下载文档原格式
注塑模具收缩率的原因及解决方法引言塑料材料模塑过程中膨胀和收缩量的大小与所加工塑料的热膨胀系数有关，模塑过程的热膨胀系数称为“模塑收缩”。
随着模塑件冷却收缩，模塑件与模腔冷却表面失去紧密接触这时冷却效率下降，模塑件继续冷却后，模塑件不断收缩，收缩量取决于各种因素的综合作用模塑件上的尖角冷却最快，比其它部件更早硬化，接近模塑件中心处的厚的部分离型腔冷却面最远，成为模塑件上最后释放热量的部分，边角处的材料固化后，随着接近制件中心处的熔体冷却，模塑件仍会继续收缩，尖角之间的平面只能得到单侧冷却，其强度没有尖角处材料的强度高。
制件中心处塑料材料的冷却收缩，将部分冷却的与冷却程度较大的尖角间相对较弱的表面向内拉。
这样在注塑件表面上产生了凹痕。
凹痕的存在说明此处的模塑收缩率高于其周边部位的收缩。
如果模塑件在一处的收缩高于另一处，那么模塑件产生翘曲的原因。
模内残余应力会降低模塑件的冲击强度和耐温性能。
有些情况下，调整工艺条件可以避免凹痕的产生。
例如，在模塑件的保压过程中，向模腔额外注入塑料材料，以补偿模塑收缩。
大多数情况下，浇口比制件其它部分薄得多，在模塑件仍然很热而且持续收缩时，小的浇口已经固化，固化后，保压对型腔内的模塑件就不起作用。
注塑件缺陷的特征，通常与表面痕有关，而且是塑料从模具表面收缩脱离形成的。
可能出现问题的原因(1).模腔内塑料不足。
(2).熔融温度不是太高就是太低。
(3).流道不合理、浇口截面过小。
(4).模温是否与塑料特性相适应。
(5).冷却阶段时接触塑料的面过热。
(6).冷却效果不好，产品脱模后继续收缩。
(7).产品结构不合理（加强进古过高，过厚,明显厚薄不一）补救方法(1).增加注塑量。
(2).调整射料缸温度。
(3).降低模具表面温度。
(4).设法让产品有足够的冷却。
(5).在允许的情况下改善产品结构。
(6).调整螺杆速度以获得正确的螺杆表面速度。
(7).根据所用塑料的特性及产品结构适当控制模温。
来源于：注塑财富网产品收缩的原因收缩率热塑性塑胶的特性是在加热后膨胀，冷却后收缩，当然加压以后体积也将缩小。
在注塑成形过程中，首先将熔融塑胶注射入模具型腔内，充填结束后熔料冷却固化，从模具中取出塑件时即出现收缩，此收缩称爲成形收缩。
塑件从模具取出到稳定这一段时间内，尺寸仍会出现微小的变化，一种变化是继续收缩，此收缩称爲后收缩。
另一种变化是某些吸湿性塑胶因吸湿而出现膨胀。
例如尼龙610含水量爲3%时，尺寸增加量爲2%；玻璃纤维增强尼龙66的含水量爲40%时尺寸增加量爲0.3%。
但其中起主要作用的是成形收缩。
目前确定各种塑胶收缩率（成形收缩＋后收缩）的方法，一般都推荐德国国家标准中DIN16901的规定。
即以室温23℃±0.1℃时模具型腔尺寸与成形后放置24小时，在温度爲23℃，相对湿度爲50±5%条件下测量出的相应塑件尺寸之差算出。
收缩率S由下式表示：S={(D－M)/D}×100%(1)其中：S-收缩率；D-模具尺寸；M-塑件尺寸。
如果按已知塑件尺寸和材料收缩率计算模具型腔则爲D=M/(1-S) 在模具设计中爲了简化计算，一般使用下式求模具尺寸：D=M+MS(2)如果需实施较爲精确的计算，则应用下式：D=M+MS+MS2(3)但在确定收缩率时，由于实际的收缩率要受衆多因素的影响也只能使用近似值，因而用式(2)计算型腔尺寸也基本上满足要求。
在制造模具时，型腔则按照下偏差加工，型芯则按上偏差加工，便于必要时可作适当的修整。
难于精确确定收缩率的主要原因，首先是因各种塑胶的收缩率不是一个定值，而是一个范围。
因爲不同工厂生産的同种材料的收缩率不相同，即使是一个工厂生産的不同批号同种材料的收缩率也不一样。
因而各厂只能爲用户提供该厂所生産塑胶的收缩率范围。
