下载文档原格式
XXXXX有限公司汽车塑料件设计规范编制:日期:校对:日期:审核:日期:批准:日期:发布实施XXXXX有限公司发布一、形状和结构的简化产品形状结构复杂-磨具结构复杂-增加磨具制造难度-产品性能不稳定性和经济成本。
产品形状结构简单-熔体冲模容易-质量有保证理想的产品简洁化设计基本原则：（1）有利于成型加工；（2）节约原材料，降低成本；（3）简洁美观。
简化设计的建议和提示：（1）结构简单，形状对称，避免不规则的几何图形。
结构简单容易成型对称设计（2）产品侧孔和侧壁内表面的凹凸形状成型困难，需要在产品成型后二次加工，设计时应避免。
设计改进避免侧向抽芯（3）尺寸设计要考虑成型的可能性，不同的成型工艺对制件的尺寸设计，包括尺寸大小，尺寸变化有一定的限制。
二、壁厚均一的设计原则在确定壁厚尺寸时，壁厚均一是一个重要原则。
该原则主要是从工艺角度以及由工艺导致的质量方面的问题而提出来的。
均匀的壁厚可使制件在成型过程中，熔体流动性均衡，冷却均衡。
壁薄部位在冷却收缩上的差异，会产生一定的收缩应力，内应力会导致制件在短期之内或经过一个较长时期之后发生翘曲变形。
塑料件最通用料厚是2.5mm，大件适当增加，小件减小，强烈建议通过增加翻边及加强筋的方式而不是增加料厚来保证零件强度； PP塑料的壁厚范围是0.6—3.5mm。
壁厚不均匀造成制件翘曲变形不均匀壁厚部位设置圆孔，由于收缩不均匀，难以成为正圆壁厚不均匀时常处理办法（1）厚薄交接处的平稳过渡，当制件厚度不可避免需设计成不一致时，在厚薄交接处应逐渐过渡，避免突变，厚度比例变化在一合适的范围（一般不超过3：1）。
壁厚过渡形式（a）阶梯式过渡，应尽力避免；（b）锥形过渡，比较好；（c）圆弧过渡，应是最好的。
（2）将尖角改为圆角处理，两个壁厚相同的壁面成直角的连接，破坏了壁厚均一的原则。
转角处的最大厚度是壁厚的1.4倍，如果将内角处理成圆角而外角仍是直角，则在转角处的最大厚度（W）可增加到壁厚的1.6-1.7 倍。
塑料齿轮强度校核方法马瑞伍，余毅，张光彦（深圳市创晶辉精密塑胶模具有限公司，广东省深圳市518000）【摘要】随着动力传递型塑料齿轮应用领域的不断拓展，如何评估或校核塑料齿轮的强度成为设计者不得不考虑的难题。
由于塑料材料种类繁多，且不同种类的塑料性能指标差异很大，所以迄今为止有关塑料齿轮的强度算法还未形成统一的标准。
目前，具有代表性的塑料齿轮强度算法主要四种：①尼曼&温特尔法；②VDI2545标准法；③KISSsoft软件基于VDI2545标准修正法；④宝理“Duracon”法。
由于第②种算法已经废止，第③种算法主要以软件形式发布，因此本文将主大于，直径已超过①节中做了②未考虑温度对塑料强度的影响。
③KISSsoft软件基于VDI2545标准修正法：该算法是KISSsoft公司基于VDI2545标准而提出的塑料齿轮强度的一种修正算法。
该方法主要是修正VDI2545标准中强度受温度变化的影响关系。
同时，该公司与各大主流塑料材料供应商合作，提供了POM、PA12、PA66、PEEK四种主要塑齿材料的性能数据，并采用软件形式发布，为塑料齿轮设计者评估塑料齿轮的强度提供了软件工具。
④宝理“Duracon”法：该算法是日本宝理公司发布的一种针对共聚聚甲醛（POM）材料的塑料齿轮强度评估算法。
鉴于第②种算法已经废止，第③种算法主要以软件形式发布，因此本文将主要介绍第①、④两种算法。
尼曼&温特尔法尼曼&温特尔在其名着《机械零件》一书中指出：塑料齿轮可能出现和钢齿轮相同的破坏形式：点蚀、磨损、轮齿折断。
当塑料齿轮与钢齿轮配对时，只须验算塑料齿轮的承载能力。
在热塑性塑料中还须注意其它的一些限制：① 齿形可能因软化而破坏。
② 轮齿温度是一个重要的影响参数。
③ 因弹性模量E 比较低，必须检验变形。
④ 在静载时有发生蠕变的危险。
用系数K 和U 可对应力作出初步的暂时性估计：式中，① F ——圆周力，单位：N 。
齿轮零件的机械加工工艺过程及进行滚齿加工用的夹具设计第一部份齿轮零件的机械加工工艺过程1、定位基准的选择在零件的加工过程中,合理的选择定位基准对保证零件的尺寸精度和位置度有着决定性的作用。
根据工件加工要求确定工件应限制的自由度数后，某一方向自由度的限制往往会有几个定位基准可选择，则提出了如何正确选择定位基准的问题。
定位基准有粗基准和精基准之分。
1.1. 粗基准的选择原则：（1）尽量选择不要求加工的表面作为粗基准.这样可使加工表面与不加工表面之间的位置误差量最小,同时还可以在一次装夹中加工出更多的表面。
