成型工艺对精密双联小模数齿轮体积收缩性能的影响.pdf

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1、4．2第4o卷，第11期工程塑料应用VoI．40．NO．112012年11月ENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONNOV．2O12doi：lO．3969／j．issn．1001-3539．2012．11．011成型工艺对精密双联小模数齿轮体积收缩性能的影响周建华，赵亦兵(江南大学机械工程学院，江苏无锡214122)摘要：采用注塑过程数值模拟手段，结合Taguchi实验设计方法，对小模数齿轮的精密成型工艺进行模拟实验。通过对实验数据进行信噪比和方差分析，研究了模具温度、保压压力和保压时间及其三者的交互作用对小模数齿轮体积收缩性能的影响。结果表明，影响小模数齿轮体积收缩性

2、能的因素从大到小的顺序为：模具温度、保压压力和模具温度与保压时间的交互作用。关键词：注塑成型；工艺优化；小模数齿轮；体积收缩；Taguchi实验设计中图分类号：TQ320．66文献标识码：A文章编号：1001．3539(2012)11．0042．04EffectofInjectFormingProcessonVolumetricShrinkageofPrecisionDuplicateFine—pitchGearZhouJianhua，ZhaoYibing(CollegeofMechanicalEngineering，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China)

3、Abstract：AccordingtonumericalsimulationaboutinjectformingprocessandTaguchiexperimentalmethod，precisionmoldingprocesssimulationexperimentoffine-pitchgearwasperformed．ThroughtheanalysisofS／NratioandANOVAmethods，theefectofmoldsurfacetemperature，packingpressure，andpackingtimeaswellastheinteractionofth

4、ethreeparametersonthevolumetricshrinkagewereinvestigated．Theresultsshowedthattheprocessparametersofeffectingonvolumetricshrinkageindescendingorderwere：moldsurfacetempera~tre，packingpressureandtheinteractionbetweenmoldsurfacetemperatureandpackingtime．Keywords：injectionforming；processoptimum；fine-pi

5、tchgear；volumetricshrinkage；designofTaguchiexperiment注塑成型的小模数塑料齿轮被广泛应用于交双联小模数齿轮在注塑成型时，齿轮精度受其体积通、电器、通信以及仪器仪表等行业。相对于金属齿收缩变化的影响较大。因此，从注塑成型工艺上来轮，注塑成型的塑料齿轮具有质量轻、噪声低、自润控制和减少其体积收缩显得十分重要。滑和加工成本低等显著特点。目前注塑成型小模数塑料齿轮所用成型材料大多数采用聚甲醛和聚酰胺，两种材料都具有摩擦系数低、耐磨性好的优点。但聚酰胺材料由于具有高吸湿性，易引起成型尺寸的变化，从而影响齿轮精度。而聚甲醛材料的尺寸图1双联小模数齿轮

6、结构图稳定性较好，因此被广泛应用于注塑成型小模数塑1成型工艺对体积收缩率的影响料齿轮2J。但是聚甲醛成型收缩率较大(2％～3．5在成型材料确定的情况下，引起制品体积收缩％)，从而影响小模数齿轮的尺寸精度。因此在采用率变化的主要因素包括制品结构、成型工艺和模具聚甲醛成型精密小模数齿轮时，必须优化成型工艺结构等。对于双联小模数齿轮的注塑成型，其成型以减小其成型收缩率，从而保证齿轮的精度。材料、制品结构和模具结构已经确定，因此成型工艺小模数齿轮的模数一般在O-3～1之间，考虑传成为引起制品体积收缩率变化的唯一因素。动比的需要，双联小模数齿轮其多齿数与少齿数处塑料的成型收缩主要由热收缩、结晶收缩和

7、分的直径相差较大，考虑结构和安装要求，两处的壁厚比在1：3左右。图1为典型的双联小模数齿轮结构，联系人：周建华，讲师，主要从事材料加工过程模拟及工艺优化其大径多齿数处的壁厚常为1～1．5nllTI，小径少齿技术的研究数处壁厚常为4．5Ⅱun左右。由于壁厚相差较大，收稿日期：2012—08—13周建华，等：成型T艺对精密双联小模数齿轮体积收缩性能的影响43子定向复原收缩引起。影响热收缩的主要因素是模(3)计算：具温度，影响