其次，在成形过程中的实际收缩率还受到塑件形状，模具结构和成形条件等因素的影响。
下面对这些因素的影响作一介绍。
塑件形状对于成形件壁厚来说，一般由于厚壁的冷却时间较长，因而收缩率也较大。
注塑成型工艺对塑料成型收缩率和制品尺寸精度的影响【摘要】阐述了塑料成型收缩的产生原因及影响成型收缩的主要因素，并重点介绍了注塑工艺对成型收缩率和制品尺寸精度的影响。
【关键词】塑料成型工艺；收缩；影响因素一、概述塑料是新材料产业的重要组成部分，只有迅速地发展塑料工业，才可能把各种性能优良的高分子材料变成功能各异的塑件产品，在国民经济各领域充分地发挥作用。
注射成型，是成型塑料制品的一种重要方法。
几乎所有的热塑性塑料及多种热固性塑料都可用此法成型。
用注射成型可成型各种形状、尺寸、精度、满足各种要求的模制品。
注塑制品约占塑料制品总量的20%~30%，尤其是塑料作为工程结构材料的出现，注塑制品的用途已从民用扩大到国民经济各个领域，并将逐步代替传统的金属核非金属材料的制品，包括各种工业配件、仪器仪表零件结构件、壳体等。
注射成型工艺是一门不断发展的综合学科，随着高分子材料合成技术的提高、注射成型设备的革新，成型工艺也得到不断改进而成熟。
二、成型收缩的产生任何塑料制品都有一定的尺寸要求，在使用或安装中有配合要求的塑料制品，其尺寸精度厂要求较高。
设计模具所估计的塑料收缩率与实际收缩率的差异和生产制品时收缩率的波动值，都会影响塑料制品的尺寸精度。
此外，型腔在使用过程中不断磨损，使得同一模具在新和旧的时候所生产的制品尺寸各不相同。
模具成型零件安装尺寸、配合间隙的变化，这些都将影响塑件的公差。
从模腔脱出尚有余热的制品尺寸与其冷却至室温时的尺寸之差，称为成型收缩。
三、影响成型收缩的主要因素（一）塑料品种的影响在塑料成型加工时，不仅不同品种塑料其收缩率各不相同，而且不同批的、甚至在同一制品的不同部位的收缩率也常有不同。
同一塑料又由于分子量、填料或增强材料比例等不同，其收缩及各向异性也有很大差异。
在热塑性塑料成型过程中，由于存在结晶引起的体积变化，在制品内的参与应力大，分子取向性强，因此其收缩率比热固性塑料的大，收缩范围宽，方向明显。
1、成型工艺对塑料制品收缩率的影响
（1）成型温度不变，注射压力增大，收缩率减小；
（2）保持压力增大，收缩率减小；
（3）熔体温度提高，收缩率有所降低；
（4）模具温度高，收缩率增大；
（5）保压时间长，收缩率减小，但浇口封闭后不影响收缩率；
（6）模内冷却时间长，收缩率减小；
（7）注射速度高，收缩率略有增大倾向，影响较小；
（8）成型收缩大，后收缩小。
后收缩在开始两天大，一周左右稳定。
柱塞式注射机成型收缩率大。
2、塑料结构对制品收缩率的影响
（1）厚壁塑件比薄壁塑件收缩率大（但大多数塑料1mm薄壁制件反而比2mm收缩率大，这是由于熔体在模腔内阻力增大的缘故）；
（2）塑件上带嵌件比不带嵌件的收缩率小；
（3）塑件形状复杂的比形状简单的收缩率要小；
（4）塑件高度方向一般比水平方向的收缩率小；
（5）细长塑件在长度方向上的收缩率小；
（6）塑件长度方向的尺寸比厚度方向尺寸的收缩率小；
（7）内孔收缩率大，外形收缩率小。
3、模具结构对塑料制品收缩率的影响
（1）浇口尺寸大，收缩率减小；
（2）垂直的浇口方向收缩率减小，平行的浇口方向收缩率增大；
（3）远离浇口比近浇口的收缩率小；
（4）有模具限制的塑件部分的收缩率小，无限制的塑件部分的收缩率大。
4、塑料性质对制品收缩率的影响
（1）结晶型塑料收缩率大于无定形塑料；
（2）流动性好的塑料，成型收缩率小；
（3）塑料中加入填充料，成型收缩率明显下降；
（4）不同批量的相同塑料，成型收缩率也不相同。