（2）若零件的所有表面都要加工,应选择加工余量和公差最小的表面作为粗基准.这样可保证作为粗基准的表面在加工时,余量均匀。
（3）选择光洁、平整、面积足够大、装夹稳定的表面作为粗基准。
（4）粗基准一般只在第一到工序中用,以后应避免重复使用。
1.2．精基准的选择原则:基准重合的选择原则。
尽可能的用设计基准作为定位基准,这样可避免因定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差,以保证加工表面与设计基准间的位置精度。
基准同一原则.一尽可能多的表面加工都用同一个定位基准,这样有利于保证各加工面之间的位置精度。
选择面积大、精度较高、安装稳定的表面作为精基准,而且所选的基准使夹具结构简单,装夹和加工方便。
综合上面的粗基准和精基准的选择原则,为使基准同一和基准重合,齿轮加工时常选内孔和端面作为精基准加工外圆和齿轮,用作精基准的端面和内孔要在一次装夹中加工出来以保证两者之间的垂直度,但是在加工大型齿轮时可用外圆作找正基准,但此时应保证内孔与外圆同轴。
所以加工本设计齿轮用齿轮外圆和端面作为粗基准,用内孔和端面作为精基准。
2.、装夹方法在加工齿轮时在滚齿机上一般用心轴装夹,滚齿心轴夹具3.、加工工艺问题(1)、基准修正齿形表面淬火后,内孔会受到影响而变形:一般的孔直径会缩小0.01-0.05mm,因此淬火后应安排精基准修正工序.修正的方法有推孔和磨孔,也可以用镗孔。
斜齿轮注塑模具设计摘要：塑料斜齿轮运行平稳且可在无润滑条件下运行，噪声低、抗腐蚀成本低。
与金属斜齿轮相比较,具有惯性小、动载荷轻、接触均匀、啮合冲击小和传动平稳等特点 ,它不仅用于小扭矩精密机械的传动中,还广泛用于电子和日用家电中。
因此 ,在一些重要的传动场合 ,常常被采纳。
而注射模具又称注射成型，是热塑性制件的一种主要成形方式，是指通过注射机的螺杆或柱塞的作用，将熔融塑料射入闭合的模具型腔，经过保压、冷却、硬化定型后，即可得到由模具成形出的塑件。
注射成形所使用的模具即为注射模（也称注塑模）。
本课题为斜齿轮注射模具设计，即在生产实践中，根据给定的斜齿轮零件图和加工批量及精度要求，完成该制品的注射成型工艺分析及注射模具设计。
本文首先介绍了斜齿轮以及有关模具的一些概况，分别对其发展、国内外研究现状和应用趋势进行说明。
接着进行塑料注射模设计分析，包括尺寸的确定和参数校核等。
最后概述了整个设计过程中需要注意的几个方面，从而全面阐述了该课题的研究要求。
关键词：塑料斜齿轮注塑模（注射模具）成形（成型）The Inclined Wheel Gear Injects a Molding Tool Design Abstract:The plastics inclined wheel gear circulate steady and can circulate under the sistuation that have no lubrication, the Zao voice is low, the anti- decay cost pared with the metals inclined wheel gear have inertial and small, move to carry a lotus light, contact even, the Nie match pound at small with spread to move a steady etc. characteristics, it not only used for small twist Ju nicety machine of spread to move medium, also extensively used for electronics and day to use an appliance in.Therefore, at some importantly spread to move situation, is usually adopt.But inject a molding tool and call to inject to model, is a hot Su system, 1 kind of the piece mainly takes shape a way and mean pass the function that Luo pole or pillar of inject the