導(dǎo)致漸開(kāi)線塑膠齒輪模具型腔的設(shè)計(jì)難度大大增加。 

二，塑膠外殼

 

面對(duì)這一技術(shù)難題，采用一般塑膠件的各向等比例收縮方法設(shè)計(jì)模具型腔是難以收到良好的效果的。根據(jù)我公司多年的實(shí)踐檢驗(yàn)，在精確估算塑膠收縮率的基礎(chǔ)上，我們推薦采用變模數(shù)法進(jìn)行齒輪模具型腔的理論設(shè)計(jì)，然后通過(guò)齒形修正來(lái)保證模具型腔的精確合理。變模數(shù)法認(rèn)為：齒輪在各加工過(guò)程中，基圓直徑、分度圓直徑、齒頂圓直徑和齒根圓直徑都一樣，都是按照一定比例增大或減小的，與簡(jiǎn)單的套筒類零件的徑向尺寸變化規(guī)律一致。對(duì)齒輪分度圓而言，由公式d=mz 可知，它只與模數(shù)m和齒數(shù)z有關(guān)。對(duì)于一個(gè)具體的齒輪，由于它的齒數(shù)是一定的，因此在加工過(guò)程中，分度圓直徑的變化可以認(rèn)為是模數(shù) 在變化。這一規(guī)律說(shuō)明：塑膠齒輪模具型腔所包容的空間是一個(gè)齒數(shù)與壓力角不變，模數(shù)為 的假想齒輪，它的溝槽為型腔的齒形。對(duì)這個(gè)假想齒輪的模數(shù)可以采用等比例方法的方法進(jìn)行計(jì)算，其公式為：m'=(1+ η%)m。式中，m' 為模具型腔齒形的模數(shù)； m為設(shè)計(jì)齒輪的理論模數(shù)；η%為塑膠的收縮率。用模數(shù) m' 代入相應(yīng)的齒輪計(jì)算公式得到的齒輪便是模具型腔的假想齒輪。實(shí)踐證明，采用變模數(shù)法設(shè)計(jì)的齒輪模具型腔能夠較好的解決漸開(kāi)線齒形的非線性收縮難題。

 

排氣是塑膠模具設(shè)計(jì)必須要考慮的一個(gè)問(wèn)題。對(duì)塑膠齒輪模具而言，齒面排氣設(shè)計(jì)是不能忽視的一點(diǎn)。由于齒輪模具大部分平面均為磨床加工，面與面之間貼合較好，進(jìn)膠時(shí)容易在最末填充處出現(xiàn)填充不足現(xiàn)象，需要在齒面開(kāi)排氣槽以消除困氣，一般齒面排氣槽開(kāi)設(shè)  。

 

三，模具結(jié)構(gòu)

 

鑒于塑膠齒輪注塑多采用點(diǎn)澆口形式，故而其模具結(jié)構(gòu)多采用三板式結(jié)構(gòu)齒輪模具的工作原理如下：

 

當(dāng)注塑動(dòng)作完成后，動(dòng)模部分在注塑機(jī)帶動(dòng)下，開(kāi)始分型：

 

第Ⅰ次分型：由于彈簧1作用，剝料板與A板開(kāi)始分型，在水口鉤針作用下，主流道被固定在剝料板上，進(jìn)膠點(diǎn)拉斷與產(chǎn)品分離；

 

第Ⅱ次分型：模具開(kāi)模95mm后，在拉桿組的作用下，剝料板與面板開(kāi)始分離，將主流道從澆口套脫離出來(lái)；

 

第Ⅲ次分型：模具繼續(xù)開(kāi)模，在拉桿組的作用下，A板與B板開(kāi)始分型，開(kāi)模至90mm后，頂針板開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，頂出產(chǎn)品，在頂出過(guò)程中需通過(guò)頂針板導(dǎo)柱加強(qiáng)頂出平衡。在彈簧2的作用下頂針板復(fù)位。一整套模具開(kāi)模頂出動(dòng)作完成。