如何制造精密粉末冶金齒輪模具，有哪些要點(diǎn)？

　　本文就精密粉末冶金齒輪模具的概念及制造過程的要點(diǎn)做了一些簡(jiǎn)要分析，希望這些分享對(duì)模具人員有所幫助。雖然只是簡(jiǎn)單介紹，但只要掌握了要點(diǎn)，對(duì)齒輪模具的跟進(jìn)將是觸類旁通，游刃有余。

　　一、精密齒輪模概念及運(yùn)用

　　1）精密齒輪指在參數(shù)尺寸及性能要求上非常高，參數(shù)包括齒頂圓外徑、齒根圓外徑、模數(shù)、分度圓直徑（又稱公法線）、分度圓齒厚、壓力角、斜齒傾斜角度、齒圏跳動(dòng)公差等方面；性能上包括材料的選用和其它裝配尺寸上的精度要求。

　　2）在運(yùn)用方面，有代表性的產(chǎn)品如打印機(jī)及復(fù)印機(jī)內(nèi)部傳動(dòng)件，常見的有VCD光碟驅(qū)動(dòng)支架，如果齒輪達(dá)不到精密要求，就會(huì)出現(xiàn)支架進(jìn)出動(dòng)作不穩(wěn)定，伴有振動(dòng)或搖擺式幌動(dòng)，嗓音特大，通過這我們可以對(duì)精密的概念及其必要性有個(gè)感性上的認(rèn)識(shí)。

　　3）精密齒輪在精度上是分等級(jí)，國(guó)標(biāo)是級(jí)別越高越精密，日本標(biāo)準(zhǔn)是級(jí)別越小越精密。以JIS標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)精密模具廠只能做到4級(jí)、5級(jí)齒輪，能做到3級(jí)粉末冶金齒輪已經(jīng)是水平相當(dāng)高。

　　二、精密粉末冶金齒輪種類：

　　1）從齒的軸向傾斜角度分：直齒輪、斜齒輪、組合直齒輪，組合斜齒輪和組合直斜齒輪。組合的概念就是直齒輪或斜齒輪在軸向上階梯分布，一次注射成形。

　　2）從傳動(dòng)的方面主要有兩種：嚙合傳動(dòng)齒輪和皮帶傳動(dòng)齒輪。

　　三、模胚的選用：

　　模胚的精度直接會(huì)影響模具的制造及注塑精度，也會(huì)影響模具的壽命。經(jīng)驗(yàn)表明，通用的模胚精度一般很難達(dá)到精密齒輪模的要求。

　　四、塑膠原料的選用：

　　主要有兩種：POM和PA（PA+GF%）。不排除其它原料，如：聚砜等。首選POM與PA原料的最根本的原因：POM、PA制品表面具有良好的自潤(rùn)滑性。

　　其它共同原因：耐磨性好、耐沖擊好及抗疲勞；其次，POM制品剛性大，抗蠕變性優(yōu)良；PA制品韌性好，必要時(shí)可填加GF%以增強(qiáng)其剛性。一般情況POM齒輪可以相互嚙合傳動(dòng)使用，PA齒輪同POM齒輪嚙合傳動(dòng)使用。

　　五、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)相關(guān)要點(diǎn)：

　　1）澆口：一般采用3點(diǎn)或6點(diǎn)式平衡進(jìn)澆，對(duì)微型齒輪通常只有采用單點(diǎn)進(jìn)澆。

　　2）模腔排位：常見有1~4腔。小型齒輪可以達(dá)到6或8腔；不同形狀的齒輪可以組成3腔。最有代表性的為4腔。

　　3）出模方式：常見有中心司筒及頂針頂出。對(duì)斜齒輪，須加軸承輔助頂出，軸承的位置有套在司筒針上和套在模CORE芯上兩種，兩種出模原理是一樣的。因產(chǎn)品小，模胚也小，頂針板上一般不需要加中托司及EGP。以下以軸承套在CORE上為圖例，可以認(rèn)識(shí)更具體些。