machine fill, shoot the meltdown plastics in to shut to match of molding tool type chamber, pass by to protect to press, cool off, harden already set after, can immediately get is take shape the Su piece of by the molding tool.Inject to take shape use of the molding tool is to inject a mold.(also call to note a Su mold)This topic injects a molding tool design for the inclined wheel gear, in the production the fulfillment, according to give settle of inclined wheel gear spare parts diagram with process batch quantity and accuracy to request, complete should product of inject and model craft analysis and inject a molding tool design.This text introduced inclined wheel gear and some general situationsconcerning molding tool first, difference as to it's develop, domestic and international research present condition and application the trend carry on elucidation.Immediately after carry on the plastics inclined wheel gear and plastics to inject a mold to carry on design analysis, include size to really settle with the parameter school check etc..At last all said the demand in the whole design process notice of a few aspects, elaborated completely thus the research of that topic request.Keyword:The plastics inclined wheel gear injects a molding tool(note a Su mold) model (to take shape)1绪论1.1引言斜齿轮是齿轮按齿线相对于齿轮母线方向分类中（直齿、斜齿、人字齿、曲线齿）十分重要的一种[1]，因轮齿齿向相对于齿轮的轴线倾斜了一个角度，故称为斜齿轮。
齿轮类标准1渐开线圆柱齿轮标准1.1 渐开线圆柱齿轮基本齿廓标准引用GB1356-88标准，其有关参数可从化学工业出版社出版的《机械设计手册》第三版第三卷第十四篇第一章节中所列表14-1-1中选用。
1.2 渐开线圆柱齿轮模数标准引用GB1357-88标准，其有关参数可从化学工业出版社出版的《机械设计手册》第三版第三卷第十四篇第一章节中所列表14-1-2中选用。
1.3 渐开线圆柱齿轮传动的参数选择标准，引用化学工业出版社出版的《机械设计手册》第三版第三卷第十四篇第一章节中表14-1-3中所列参数来作为标准。
1.4 渐开线圆柱变位齿轮变位系数的选择标准，引用化学工业出版社出版的《机械设计手册》第三版第三卷第十四篇第一章节中表14-1-4至表14-1-7中所列参数来作为标准。
1.5 渐开线圆柱齿轮传动的几何计算公式标准，引用化学工业出版社出版的《机械设计手册》第三版第三卷第十四篇第一章节表14-1-8至表14-1-14中所列几何计算公式和基本参数来作为标准。
1.6 渐开线圆柱齿轮精度标准引用GB10095-88标准，适用于轴心线平行的、法向模数m n≥1mm、基本齿廓按GB1356-88的渐开线圆柱齿轮及其齿轮副，其有关参数可从化学工业出版社出版的《机械设计手册》第三版第三卷第十四篇第一章节中所列表14-1-29至表14-1-48中选用。
