《用常规工艺加工精密斜齿轮、蜗轮注塑模具型腔的方法

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1、用工程塑料注塑成型的齿轮、蜗轮，目前已经有了相当广泛的应用，相应的模具也有很大的需求。由于工程塑料在注塑成型过程中，会产生收缩，因此，用标准的模数刀具来加工齿轮和蜗轮的注塑模具的型腔是难以实现的，尤其是当模具的型腔要求有较高的硬度时。*J(D;c5t2_0v!a6d  p7W&],m/v'i+]2h&c._    假如是直齿轮，就比较容易解决，现在有很多精度很高的线切割机，还有可以精确画出齿形的各种软件。可以轻而易举地解决直齿轮的造型。4{:L:j0

2、8{但是模具工厂经常会遇到斜齿轮和蜗轮的注塑模具。下面以一个斜齿轮为例：(l#I7L%O+

3、C下载(56.04KB)2009-7-2414:43"M)p/t7^6~1Q3O(`,j.Y!i&G.g1e)O这是一个1模数53齿的变位斜齿轮。从模具结构的层面看，通常斜齿轮的注塑模具的结构是很常规的，只要保证足够的精度,一般的模具工厂都可以满足客户的要求。4}4  K6R;T1M下载(69.28KB)2009-7-2414:435d;`*~8`'_3H)[7[  }.R下载(51.15KB)2009-7-2414:432f5D7^.H3M*?)n  A2K.T+T5O'L8?!@    但是斜齿轮注塑模具的齿形的成型部分的加工，是每个

4、模具工厂必须面对的难题，当型腔硬度要求HRC50以上时，是很难用切削的方法实现的，也不可能用线切割的方法来实现，因为斜齿轮的齿形的“母线”是螺旋线。+g5H*P7J/J0~*C8_下载(25.95KB)2009-7-2414:431y.t7o,

5、+o9o:C&r-t+?0B2W      对于精度不高的斜齿轮，以往有电铸工艺和铍铜铸造工艺，这样得到的造型零件的硬度是不太理想的，而且齿形的精准度也是不理想的。因为无论是“电铸”还是“铍铜铸”，都需要先做一个“公”，也就是和最终要取得的斜齿轮相似的零件，由于工程塑料收缩的关系，它与最终所要求的产

6、品在几何尺寸上有差别，这个差别的大小与所用的塑料有关，假如所用的塑料是POM，一个直径50mm的齿轮的直径方向的差别就在1mm以上。对于精度不高的齿轮，这个误差是用“变位系数”来调整补偿的。但是在齿形方面的误差就很难补偿，齿形的很多参数都是与模数有关的。譬如是1模数的齿轮，标准的齿高是2.25m。放了收缩率后的模数就是1.025模数，齿高的误差为0.056mm。为了取消这个误差，我们不可能化很大的代价定做模数是1.025的“滚齿刀”来加工这个“公”。单件加工“滚齿刀”的成本肯定是很高的。这样，就产生了一个加工凹的斜齿轮或者蜗轮的模腔的“盲区

7、”。%p-m(u0U;r%c!g!G4L.B5{$]9f.B1s      现在已经有可以螺旋进给的高精度电火花加工机床，但是，这个“公”（电极）怎么做？除非是做m1.025的滚齿刀，在滚齿机上“滚”出来。但是这种可能性比较小，因为磨削这个滚齿刀的“渐开线”有较大的难度，而且它的模数不是整数。本文介绍一种用常规工艺加工精密斜齿轮注塑模具型腔的方法，供各位同行参考，以抛砖引玉。本方法的最终加工是由高精密的火花机来实现的，另外二个重要的环节是精密分度和加工高精度的“单齿电极”。6p#n5^(v"J4X)m7K,F*q(~1c$R+q本帖隐藏的内

8、容需要回复才可以浏览!x2_7w&R+`首先，要加工出高精度的“单齿电极”："u2Q1B2p$$t.[下载(20.99KB)2009-7-2414:4415W5D6h!^%Q/a.D  K9h4w!X!P*b      这个电极是用每分钟42000转的高速加工中心铣出来的，齿形的精度误差在0.002以下。关键的问题是这个齿的三维数字模型的建模是否准确？一般的情况下，这个三维数模的原型（未计算收缩率时）是由客户提供的，但是在这里我提醒大家一个问题，一般的客户会提供一整套详细的参数，来作为验收的标准。而他们提供的三维数字模型仅仅是作为参考，

9、为了验证这个三维数模是否准确，我们有必要重新建立数字模型来进行验证。7h1q-v,a5j*U'O$q:h6Q;?0o'h,O"r;x  ?&k)h9I){第一步先画出这个斜齿轮的端面的形状，有很多专门的软件可以精确地将齿形画出来（譬如Marstercam)：+L  x%t#Q(B3F)o下载(22.43KB)2009-7-2414:44*F6t(V8O4l2t!u/x*P(z;S这里要注意的是，画这个齿形的主要参数：模数，在这里要选“端面模数”，而不是“法向模数”！"s(p1~/K+G05W1o8o  X0w)G9N1g4Z    斜齿轮

10、的“母线”是螺旋线。斜齿轮的众多参数中，一定有一项参数叫“螺旋角”。我们按客户给定的螺旋角和斜齿轮的“节圆直径”推算出“螺距”（导程）。这样可以画出“螺旋线”，螺旋线的基圆半径取