文章编号:1001-4934(2000)01-0019-04注射成型塑料齿轮的收缩规律研究祝铁丽,王敏杰,徐文波(大连理工大学模具研究所,辽宁大连 116023)摘 要:根据塑料注射成型流动过程的特点,认为塑件的收缩是以浇口为收缩中心,据此分析了塑料齿轮的收缩规律,并进行了实验验证。
关键词:注射成型;塑料齿轮;收缩中图分类号:TG 241 文献标识码:AAbstract :According to the procedure of injection m olding ,this paper presents a thought that the gate is the shrinking center of plastic products.According that ,the shrinking principle of a plastic gear is analysed.Furtherm ore ,an experiment is provided to verify the thought.K ey w ords :injection m olding ;plastic gear ;shrinking0 引言塑料齿轮具有质量轻、自润滑、噪声低等优点,已广泛应用于办公室设备、家电、印染、食品等行业中。
塑料齿轮的生产主要采用注射成型的方法,也可以用滚刀加工。
当采用注射成型时,塑料的收缩率是影响塑料齿轮精度的主要因素之一。
因此,掌握塑料齿轮的收缩规律,对于正确设计注射模具,以保证高精度塑料齿轮成型至关重要。
1 理论分析及推导决定渐开线齿形形状的主要因素是模数m 、齿数z 、压力角α。
对于模具型腔齿形曲线与塑件齿形曲线的关系,文献[2、4、5]认为应对型腔齿形进行模数修正和压力角修正,修正方法有两种:(1)m ′=m (1+δ),cos α′=cos α(1+δ)[2].(2)m ′=m (1+δ),cos α′=cos α(1+δ).即r ′b =m ′z cos α′=m (1+δ)z cos α1+δ=r b .[4]其中,m ′、α′、r ′b 分别表示型腔齿形的模数、压力角、基圆半径,m 、α、r b 分别表示塑料齿形的模数、压力角、基圆半径,δ是塑料的平均收缩率。
ABS注射成型收缩率的基本规律塑料收缩率直接关系到制品的形状和尺寸精度。
塑料制品特性、模具设计、工艺条件控制等影响成型收缩率和后收缩的各因素，对注塑制品及其稳定性影响极大。
目前模具尺寸的设计通常运用公差带或平均收缩率的方法计算，模具在试模后，根据试制出的制品尺寸来修正模具，然而一些高硬度。
低粗糙度模具的表面尺寸修正起来相当困难，且费工费时，有时甚至无法修正，造成巨大的损失。
所以，要得到所需尺寸的精密注塑件，同时又能尽量减少对模具的修正，就需要充分了解成型收缩率随工艺条件的变化规律，预先精确测定成型收缩率。
（丙烯膨丁二惭苯乙烯）三元共聚物（ABS）塑料综合了丙烯睛的耐化学药品性、耐油性、刚度和硬度，丁二烯的韧性和耐寒性及苯乙烯的电性能，被广泛应用于汽车、电器仪表和机械工业中，是目前通用工程塑料中应用最广泛的品种之一。
国外对塑料成型收缩率的研究开始得较早，且取得了比较丰富的研究成果，国内专门从事塑料成型收缩率研究的并不多。
因此，笔者采用xsrn n oss－so标准测定了塑料在不同工艺条件下注射模塑的成型收缩率，得出了ABS塑料的成型收缩率随工艺条件的变化规律，为制订合理的工艺条件进行正确的工艺控制和模具设计从而生产出合格尺寸的制品提供了重要依据。
一、实验部分（一）主要原材料ABS：IH－100，上海高桥石化公司。
（二）主要设备干燥料斗：FNH－A型，日本日永化工株式会社；模温调节机：NT－55型，日本日永化工株式会社；注塑机：PS40SESASE型，日本日精树脂l业株式会社；模具：按ASTM D 955－89制造，长条模、圆片模，自制。