1.7 齿条精度标准引用GB10095-88标准，适用于齿条的法向模数m n=1~40mm，齿条的工作齿宽到630mm，基本齿廓按GB1356-88的齿条及由圆柱齿轮与齿条组成的齿条副,其有关参数可从化学工业出版社出版的《机械设计手册》第三版第三卷第十四篇第一章节中所列表14-1-49至表14-1-58中选用。
2 圆弧圆柱齿轮标准2.1 单圆弧齿轮的基本齿廓参数标准引用JB929-67标准，其有关参数可从化学工业出版社出版的《机械设计手册》第三版第三卷第十四篇第二章节中所列表14-2-1中选用。
塑料齿轮强度校核方法马瑞伍，余毅，张光彦（深圳市创晶辉精密塑胶模具有限公司，广东省深圳市518000）【摘要】随着动力传递型塑料齿轮应用领域的不断拓展，如何评估或校核塑料齿轮的强度成为设计者不得不考虑的难题。
由于塑料材料种类繁多，且不同种类的塑料性能指标差异很大，所以迄今为止有关塑料齿轮的强度算法还未形成统一的标准。
目前，具有代表性的塑料齿轮强度算法主要四种：①尼曼&温特尔法；②VDI 2545标准法；③KISSsoft软件基于VDI 2545标准修正法；④宝理“Duracon”法。
由于第②种算法已经废止，第③种算法主要以软件形式发布，因此本文将主要介绍第①和第④种算法，以期能为塑料齿轮的设计起到一定的借鉴意义。
【关键词】塑料齿轮强度设计1引言在国内，塑料齿轮起步于20世纪70年代。
在发展初期，塑料齿轮主要应用集中在水电气三表的计数器、定时器、石英闹钟、电动玩具等小型产品中。
这时期的塑料齿轮的多为直径一般不大于25mm，传递功率一般不超过0.2KW的直齿轮。
换言之，早期的塑料齿轮主要用于小空间内的运动传递，属于运动传递型齿轮。
随着注塑模具技术与注塑装备及注塑工艺水平的不断提高，模塑成型尺寸更大、强度更高的塑料齿轮成为可能。
现在，塑料齿轮传递动力可达 1.5KW，直径已超过150mm。
动力型塑料齿轮已经成为众多产品动力传递系统的重要组成部分。
虽然动力型塑料齿轮的应用越来越广泛，但相应的塑料齿轮强度计算理论或标准却比较匮乏。
目前，塑料齿轮的强度计算多以金属齿轮的强度计算方法为参考，通过修正或修改某些系数来计算或评估塑料齿轮的强度是否满足使用要求，然后再通过实验方法验证强度是否满足使用要求。
下面，本文将介绍具有代表性的塑料齿轮强度的计算方法或观点，以期能够为塑料齿轮的强度设计提供借鉴。
2塑料齿轮强度计算方法从查阅到的相关文献资料看，塑料齿轮的强度计算方法基本上沿用了金属齿轮的强度校核理论及计算公式。
塑料件角度公差标准嘿，咱今儿就来聊聊塑料件角度公差标准这档子事儿！你说这塑料件啊，那可真是到处都有，小到咱日常用的小玩意儿，大到一些机器设备里都少不了它。
那这角度公差标准呢，就好比是给塑料件定的一个规矩。
你想想看，要是没有个标准，那做出来的塑料件还不得五花八门啊！有的歪一点，有的斜一点，那能成吗？肯定不行啊！就好像一群人站在一起，要是没个整齐的要求，那还不东倒西歪的，多难看呀！咱说这角度公差标准，其实就是要让塑料件都能乖乖地符合一定的要求。
比如说，一个塑料齿轮，要是角度公差太大了，那和别的齿轮啮合的时候能顺畅吗？肯定会嘎吱嘎吱响，说不定还会卡住呢！这就好比你走路，要是两只脚的角度不对劲，那还不得摔跟头啊！再比如一个塑料的外壳，如果角度公差不达标，装到机器上就可能有缝隙，不美观不说，还可能影响使用呢！这就跟你穿衣服似的，要是衣服裁剪得不合身，这儿鼓一块，那儿瘪一块的，你穿着能舒服吗？那怎么才能保证塑料件的角度公差标准呢？这可得从设计、生产各个环节都严格把控。
设计的时候就得考虑好，不能马马虎虎地画个图就完事儿了。
生产的时候呢，工人师傅们得认真仔细，不能瞎糊弄。
咱普通消费者可能平时不太注意这些，可那些专业的厂家可不能不在乎啊！他们得把好关，不然生产出来的东西质量不行，谁还会买呀？这就好像做饭一样，你要是盐放多了或者放少了，那味道肯定不咋地，人家吃一回就不想再吃第二回了。
而且啊，这角度公差标准也不是一成不变的。
随着技术的发展，要求可能会越来越高呢！就像咱的手机，以前的手机多厚啊，现在越来越薄，那里面的塑料件要求能不提高吗？所以啊，大家可别小瞧了这塑料件角度公差标准，它可是关系到好多东西呢！它能让我们用到质量更好、更可靠的产品。
要是没有它，那塑料件的世界还不得乱了套啊！咱得重视它，让它为我们的生活带来更多的便利和美好。
你说是不是这个理儿呢？。
,.
