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文 | 谢诗仰
本文就精密塑胶齿轮产品、精密模仁加工、齿轮模具的概念及制造过程的要点做了一些简要分析，希望这些分享对模具人员有所帮助。虽然只是简单介绍，但只要掌握了要点，对齿轮模具的跟进将是触类旁通，游刃有余。
1. 精密齿轮在参数尺寸及性能要求上非常高。参数包括齿顶圆外径、齿根圆直径、模数、公法线、分度圆齿厚、压力角、斜齿螺旋角度、齿轮精度等级、齿圈跳动公差等方面；性能上包括材料的选用和其它装配尺寸上的精度要求。
2. 在运用方面：有代表性的产品如打印机复印机内部传动件；常见的有汽车部件、家用电器、碎纸机、智能电子、按摩器、复印机、玩具、医疗器械等等。如果齿轮达不到精密要求，就会出现支架进出动作不稳定，伴有振动或摇摆式幌动，嗓音大等问题。通过此文我们可以对精密的概念及其必要性有个感性上的认识。
3. 应对不同的功能需求，齿轮的传动也多种多样。因构造比较简单，传动可靠，速度准确，使用周期长，动力损失小，齿轮于现代工业领域有着不可或缺的地位。
4. 齿轮精度常用的标准有：国际标准—ISO-1328-1:1995(E)，中国标准—GB/T 10095，日本标准—JIS B 1702-2(1998) / JGMA 116-02(1983)，美国标准—AGMA 2000-A88,德国标准—DIN 58405等等。
1. 从齿形的轴向倾斜角度分：直齿轮、斜齿轮、蜗杆、皇冠齿轮、直锥齿轮、螺旋锥齿轮、组合齿轮。组合齿轮是指两个或以上齿轮在轴向上阶梯分布，一次注射成型。
2. 从传动的方面主要有两种：啮合传动齿轮和皮带传动齿轮。
模胚的精度会直接影响到模具的制造及注塑精度，也会影响模具的寿命。经验表明，通用的模胚精度一般很难达到精密齿轮模的要求。
1. 塑胶齿轮常用原料主要有两种：POM和尼龙（尼龙+GF%）。不排除其它原料，如：TPEE、消音POM等。首选POM与尼龙原料的最根本的原因：POM、尼龙制品表面具有良好的自润滑性。
2.其它共同原因：耐磨性好、耐冲击好及抗疲劳；其次，POM制品刚性大，抗蠕变性优良；尼龙制品韧性好，必要时可填加GF%以增强其刚性。一般情况POM齿轮可以相互啮合传动使用，尼龙齿轮同POM齿轮啮合传动使用。
1. 浇口：一般采用3点或6点式平衡进浇，对微型齿轮通常只有采用单点进浇。
2. 模腔排位：常见有1*2 、1*4腔。小型齿轮可以达到6或8腔；不同形状的齿轮可以组成 3腔。最有代表性的为4腔。
3. 出模方式：常见有中心司筒及顶针顶出。对斜齿轮，须加轴承辅助顶出，轴承的位置有套在司筒针上和套在模CORE芯上两种，两种出模原理是一样的。因齿轮精度高顶针板需加中托司及EGP。蜗杆出模以马达带动出模、同步螺纹套、来复线等较为常见。以下以轴承套在CORE上为图例，可以认识更具体些。
4. 前后模仁及镶件一般采用圆柱形，以便加工保证产品的同轴度。材料一般选用SKD61/S136，加硬到HRC48-52°。首选SKD61、S136是因为：
a. 该料加硬后，变形微小，热处理余量少，在半精加工中自然节约成本及时间；
b. 加硬后，耐磨性高，针对齿轮无拔模角度脱模，耐磨自然重要；
c. 热作模具钢，随温差变化，钢材性能稳定，适合长时精密注射成型；
c. SKD61、S136含Cr量高，并且经过“电渣再熔”处理，磷（杂质）的含量由0.03%降至0.001%，因此在电加工后，镜面效果好；
e.加硬后，耐磨蚀性好，尤其是对POM分解甲醛气体有耐蚀性。
5. 在关键部位的司筒及司筒针或中心小镶针的精度上，通常设计精度要求同轴度 0.005mm，有的要求更高。另中心司筒针或镶针的上端部位要做圆柱直型管位设计，插入前模镶件定位，以达到前后模胶位更高的同轴度。
1. 齿形加工：直齿采用慢走丝精密加工，至少选用1修3刀，达到齿形表面较光的粗糙度；斜齿圈采用齿轮电极螺旋放电加工——用带C轴镜面火花机加工。制作斜齿电极的精度要求非常之高，星火齿轮采用日本小笠源滚齿刀即日本滨井滚齿机、数控滚齿机来达到电极精度要求，用夏米尔镜面火花机保证齿圈精密镜面要求。
2. 分型面圆型管位块的加工要求A、B板同时慢走丝加工，才能确保同轴精确定位。
3. 圆柱形模仁及镶件需用内外圆磨床加工，A、B板的模腔一定要求用坐标磨床加工。否则在圆柱度，直圆度，垂直度上及粗糙度上达不到要求。产品无法保证“精密”。
4. 一般齿圈镶件，在齿形加工后，工件厚度不充许再用磨床加工，否则会导致齿面上横向毛刺，工件也就报废了。实在需要的情况下，只有采取EDM加工降面。
5. 省模：齿形面及边缘是绝对不充许省模或抛光(省模会导致齿形精度丢失)，相关粗糙度只有通过镜面放电加工一次加工达到。同时模具一般是注塑成型的时间越长，钢料齿面会更光滑。
1.测量齿外径，一般可以选用千分尺，但对齿数为3倍数和5倍数齿轮，则要用奇数千分尺。
2.齿轮精度检测必须要齿轮检测中心/齿轮啮合仪检测，将齿轮样办装上标准齿相互嚙合，再输入所需求齿轮相关参数，啮合仪自动将检测数据显示，包括齿轮的全齿误差、单齿误差径向跳动等参数（JGMA报告）。将齿轮铜公装上齿轮检测中心检测出齿形齿向齿距等误差数据（JIS报告）。
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