（三）测试方法试样分别为长条门27.045mmx10•000mmx3.200mm和圆片（0101.975mm）。
测试时运用带百分表的靠模，精度为0.01mm，测试长条形试样在平行于流动方向及圆片形试样在平行和垂直于流动方向上的尺寸变化。
测量时间分别为试样出模后2、24、48h。
注塑收缩的概念和意义注塑收缩是指在注塑成型过程中，由于塑料材料的性质，使得注塑件尺寸在冷却固化后发生变化的现象。
这种尺寸变化即为注塑收缩。
注塑件的收缩会影响其几何形状、尺寸精度和质量，因此对注塑收缩的研究和控制对于保证注塑件的质量和尺寸精度具有重要意义。
注塑收缩的主要原因是塑料材料的密度变化和热胀冷缩。
塑料材料在注塑成型时，在高温高压条件下被塑化，并充满注塑模具的腔体。
当塑料在模具中冷却固化后，由于物理和化学反应的影响，塑料会发生体积变化，导致注塑件尺寸收缩。
常使用的塑料材料如聚丙烯、聚苯乙烯等都会发生不同程度的收缩。
注塑收缩对于注塑件的几何形状和尺寸精度有直接影响。
因为注塑件在冷却固化过程中会收缩，如果不加以控制和补偿，注塑件会出现尺寸偏小的情况。
对于要求尺寸精度高的注塑件，如塑料零件、外壳等，尺寸的变化会导致装配困难、功能失效等问题，甚至影响整个产品的性能和质量。
因此，了解和控制注塑收缩是保证注塑件质量的关键。
注塑收缩的控制方法主要包括：1.材料的选择：不同塑料材料的收缩率不同，选择合适的塑料材料可以降低注塑收缩的影响。
通常，通过添加填料或改变添加剂的比例，可以调控塑料材料的热胀冷缩性能。
2.模具设计：模具的设计也是控制注塑收缩的重要因素。
通过合理设计模具的收缩腔或补偿腔来补偿注塑件收缩的位移和尺寸变化。
3.设备和工艺参数的控制：控制注塑机和模具的温度、压力、注射速度等参数，以控制注塑件的冷却速度和固化过程，从而降低注塑收缩的影响。
4.后处理：注塑件冷却后，可以通过后处理方法，如热处理、退火等，来控制注塑收缩，保证注塑件的尺寸精度。
注塑收缩的研究和控制在塑料加工和制造业中具有重要的意义：1.保证产品质量：注塑收缩的控制可以减少尺寸的变化，保证注塑件的几何形状和尺寸精度，从而保证产品的装配、使用和性能的要求。
2.提高生产效率：通过对注塑收缩的研究和控制，可以降低回热处理和修整的工序，减少生产成本和生产周期，提高生产效率和效益。
第1篇一、引言注塑成型是现代工业生产中常用的一种成型工艺，广泛应用于汽车、家电、电子、医疗器械等行业。
然而，在注塑成型过程中，由于材料特性、模具设计、注塑工艺等因素的影响，常常会出现收缩变形的问题。
收缩变形不仅影响产品的外观质量，还会影响产品的尺寸精度和功能性能。
因此，解决注塑收缩变形问题对于提高产品质量和降低生产成本具有重要意义。
二、注塑收缩变形的原因分析1. 材料特性（1）熔体流动性差：材料熔体流动性差会导致填充不满，从而产生收缩变形。
（2）热稳定性差：材料的热稳定性差会导致冷却速度不均匀，从而产生收缩变形。
（3）收缩率大：材料本身的收缩率大，容易产生收缩变形。
2. 模具设计（1）模具冷却系统不合理：冷却系统设计不合理，导致冷却速度不均匀，从而产生收缩变形。
（2）模具排气不良：模具排气不良，导致气体无法及时排出，从而产生收缩变形。
（3）模具尺寸精度低：模具尺寸精度低，导致产品尺寸精度差，从而产生收缩变形。
3. 注塑工艺（1）注塑压力不足：注塑压力不足，导致填充不满，从而产生收缩变形。
（2）注射速度不合理：注射速度不合理，导致熔体填充不均匀，从而产生收缩变形。
（3）保压压力不足：保压压力不足，导致产品收缩变形。
三、注塑收缩变形的解决方案1. 材料选择与改性（1）选择合适的材料：根据产品要求，选择具有良好流动性和热稳定性的材料。