塑料齿轮的工艺设计
姓名：王金露，闫春兴，曹猛，梅锐东
课题组的分工或贡献： 王金露：说明书的撰写
梅锐东：PPT的制作
闫春兴：查阅资料
曹猛：查阅资料
课程名称：塑料齿轮的注塑成型工艺
指导老师：贾建波
日 期：2016年七月
,.
目录
一、 摘要 ....................... 错误!未定义书签。
二、 引言 ....................... 错误!未定义书签。
三、 正文 ....................... 错误!未定义书签。
3.1材料及参数的选择错误!未定义书签。
3.2工艺方案选择及制定错误!未定义书签。
3.3成形规律的分析 . 错误!未定义书签。
四、 结论 ....................... 错误!未定义书签。
五、参考文献 ................. 错误!未定义书签。
,.
一：摘要
本次报告主要研究的是利用注塑成型工艺制造塑料齿轮，本文主
要介绍塑料成型工艺中塑料齿轮的工艺设计、工艺方案选择及制定、
成形规律的初步分析、成型力的初步计算。并简单涉及了压延成型的
原理、成型工艺和特点。通过设置不同的浇口数量、模具温度和注射
温度, 分析了注塑压力、熔接痕分布、气穴分布和熔体温度分布情况,
确定了最佳的浇口数量、位置以及相应的塑料齿轮成型的工艺参数,
以减少注塑缺陷, 提高制品质量。
二：引言
此次我们小组进行的三级项目针对塑料齿轮进行工艺设计，通过
该项目的实施，使我们加深对注塑成型的工艺设计及工艺流程的内容
及要求的理解，在掌握塑料成型原理及工艺的基础上，使我们具备独
立进行工艺设计的能力，提高综合应用已有知识解决问题的能力，更
好地培养我们的专业技术能力和综合素质。使我们对于塑料成型课程
的内容有了更加扎实，深刻的理解，同时对于注塑模型有了更多的知
识储备
三：正文
注射成型亦成为注射模塑或者注塑模塑，是使得热塑性或者热固
性模塑料先在料筒中均匀塑化，而后由柱塞或移动螺杆推挤到闭合模
具型腔中的成型方法，它的主要特点是能在较短的时间内一次成型出
形状复杂，尺寸精度高和带有金属嵌件的制品，而且生产率高，适应
性强，易于实现自动化，因而被广泛用于塑料制品当中。
,.
（1）注射成型简介：使热塑性塑料或热固性塑料在料筒内熔融，而
由注射装置中的柱塞或螺杆将熔融塑料以一定的压力和速度注射到
模具型腔，冷却或化学交联后固化，通过注射模的定出装置配合注射
机的定出系统完成塑料件的顶出。注射制品已接近塑料产品的1/3，
注射机约占塑料机械的2/3；
（2）适用塑料：几乎全部热塑性塑料，多数热固性塑料，泡沫塑料、
增强塑料等的应用。
（3）注塑成型的特点：
1能一次成型外形复杂、尺寸精确可带有各种金属嵌件的塑料制
品,制品的大小由钟表齿轮到汽车保险杠；
2 是可加工的塑料种类繁多,除聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯
等极少数品种外,几乎所有的热塑性塑料(通用塑料、纤维增强塑料、
工程塑料)、热固性塑料和弹性体都能用这种方法方便地成型制品
3是成型过程自动化程度高,其成型过程的合模、加料、塑化、注
射、开模和制品顶出等全部操作均由注射机自动完成。
（4）注塑成型的原理：
粒状或粉状塑料通过螺杆的旋转和外部的加热作用，使它受热熔
化至流动状态，然后在螺杆的连续高压下，熔融塑料被压缩并向前移
动，通过喷嘴射出，注入一个温度较低的闭合模具中，充满模具的塑
料经冷却硬化，即可保持模具型腔所赋予的形状，开启模具，即完成
一个注射周期Molding Cycle。
,.
,.
