免費畢業(yè)論文--齒輪鏈輪套件設(shè)計(一)

第1章 塑件成型工藝性分析
1．1 塑件（齒輪鏈輪套件）分析
1.1.1塑件
如圖1.1所示，齒輪鏈輪套件參數(shù)見表1.1。
表1.1 齒輪鏈輪套件參數(shù)
齒輪參數(shù)大外齒輪小外齒輪內(nèi)齒輪
模數(shù)m21.51.5
基圓直徑db56.3842.2942.29
齒數(shù)z303030
分度圓直徑d604545
齒頂圓直徑da644842
壓力角a20
頂隙系數(shù) c*0.25
齒頂高系數(shù)ha*1.0
1.1.2該塑件塑料名稱為聚酰胺66（PA66），采用大批量生產(chǎn)綱領(lǐng)
1.1.3塑件的結(jié)構(gòu)及成型工藝分析
1.1.3.1 塑件結(jié)構(gòu)分析如下，塑件零件工作圖如圖1.1。

圖1.1塑件零件工作圖
該凸凹塑件作為傳動件，兩端都為齒輪，分別在不同的型腔內(nèi)成型，必須保證塑件的同軸度，所以在模具設(shè)計和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工藝，以保證傳動精度。
該塑件外形是階梯齒輪零件，在圓柱齒輪上有側(cè)向凸凹。
1.1.3.2 成型工藝分析如下。
（1）精度等級。采用一般精度7級。
（2）脫模斜度。塑件壁厚喲為2.5mm，其脫模斜度查參考文獻(xiàn)其脫模斜度40`到1度30分。由于塑件沒有特殊狹窄細(xì)小部位，所用塑料為PA66，流動性極好，注射流暢，所以塑件外形沒有放脫模斜度，同時為了保證齒輪傳動齒面接觸強度，齒輪輪齒不放脫模斜度，軸孔也不放脫模斜度。
1.2 熱塑性材料（PA66）的注射成型過程及工藝參數(shù)
1.2.1 注射成型過程
（1）成型前的準(zhǔn)備。對PA66的色澤、細(xì)度和均勻度等進行檢查。由于PA66容易吸濕，成型前應(yīng)進行充分的干燥，使水分含量<0.3%。
（2）注射過程。塑料在注射機料筒內(nèi)經(jīng)過加熱、塑化達(dá)到流動狀態(tài)后，由模具的澆注系統(tǒng)進入模具型腔成型，其過程可以分為沖模、壓實、保壓、倒流、和冷卻5個階段。
（3）塑件的后處理。采用調(diào)濕處理，其熱處理條件查參考文獻(xiàn)有處理介質(zhì)為油；處理溫度為120度；處理時間為15分鐘。
1.2.2 PA66的注射工藝參數(shù)
（1）注射機：螺桿式
（2）螺桿轉(zhuǎn)速（r/min）：20~50
（3）料筒溫度（℃）：后段240~250
中段260~280
前段255~265
（4）噴嘴溫度（℃）：250~260；噴嘴形式：自鎖式。
（5）模具溫度（℃）：60~120。
（6）注射壓力（MPa）：80~130。
（7）保壓壓力（MPa）40~50。
（8）成型時間（s）：注射0~5；保壓20~50；成型周期50~100；冷卻20~40。
1.2.3 模具成型條件
模具溫度： 建議80℃。模具溫度將影響結(jié)晶度，而結(jié)晶度將影響產(chǎn)品的物理特性。對 于薄壁塑件，如果使用低于40C的模具溫度，塑件的結(jié)晶度將隨著時間而變化，為了保持塑件的幾何穩(wěn)定性，需要進行退火處理。
注射壓力：通常在750~1250bar，取決于材料和產(chǎn)品設(shè)計。
注射速度：高速（對于增強型材料應(yīng)稍低一些）。
流道和澆口： 由于PA66的凝固時間很短，因此澆口的位置非常重要。澆口孔徑不要小于0.5*t（這里t塑件厚度）。如果使用熱流道，澆口尺寸應(yīng)比使用常規(guī)流道小一些，因為熱流道能夠幫助阻止材料過早凝固。如果用潛入式澆口，澆口的最小直徑應(yīng)當(dāng)是0.75mm。
1.3 材料的性能分析
1.3.1使用性能
堅韌、耐油、耐磨、耐水、抗霉菌，但吸水大，因此符合此塑件作為傳動件的要求。
1.3.2典型應(yīng)用范圍:同PA6相比，PA66更廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、儀器殼體以及其它需要有抗沖擊性和高強度要求的產(chǎn)品。
1.3.3成型性能
（1）結(jié)晶型塑料，熔融溫度范圍窄，熔融狀態(tài)熱穩(wěn)定性差，料溫超過300℃，滯留時間超過30分鐘即分解。較易吸濕，必須預(yù)熱烘干。
（2）流動性極好，溢邊值一般為0.02mm，易溢料，用螺桿式注射機時噴嘴宜用自鎖式結(jié)構(gòu)，并應(yīng)加熱，螺桿應(yīng)帶止回環(huán)。
（3）成型收縮率范圍大、收縮率大，取向性明顯，易發(fā)生縮孔、凹痕、變型等缺陷，成型條件應(yīng)穩(wěn)定。
（4）融料冷卻速度對結(jié)晶度影響較大，對塑件結(jié)構(gòu)及性能有明顯的影響，故應(yīng)正確控制模溫，一般60℃～90℃，按壁厚選定，模具溫度低易產(chǎn)生縮孔、結(jié)晶度低等現(xiàn)象。對要求伸長率高、透明度高、柔軟性較好的薄壁塑件宜選用低模溫；對要求硬度高、耐磨性好，以及在使用時變形小的厚壁塑件宜選用高模溫。

1.4 材料的主要性能指標(biāo)
PA66的主要性能指標(biāo)見表1.2。
表1.2 PA66的主要性能指標(biāo)
密度/（g/cm2）1.10屈服強度/MPa89
質(zhì)量體積/（cm3/ g）0.91抗拉強度/ MPa74
吸水率24h/（%）0.9~1.6拉伸彈性模量/GPa1.2~2.8
玻璃化溫度/0C47抗彎強度/MPa126
熔點/0C250~265彎曲彈性模量2.8
計算收縮率/（%）1.5抗壓強度/MPa71~98
比熱容/（J/（KG..K））1680抗剪強度/MPa67
注：來自參考文獻(xiàn)[1]中的表8.3-9

1.5 成型塑件的主要缺陷及消除措施
1.5.1 缺陷
缺料（注射量不足）、氣孔、溢料飛邊、熔接痕強度低、表面硬度和強度不足
1.5