小模数塑料内齿轮注塑模具设计

减少磨损 、 提高模具使用寿命 。推板嵌套是以过盈
图 ３ 浇注 系统 不 意 图
２ ２ 成 型组件 设 计 ．
配合的方式 固定在推板 中， 了在修配模 具时便于 为 将 推板 嵌套 取 出 ， 推板 嵌 套 内部 锥 孔 的 大 端半 径 比
推板 上 的动模 嵌 件安 装过 孔半 径大 １５ｍ ． ｍ。 用 于成 型小 模数 塑料 内齿 轮外 形 的型腔 嵌套 则 设在 定模 一侧 。当动 、 定模 分 开时 ， 因收缩而 包 紧在 型芯 上 的塑料 内齿 轮首 先 从 定 模 型 腔 中脱 出 ， 塑料 件 留在动 模一 侧 ， 然后 推板 将塑 腔嵌套 上 。为保 证 型腔嵌 套 上 的流道 部 分 与定 模 板 上 的 流 道部 分 准 确 接 合 ， 型腔嵌 套需 要设 计 防转 结构 。将 该结 构设 在型 腔嵌
轮的齿根处壁厚仅为 ０ ９ｍ 若采用推杆进行塑料 ． ｍ， 件顶出， 推杆 的直径 宜在 ０５ｍ 左 右 ， ． ｍ 这使 得 塑 料
件局 部 面积上 承受 的顶 出压 力 过 大 ， 有 可 能 将 塑 极
料件 顶穿 ， 造成 塑料 件破 坏及无 法脱 模 ， 以需要 采 所
图 ２ 最佳浇 口位 置分析结果
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工程塑料应用
２１ ， ３ ０ ０年 第 ８卷 ， ５期 第
小 模 数 塑 料 内 齿 轮 注 塑 模 具 设 计
王 学虎 祝 铁 丽 宋 满仓 刘 永 云
１６ ２ ） ０ ３ １ （ 大连理工大学模具研究所 ， 大连
摘要
介 绍 了小模数 塑料 内齿轮 的注射成 型工 艺特 点 ， 参考 Ｍ ｌｆ ｗ软件 模拟 结果 的基 础上确 定 了最佳 的 在 ｏｄ ｏ ｌ
正常使 用 。
图 １为所要 注射 成型 的小模 数 塑料 内齿轮 尺 寸 示 意 图。其齿 形 参 数 为 ： 数 ０ ２ ｍ 齿 数 ３ ， 模 ． ｍ， ６ 变
位 系数 １６分 度 圆压力 角 ２ 。 内形 尺 寸 为 ： 顶 圆 ．， ０； 齿 直径 ７５ｍ 齿 根 圆 直径 ８２ｍｍ； 形 尺 寸 为 ： ． ｍ， ． 外 外
设计 分析 。在设 计 小 模 数 塑 料 内齿 轮 的 注 塑 模 具
时， 笔者 首先使 用 Ｍｏ ｆｗ软 件 进 行 最佳 浇 口位 置 ｌｌ ｄｏ 分析 。表 面 网格 （ ｕｉ ） 够在 保 证分 析 精度 的 同 Ｆｓｎ 能 ｏ 时， 减少 计算机 运算 时 间 【 ， 此 网格 类 型选 择 Ｆ— ５ 因 ｊ ｕ ｓｎ ｉ 。根据 塑 料 件 的局 部 最 小 尺 寸 ， ｏ 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 。笔 者选 择将 潜 伏式 浇 口设 在 塑料 件 中间 高度 处 的外 侧 ， 图 ２所 如 示 ， 是 因为浇 口设 在 此 处 不 会 影 响 塑料 内齿 轮 的 这
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 ， 而影 响 到 流道 凝 料 及 塑料 件 的 继 正 常脱模 本 浇 口尺寸 取 Ｏ ． 引， ０ ６ｍｍ。对 于 一模 两
用推 管或 推板 进行 顶 出 。若 采 用 推 管 顶 出 ， 仅 型 不 芯 的轴 向尺寸过 大 ， 且 推管 的定 位 精 度 要 求 非 常 而
浇 口位 置， 并对模具设计和制造过程 中的关键 问题进行讨论 ， 计 了一套 小模 数 塑料 内齿轮 注塑模 具。 注射 成型试 设
验 表 明 ， 设 计 的模 具 结 构 合 理 、 行 顺 畅 ， 注 射 成 型 的 小模 数 塑 料 内齿 轮 质 量 良好 、 所 运 所 满足 使 用 要 求 。
前 有关 塑料齿 轮 的成 型研 究 多是 针对 其外齿 轮 的成
聚 甲醛 （ Ｏ 具 有 强 度 高 、 疲 劳 、 蠕 变 和 Ｐ Ｍ） 耐 耐 尺 寸稳定 性好 等特 点 ， 是一 种 较 理 想 的塑料 齿 轮 材 料 ， 以采用 Ｐ Ｍ 进行小 模 数塑料 内齿 轮 的注 射成 所 Ｏ
固定杆 ， 在其杆部加工出螺纹 ， Ｍ ． 与 ２ ５的螺母相配 合， 将型芯固定在动模嵌件 ５ 上端。
为 了方 便 调 整 与更 换 ， 推板 上 与 动模 嵌 件 相 接 触 的部分 设 置 了推板嵌 套 。推 板嵌 套与 动模 嵌件 之 间采用 锥 面 配合 ， 这样 在合 模时不 会 发生 刮碰 ， 而 从
腔 的型 腔安排 ， 注系统 的整体设 计 如 图 ３所示 。 浇
收稿 日期 ：００ ０ － ２ １ —２１ ０
高。基于上述分析 ， 笔者选择使用推板进行塑料件
王学虎 ， ： 等 小模数塑料 内齿轮注塑模具设计
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所 需 的型 芯 。利 用 ２ ５ｍ 的标 准 顶 杆 作 为 型 芯 ． ｍ
试验 对注 塑模具 的成 型效 果进 行 了验证 。
１ 小模数 塑料 内齿 轮注射 成 型特点 分 析
２ 模具 设计 要点 分析
２ １ 浇 注 系统 设 计 ．
Ｍｏ ｆｗ是一 款具 有强 大分 析 功能 的专 业注 射 ｌｌ ｄｏ 成 型 Ｃ Ｅ软件 ， Ａ 被广 泛应 用 于注射 成 型领 域 的优 化
关 键 词 小模 数 内齿 轮 注射 成 型 模 具设 计
塑料 齿轮 由于具有 质轻 、 价廉 、 动噪声 小 等特 传
顶出 。
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 Ｊ 目 。
径 １ ０ｍｍ， ４ｍｍ。 高
ｌ
Ｉ
图 １ 塑料 内齿轮尺寸示意图
由于塑料 内齿 轮在 注射 成 型后将 因收缩而 包 紧
在型芯 上 ， 而且所 成型 的塑 料 内齿 轮 的齿数较 多 ， 因 此 所需 的脱模 力 比较 大 。此 外 ， 因小模 数 塑料 内齿
最佳 浇 口位置
型。
型 ， ２ 而对于内齿轮的研究则 较少 。小模数塑料 Ｊ
内齿轮在 组装 尺寸 小 、 动结 构复 杂 的产 品时 ， 着 传 有 比较 明显 的优 势 。笔者研 究 了模 数 为 ０２ｍ 的小 ． ｍ 模 数塑料 内齿 轮注 塑 模 具 的设 计 ， 通 过 注 射 成 型 并