（2）材料改性：通过添加增塑剂、填料、改性剂等，提高材料的流动性和热稳定性。
2. 模具设计优化（1）优化模具冷却系统：合理设计冷却水道，确保冷却均匀。
（2）优化模具排气系统：合理设计排气孔和排气槽，确保气体顺利排出。
（3）提高模具尺寸精度：采用高精度模具，确保产品尺寸精度。
3. 注塑工艺调整（1）调整注塑压力：合理设置注塑压力，确保填充饱满。
（2）调整注射速度：合理设置注射速度，确保熔体填充均匀。
（3）调整保压压力：合理设置保压压力，确保产品收缩变形。
4. 后处理工艺（1）热处理：通过热处理，消除材料内部应力，提高产品尺寸稳定性。
文章编号:1001-4934(2000)01-0019-04注射成型塑料齿轮的收缩规律研究祝铁丽,王敏杰,徐文波(大连理工大学模具研究所,辽宁大连 116023)摘 要:根据塑料注射成型流动过程的特点,认为塑件的收缩是以浇口为收缩中心,据此分析了塑料齿轮的收缩规律,并进行了实验验证。
关键词:注射成型;塑料齿轮;收缩中图分类号:TG 241 文献标识码:AAbstract :According to the procedure of injection m olding ,this paper presents a thought that the gate is the shrinking center of plastic products.According that ,the shrinking principle of a plastic gear is analysed.Furtherm ore ,an experiment is provided to verify the thought.K ey w ords :injection m olding ;plastic gear ;shrinking0 引言塑料齿轮具有质量轻、自润滑、噪声低等优点,已广泛应用于办公室设备、家电、印染、食品等行业中。
塑料齿轮的生产主要采用注射成型的方法,也可以用滚刀加工。
当采用注射成型时,塑料的收缩率是影响塑料齿轮精度的主要因素之一。
因此,掌握塑料齿轮的收缩规律,对于正确设计注射模具,以保证高精度塑料齿轮成型至关重要。
1 理论分析及推导决定渐开线齿形形状的主要因素是模数m 、齿数z 、压力角α。
对于模具型腔齿形曲线与塑件齿形曲线的关系,文献[2、4、5]认为应对型腔齿形进行模数修正和压力角修正,修正方法有两种:(1)m ′=m (1+δ),cos α′=cos α(1+δ)[2].(2)m ′=m (1+δ),cos α′=cos α(1+δ).即r ′b =m ′z cos α′=m (1+δ)z cos α1+δ=r b .[4]其中,m ′、α′、r ′b 分别表示型腔齿形的模数、压力角、基圆半径,m 、α、r b 分别表示塑料齿形的模数、压力角、基圆半径,δ是塑料的平均收缩率。
很显然,对模数进行修正是必须的。
要判断压力角修正式是否正确,首先要确定塑件收缩收稿日期:1999-06-17作者简介:祝铁丽(1973～),女,博士研究生。
时是沿什么方向进行收缩。
文献[3]认为塑料齿轮是沿着曲率半径(即表面法线)的方向收缩。
按照这种收缩规律,在图1 对应点1—塑件 2—型腔塑件表面法线方向发生突变的地方,无法使型腔表面上的点与塑件表面上的点一一对应。
如图1所示,线段B ′C ′上的点与线段BC 上的点相对应,但A ′B ′、C ′D ′无对应点。
对于渐开线,当沿曲率方向收缩时,如图2所示,设渐开线A ′B ′C ′是模具型腔齿形曲线,渐开线ABC 是塑件齿形曲线。
因为直线AA ′既是点A 的法线,也是点A ′的法线,所以两条渐开线在同一基圆上。
设基圆圆心为O ,基圆半径为r b ,直线AA ′与基圆相切于点P ,直线BB ′与基圆相切于点Q 。