3.1 材料及参数的选择：
常用齿轮材料有 POM(聚甲醛 )、PA(聚酰胺或尼龙)、PC(聚碳
酸脂)等工程塑料, 综合考虑塑料的使用性能、工艺性能和经济性, 首
选聚甲醛POM料(特别是共聚甲醛 ), 该材料是一种高结晶性的热塑
性塑料 ,具有优异的综合力学性能 ,强度高、刚性好, 抗冲击,耐疲劳、
蠕变性能较好 ,自润滑性能优良,摩擦系数小 (仅为 0.21)且耐摩性
好 ,吸水性比 PA料和 PC料小 ,产品尺寸稳定性好,适用于制造各种
齿轮、传动零件或减摩零件等。
模数 m=1.25, 齿数 z=48, 压力角为 20°的正常齿 ,齿宽
b=34 mm, 转速 n2 =100 r/min, 齿轮材料为聚甲醛POM料。
3.2工艺方案的选择和制定
3.2.1 温度：
注塑过程中的温度主要是指胶料的熔融温度(包括料筒温度和喷
嘴温度 )和模具温度, 因为两者都对整个注射过程有重要影响。要同
时具有最高的充模速度, 又要能保持塑件的特性, 就需要有适当的熔
融温度和模具温度, 模温越高, 充模速度越快。模温能控制塑料的填
充速度、塑件的冷却时间和塑件的结晶度。[3] 实际生产中聚甲醛塑
料合理的喷嘴温度和料筒温度见表1
,.
模具温度对齿轮的成型周期及成品质量 (如应力、系数率、尺寸
公差、机械性能等 )有决定性的影响,对 POM材料而言 ,成型齿轮的
模具温度一般控制在 70°C左右。
3.2.2注射压力与模具温度的关系
注射压力对塑料充填起决定性作用, 而注射压力与塑料熔融温度、模
具温度又是相互制约的。运用注塑绘图法,找出能生产优良塑件的最
佳参数组合 ,通过注射压力与模具温度关系图 , 就可以找出合理的
注射压力和模具温度组合 ,如图 1所示。由曲线图可知 , ABCD范围
内的各点，代表能生产优质塑件的压力和棋具温度的组合。超过 CD
曲线便会造成塑件飞边或尺寸过大;低于 AB曲线会造成塑件尺寸过
小或充填不满 ,最佳的组合在 X点,因它容许有最大的参数变化范围。
,.
3.2.3模具的温度
对于小模数的塑料齿轮，由于制件尺寸不大，精度要求比较高，
形状比较复杂，为了防止齿轮变形和凹陷，齿轮厚度一般在2~3mm
左右，成型齿轮的注塑模具确定为双分型面点浇口结构，这样一方面
保证齿轮的精度，另一方面可以便于去除点浇口凝料。
在设计计算模具型腔时，收缩率的选定对成型塑料齿轮影响很大，要
正确掌握齿轮各参数的收缩状况，根据试验时所得的收缩率来确定成
型的收缩率，再计算出模具成型零件的工作尺寸。
3.2.4 最终工艺参数确定
塑料齿轮注塑工艺的关键参数有：
① 料筒温度：一般为 170 ℃ ~190 ℃
② 注塑压力：一般为40~130 MPa 。注塑压力的高低与塑料熔体
,.
流动速率、模具浇口形状与尺寸、齿轮设计结构及尺寸、模具温度、
注塑机类型等有关。
③ 注塑速度：一般在20~80 cm3/s 。为避免熔体过早冷却产生缺
陷，一般采用快速注塑的方法，而厚壁齿轮一般采用慢速注塑。
④模具温度：一般不低于 75℃，对厚壁齿轮模温可适当调高一些，
但不要超过 120℃。另外，模具温度应尽量均匀，防止齿轮翘曲变
形。
⑤保压时间：随齿轮厚度增加而增加，一般从几秒到几分钟不等。
⑥成品热处理：一般在 130℃的恒温箱中保温 4~8 小时，以释放
内应力等。
3.3成型规律的分析
在上述注塑工艺参数中，最主要的参数有三个：模具温度、注塑
压力和保压时间。这三个参数对塑料齿轮成型的收缩率具有重要影响，
如图所示的参数与成型收缩率的关系曲线图
,.
,.
结论：
