尼龍齒輪（http://www.haoyuxj.com）是我公司的主營(yíng)產(chǎn)品之一。今天我們來(lái)了解下尼龍齒輪的注模工藝。
注塑尼龍齒輪的設(shè)計(jì)毫無(wú)疑問(wèn)，注塑尼龍齒輪必須在模腔內(nèi)成形。這一事實(shí)導(dǎo)致了嚴(yán)重的后果。注模型腔和其中的軸類零件很難具有機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所能提供的精密公差。型腔和齒輪有可能隨著濕度和溫度的變化以不同的比率收縮或膨脹。隨著本地條件的不同，注塑齒輪的強(qiáng)度、硬度甚至傳動(dòng)效率都將有所變化。在承載情況下，輪齒表面的溫度將會(huì)升高，從而影響塑料的特性。由于存在這些變量及其它一些因素，有必要對(duì)齒輪的輪齒進(jìn)行定制設(shè)計(jì)。
各種注模工藝和注模機(jī)械都不盡相同。齒輪注模工藝對(duì)精確性和重復(fù)性要求較高。一般來(lái)說(shuō)，高精度齒輪需要用新樹(shù)脂制造。但即使使用新樹(shù)脂，材料仍須具有合適的干燥度，其熔化溫度必須精確控制并可重復(fù)，注塑壓力也必須精確控制。還必須考慮注模裝置與注模工藝過(guò)程控制的協(xié)調(diào)一致。
當(dāng)在高溫高壓下進(jìn)行注模加工時(shí)，熔化的塑料必須取代模腔中的空氣。因此必須設(shè)立可讓空氣排出而樹(shù)脂又不會(huì)流出的排氣口。如果排氣口太小，氣體排出不暢，可能會(huì)引起燃燒；如果排氣口太大，熔化的塑料將會(huì)流出，并在零件上形成飛邊。
注塑尼龍齒輪設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在應(yīng)用上。大部分注塑齒輪傳動(dòng)都是獨(dú)一無(wú)二的。一個(gè)齒輪可以精確設(shè)計(jì)為只有與另一個(gè)配對(duì)齒輪嚙合時(shí)方能完成其指定功能。此外，注塑齒輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)與制造幾乎不必考慮工具因素。
線切割放電加工機(jī)床制造的模腔，其精度取決于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的精度。齒輪模腔的公差可達(dá)到微米級(jí)。事實(shí)上，不再需要傳統(tǒng)的滾刀，徑節(jié)或模數(shù)也不再是重要的技術(shù)參數(shù)。漸開(kāi)線基圓成為重要的變量。壓力角能以模擬量方式進(jìn)行調(diào)整，以平衡輪齒嚙合時(shí)強(qiáng)度與高度的關(guān)系。定制設(shè)計(jì)的齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪相比，在性能、安靜度以及允許公差方面都有很大的改進(jìn)和提高。
齒輪注模裝置
經(jīng)過(guò)尼龍齒輪嚙合設(shè)計(jì)和制定公差后，下一步需要制作注模裝置。齒輪注模裝置必須精密，具有良好的熱穩(wěn)定性，經(jīng)過(guò)硬化的滑套和表面，精確的齒輪模腔形狀，以及設(shè)計(jì)高壓注射模。齒輪模腔本身必須根據(jù)選用的模具材料專門設(shè)計(jì)。
對(duì)于特定應(yīng)用場(chǎng)合的注塑尼龍齒輪，由于受到許多因素的影響，無(wú)法精確預(yù)測(cè)其實(shí)際收縮量。其中最重要的因素是注塑齒輪在模腔中的收縮并非各向同性。齒輪主體的收縮情況可能與制造者的預(yù)測(cè)比較接近，但由于齒輪輪齒的周圍是鋼材，因此其冷卻形態(tài)與較大齒輪主體的宏觀冷卻形態(tài)不同。
確定收縮量的一個(gè)較好方法是二步趨近法。預(yù)先估計(jì)齒輪的收縮系數(shù)，據(jù)此制成注塑模具并加工出首批齒輪后，對(duì)齒輪樣件的漸開(kāi)線齒廓進(jìn)行精密測(cè)量，以確定各部分的收縮率，然后根據(jù)測(cè)得的收縮率重新制作新的模腔，最后就可以得到幾何精度合格的注塑齒輪。只有通過(guò)對(duì)齒廓的檢測(cè)，才能精確確定漸開(kāi)線的收縮率。通過(guò)對(duì)齒輪的滾動(dòng)檢測(cè)，可以得知齒輪不均勻收縮的某些狀況，但有時(shí)也會(huì)引起誤導(dǎo)。
有時(shí)可選用玻璃填充材料來(lái)制造注塑齒輪，由于這種材料收縮率很低，此時(shí)收縮現(xiàn)象不再成為注模設(shè)計(jì)中的問(wèn)題。但這種方法也可能引起新的問(wèn)題。未填充玻璃的工程樹(shù)脂如尼龍齒輪和乙縮醛，雖然存在收縮，但能注模加工出非常精密的形狀。而玻璃填充材料在注塑流前面匯合處會(huì)產(chǎn)生搭接線，它將引起輪齒表面變形以及在齒輪上產(chǎn)生一些局部薄弱點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō)，玻璃填充齒輪與未填充玻璃的同等齒輪相比，在壽命期內(nèi)更易磨損。填充材料通常只用于有特殊需要的場(chǎng)合，如當(dāng)齒輪超重將成為問(wèn)題時(shí)。
建議注塑齒輪用戶在最終簽訂合同之前去訪問(wèn)一下注塑齒輪加工廠。大致考察一下注模設(shè)備情況、工廠的清潔程度、檢測(cè)能力和人員配備等，這將有助于正確評(píng)價(jià)該廠是否具有成功進(jìn)行注模加工和控制的潛在能力。例如，在一個(gè)沒(méi)有溫度控制的環(huán)境中是很難制造出精密注塑齒輪的。在濕度90%、溫度華氏100°的情況下加工精密注塑齒輪極其困難。