根据收缩方向是曲率方向,有P A ′=P A (1+δ),QB ′=QB (1+δ)。
由渐开线的性质有∠POX =∠POC +∠COX =P A Πr b +∠COX ,图2 齿形渐开线与法线同理有∠QOX =QB Πr b +∠C OX ,所以 ∠P OX -∠QOX =(P A -QB )Πr b 。
同理可推出 ∠POX -∠QOX =(P A ′-QB ′)Πr b ,因此得到P A ′-QB ′=P A -QB ,即P A ′-P A =QB ′-QB ,AA ′=BB ′,说明收缩量与基本尺寸P A ′、QB ′无关,这与实际情况不符。
实验证明r b <r ′b 。
注射成型时,塑料熔体由浇口进入中空的型腔,向四周辐射流动,在剪应力的作用下,高分子链沿流动方向取向。
线性高聚物分子链之间的缠结起到物理交联的作用,所以线性高聚物图3 渐开线的作法在高弹态时的弹性模量与存在轻微化学交联的橡胶同数量级。
冷却阶段线性高聚物的取向松弛与体积收缩,如同一条条端点固定在浇口处的橡皮筋被外力拉伸后发生回缩。
根据高分子流动过程的这一特点,塑件必然是以浇口为中心进行收缩。
如图3所示,模具齿形渐开线A ′C ′以点O 为基圆圆心,其基圆半径为r ′b ;塑件齿形渐开线AC 以点O 为基圆圆心,其基圆半径为r b 。
当以点O 为浇口时,根据以浇口为收缩中心的原则,有OA ′=OA (1+δ),OC ′=OC (1+δ),O 、A 、A ′共线,O 、C 、C ′共线。
设A 点的压力角为α,由渐开线的性质有OA =r b Πcos α,∠AOX =∠AOC +∠COX =tg α-α+∠COX =OAr b2-1-αcosr bOA+∠COX 。
同理有 ∠AOX =OA ′r ′b -1-αcos r ′bOA ′+∠COX ,所以 OA r b =OA ′r ′b,即 r ′b r b =OA ′OA =1+δ,r ′b =r b (1+δ)。
图4 渐开线的位置1—塑件齿形 2—型腔齿形这说明m ′=m (1+δ),α′=α。
此时型腔渐开线与塑件渐开线的位置关系见图4。
2 实验验证模具齿形为标准渐开线,m ′=0.8,z =30,α=20°,直齿。
型腔采用NC 线切割加工,误差0101mm 。
模具结构为单腔,中心进料,六个顶杆均布,顶出位置在辐板上。
塑料材料为POM 。
从相同的注射压力和注射温度条件下得到的塑件中任选三个,塑件齿形曲线用投影仪逐点测量,放大倍数50倍,精度1μm 。
型腔齿形曲线用万能工具显微镜逐点测量,放大倍数50倍,精度012μm 。
由所测数据分别绘出塑件齿形曲线和型腔齿图5 实测的渐开线1—塑件齿形 2—型腔齿形形曲线,见图5。
实验数据处理的顺序是:(1)由测得的齿顶圆、齿根圆上的各点坐标,规划求解齿顶圆的圆心与半径、齿根圆的圆心与半径。
(2)由r a =r +h 3a m =r +m ,r f =r -(h 3a +c 3)m =r -1.35m ,得r =1.35r a +r f2.35。
利用此式,根据上面拟合得到的齿顶圆半径r a 、齿根圆半径r f 求出分度圆半径r 值。
(3)对于每段渐开线,根据其上的各点坐标,规划求解基圆圆心(a ,b )、基圆半径r b 、渐开线起始位置与x 轴的夹角∠COX 。
(4)由一个齿形的左、右两段渐开线起始位置的夹角与基圆半径,求出基圆弧齿厚s rb 。
(5)根据α=αcos (r b Πr ),由r 、r b 求出分度圆压力角α值。
(6)由基圆圆心(a ,b )、基圆半径r b 、渐开线起始位置与X 轴的夹角∠COX 、分度圆压力角α,求出某段渐开线在分度圆处的坐标值。
根据一个齿形的左、右两段渐开线在分度圆处的坐标值,求出分度圆弦齿厚S r 。
