斜齿轮注塑模设计

1.1 塑件的分析

因为模具的型腔设计是根据塑件决定的，所以首先必须分析塑件图和技术要求。分析塑件的几何形状，壁厚的均匀程度，工艺圆角，脱模斜度及成形孔的分布等。 塑件的几何形状分析：

塑件的几何形状与成型方法，模具的分型面选择，塑件是否能顺利成型和出模有直接关系。因此，设计时要使塑件的几何形状能满足其成形工艺要求。 1.脱模斜度

为了便于塑件从模具型腔中取出或从塑件中抽出型芯，在设计时沿脱模方向均应有足够的脱模斜度。

根据塑件材料聚甲醛推荐的脱模斜度为40＇～1°30＇。聚甲醛属硬脆类塑料，且属厚壁大的塑件，因此脱模斜度可取大值。根据塑件几何形状，按照塑件的收缩规律，一般向心收缩，所以内表面脱模斜度要比外表面大,由塑件的精度等级可确定脱模斜度，内表面取1°30＇，外表面取1°。 2.塑件的壁厚

壁厚与流程有密切关系，且成比例关系，根据聚甲醛属流动性中等。 可得： Ｔ=（Ｌ／100＋0.8）×0.7

Ｔ=〈(42+16π)/100+0.8〉×0.7=1.5≈2

即厚度≥2 即可；由于塑件最薄处为4mm，因此符合要求，同时可判断流程短，对注射成型有利。 3.圆角

在塑件设计过程中，为了避免应力集中，提高塑件强度，及提高脱模，常采用圆弧过渡。根据塑件圆角都取R=0.5mm。 4.精度等级

每个尺寸的公差不一样，有的属于一般精度，有的属于高精度，就按实际公差进行计算。

1.2 聚甲醛（POM）的性能分析

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塑料的种类繁多，性能有差异,在从事塑料应用技术工作时，首先应对所选用的塑料(聚甲醛)组成，类型以及有关性能有所了解，即掌握必要的塑料应用基础知识。

塑料是以合成树脂为基础，再加入增塑剂，填充剂，染料，润滑剂，稳定剂等材料组成。

在一定温度和压力条件下，通过成型加工，可以将塑料制成具有某种形状，在常温下保持形态不变的塑料制品。

1.2.1常用塑料

塑料可分为热固性塑料和热塑性塑料。

常用热固性塑料有酚醛塑料，氨基塑料，环氧树脂，DAP塑料等等。

常用热塑性塑料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚体（ABS）、聚甲醛（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚砜（PSF）等等。

1.2.2 聚甲醛（POM）塑料

1、聚甲醛（POM）的工艺性能

热塑性塑料在恒温压力下，根据受热温度的差别，存在三种状态，即玻璃态、高弹态和粘流态。处于粘流态的塑料，可采用注射成型和挤出成型等加工方法来制作塑料制品，而聚甲醛就是在粘流态情况下成型成制品。聚甲醛流动性中等，主要由其温度压力，模具结构来决定其流动性。聚甲醛不是透明的结晶塑料。且不属于吸湿性塑料，因此，在成型前可不用预热处理，因为聚甲醛是热敏性塑料。因此，模具设计选择注射及成形时都应注意，应选用螺杆式注射机，浇注系统截面应大，模具和料筒应镀铬，不得有死角滞料，必须严格控制成型温度，模温，加热时间，螺杆转速及背压等。

2、聚甲醛（ＰＯＭ）的成型特性

a．结晶性塑料熔融范围很窄，熔融或凝固速度快，结晶化速度快，料温稍低于熔融温度即发生结晶化，流动性下降。

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b． 热敏性强极易分解（但比聚氯乙烯稍弱，共聚比均聚稍弱）分解温度为240℃,但200℃中滞溜30分钟以上即发生有刺激性分解时产生有刺激性，腐蚀性气体。

c． 流动性中等，溢边值为0.04毫米左右，流动性对温度不敏感，但对注射压力变化敏感。

d． 结晶度高，结晶化时体积变化大，成型收缩范围大，收缩率大。

e． 吸湿性低，水分对成型影响极小，一般可不干燥处理，但为了防止树脂表面附粘水分，不利成型，加工前可进行干燥并起预热作用，特别对大面积薄壁塑料件，改善塑件表面光泽有较好效果，干燥条件一般用烘箱加热，温度为90～100℃,时间4小时,料层厚度30毫米。

f． 摩擦系数低，弹性高，浅侧凹槽可强迫脱模，塑件表面可带有皱纹花样，但易产生表面缺陷，如毛斑、折皱、熔接痕、缩孔、凹痕等弊病。

g． 宜用螺杆式注射机成形，余料不宜过多和滞留太长，一般塑件质量（包括主流道、分流道）不应超过注射机注射量的75%，或取注射容与料筒容量之比为1：6～1：10，料筒喷嘴等务必防止有死角，间隙而滞料，预塑时螺杆转速宜取低，并宜用单头，全螺纹，等距，压缩突变型螺杆。

h． 喷嘴孔径应取大，并采用直通式喷嘴，为防止流涎现象喷嘴孔可呈喇叭状，并设置的加热装置，以适当地控制喷嘴温度。

i．模具浇注系统对料流阻力要小，进料口宜取厚，要尽量避免死角积料，模具浇注系统对料流阻力要小，进料口宜取厚，要尽量避免死角积料，模具应加热，模温高应防止滑动配合部件卡住，模具应用耐磨，耐腐蚀材料，并淬硬，镀铬，要注意排气。

j．必须严格控制成形条件，嵌件应预热（一般100～150℃），余料一般储存5～10个塑件重量的物料即可，料温取稍高于熔点（一般170～190℃）即可，不宜轻易提高温度，模温对塑件质量影响较大，提高模温可改善表面凹痕，有助于融了料流动，塑件内外均匀冷却，防止缺料，缩孔，皱折，模温对结晶度及收缩也有很大影响，必须正确控制，一般取75～120℃，小于4毫米的取75～90℃，宜用高压，高速注射，塑件可

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在较高温度时脱模，冷却时间可短，但为防止收缩变形，应力不均，脱模后应将塑件放在90℃左右的热水中缓冷或用整形夹具冷却。

k． 在料温偏高，喷嘴温度偏低，高压对空注射易发生爆炸性伤人事故，分解时有刺激性气体，料性易燃应远离明火 。 3、聚甲醛（ＰＯＭ）的成型条件

查《塑料模设计手册》得：

表1-1 注射成型机类型 计算收缩率(%) 喷嘴温度(℃) 模具温度(℃) 温 度 后 断 （℃） 预热 时间 （小时） 20～90 注射时间 成型 高压时间 时间 冷却时间 （秒） 总周期 （小） 注：塑料模具应加热为宜。

4、聚甲醛

聚甲醛也是一种重要的工程塑料，它的抗疲劳强度较高，尺寸稳定，吸湿性远比尼龙小。制品可在-40～100℃范围内长期使用，并能保持较高的硬度，耐磨性，刚度和强度。和其它塑料对比，聚甲醛还能耐反复扭曲，而且有突出的回弹能力，故还可用作塑

50～160 理 （小时） 4 20～60 处 时间 140～145 0～5 后 温度（℃） 鼓风烘箱 方 法 红外线灯 3～5 度（℃） 前 断 180～190 80～100 料筒 温中 断 170～180 160～170 螺杆式 1.2～3.0 170～180 90～120 比重（g／cm） 注射压力(kg/cm) 螺杆转速(r/min) 适用注射机类型 1.41～1.43 800～1000 28 螺杆式 8