测量数据拟合结果见表1。
实验结果表明:(1)渐开线的径向收缩率,从齿根圆、基圆、分度圆到齿顶圆逐渐减小(图5上表现为齿顶的收缩量大于齿根,这是因为齿顶的基本尺寸大)。
齿顶处于低温型腔的包围之中,并且冷却回路位于型腔齿圈的外围,所以比齿根处的熔体凝固得快,较大的冷却速度冻结了较多的非平衡态的分子间自由容积,导致较大的固态比容,结果是齿顶的径向收缩率小于齿根。
要想让两者相等,需要调节模具温度的分布,例如对型腔齿形的外圈进行油加热,或将冷却管道置于型腔齿圈的内部。
(2)由于cos α与cos α′的比值十分接近1,可以认为塑件渐开线的压力角α与型腔渐开线的压力角α′相等。
(3)根据m ′=m (1+δ),α′=α所得到的型腔渐开线与塑件渐开线的位置关系(图4)与表1 塑料齿轮测量数据拟合结果型腔齿形齿轮一齿轮二齿轮三齿根圆圆心(mm )(91523,401622)(11558,21272)(11797,01765)(11688,11643)半径(mm )r f ′=10.9284r f =1017991r f =1017752r f =10177461-r f Πr f ′11184%11402%11407%齿顶圆圆心(mm )(91526,401628)(11569,21225)(11803,01769)(11679,11642)半径(mm )r a ′=1217990r a =1216551r a =1216379r a =12162581-r a Πr a ′11124%11258%11353%基圆圆心(mm )(91520,401607)(11550,21210)(11751,01773)(11697,11627)半径(mm )r b ′=11.2763r b =1111450r b =1111177r b =11112341-r b Πr b ′11164%11406%11356%弧齿厚(mm )S rb ′=1.5409S rb =1.5158S rb =1.5044S rb =1.51651-S rb S rb ′1.629%2.369% 1.583%分 度 圆半径(mm )r ′=12.0029r =1118653r =1118453r =11183801-r Πr ′11147%11314%11374%弦齿厚(mm )S r ′=1.2716S r =1.2442S r =1.2408S r =1.25461-S r S r ′ 2.155% 2.422% 1.337%压力角α′=20.0392°α=2010671°α=20.0552°α=20.0106°cosαcos α′019998019999110001实验测得的两者位置关系(图5)相符合。
而根据沿曲率方向收缩的原则所绘出的型腔渐开线图6 理论的渐开线1—塑件齿形 2—型腔齿形与塑件渐开线的位置关系(图6)明显与实验结果不符。
(4)在计算基圆弧齿厚与分度圆弦齿厚的收缩率时,因本实验所用齿轮模数很小,齿厚尺寸小,所以即使是几微米的测量误差也导致数据处理结果发散。
但可以肯定,齿厚方向的收缩是存在的,其收缩率值的量级可以与径向收缩率相比,这一点常常被其基本尺寸过小而使收缩量微乎其微所掩盖。
3 结论研究结果表明,注射成型塑料齿轮的收缩是以浇口为收缩中心,当浇口位于塑料齿轮中心时,型腔齿形与塑件齿形之间的关系为m ′=m (1+δ),α′=α。
理论分析与实验结果一致。
第八届国际模具技术和模具设备展览会2000年5月在上海举办 中国模具工业协会和中国贸易促进会上海分会、上海市国际展览公司联合主办的“第八届国际模具技术和设备展览会”(DIE&MOU LD CHI NA2000)将于2000年5月8日至12日在上海光大会展中心举办。