　　4）分型面管位塊：分型面管位塊必須安裝圓柱型分型面管位塊。

　　5）前后模肉及鑲件采用圓柱形，以便加工保證產(chǎn)品的同軸度。材料一般選用SKD61，加硬到HRC52~56。首選SKD61是因?yàn)椋?/span>

　　該料加硬后，變形微小，熱處理余量少，在半精加工中自然節(jié)約成本及時(shí)間；

　　加硬后，耐磨性高，針對(duì)齒輪無拔模角度脫模，耐磨自然重要；

　　熱作模具鋼，隨溫差變化，鋼材性能穩(wěn)定，適合長(zhǎng)時(shí)精密注射成型；

　　SKD61含Cr量高，并且經(jīng)過“電渣再熔”處理，磷（雜質(zhì)）的含量由0.03%降至0.001%，因此在電加工后，鏡面效果好

　　加硬后，耐磨蝕性好，尤其是對(duì)POM分解甲醛氣體有耐蝕性。

　　不過要說明一點(diǎn)，如果對(duì)硬度要求更高，還會(huì)選用SKD51、SKD11等冷作模具鋼料，中心鑲件（針）可以采用8407。

　　6）在關(guān)鍵部位的司筒及司筒針或中心小鑲針的精度上，通常設(shè)計(jì)精度要求同軸度0.02mm，有的要求更高。另中心司筒針或鑲針的上端部位要做圓柱直型管位設(shè)計(jì)，插入上模鑲件定位，以達(dá)到前后模膠位更高的同軸度。見上圖中標(biāo)示F的部位。

　　六、模具制作要點(diǎn)：

　　1）齒形加工：直齒采用慢走絲精密加工，至少選用1修3刀，達(dá)到齒形表面較光的粗糙度；斜齒圈采用齒輪電極螺旋加工，制作斜齒電極的精度非常之高，某公司向西南某軍工企業(yè)訂制，更是把斜齒電極的高精度制作及檢測(cè)搞的比較“神秘”。

　　2）分型面圓型管位塊的加工要求A、B板同時(shí)慢走絲加工，才能確保同軸精確定位。

　　3）圓柱形模肉及鑲件需用內(nèi)外圓磨床加工，A、B板的模腔一定要求用坐標(biāo)磨床加工。否則在圓柱度，直圓度，垂直度上及粗糙度上達(dá)不到要求。產(chǎn)品無法保證“精密”。

　　4）一般齒圈鑲件，在齒形加工后，工件厚度不充許再用磨床加工，否則會(huì)導(dǎo)致齒面上橫向毛刺，工件也就報(bào)廢了。實(shí)在需要的情況下，只有采取EDM加工降面。

　　5）省模：齒形面及邊緣是絕對(duì)不充許省�；驋伖�，相關(guān)粗糙度只有通過電加工一次加工達(dá)到。同時(shí)模具一般是啤的時(shí)間趆長(zhǎng)，鋼料齒面會(huì)更光滑。

　　七、試模階段：

　　1）T1時(shí)，運(yùn)水必須接上，齒輪模具與機(jī)殼模具不同，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上已決定了T1前就可以制作運(yùn)水。如果不接運(yùn)水，樣辦在尺寸上及局部熱平衡上相差很遠(yuǎn)，直接影響塑膠材料的結(jié)晶度及后縮性，影響制品精度及尺寸穩(wěn)定。

　　2）T1時(shí)，首先保證齒輪外徑及厚度尺寸，因?yàn)檫@兩尺寸一般是模具沒得修或不修的。其次再是其他尺寸，只要保證前兩者，并且在成型條件穩(wěn)定情況下，其它尺寸可暫時(shí)接受，再通過修模，第二次完成。一般來說，齒外徑保證的情況下，單個(gè)齒形的輪廓線就不會(huì)與理論上相差很大。

　　3）一旦制品有兩端大小頭或中部縮水，如果調(diào)機(jī)不能解決，請(qǐng)注意，這并不一定代表樣辦就是NG。大多數(shù)情況下，只要齒輪嚙合情況是合格，客戶一般都會(huì)接受。

　　八、齒輪樣辦檢測(cè)：

　　測(cè)量齒外徑，一般可以選用數(shù)顯卡尺，但對(duì)齒數(shù)為3倍數(shù)和5倍數(shù)齒輪，則要用3勾千分尺，和5勾千分尺。齒形可以進(jìn)行菲林投影輪廓線。但精密檢測(cè)必須有專業(yè)的齒輪電子檢測(cè)設(shè)備，將樣辦齒輪裝上標(biāo)準(zhǔn)齒相互嚙合，再輸入所需求齒輪相關(guān)參數(shù)，電腦自動(dòng)將檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，包括齒輪的徑向跳動(dòng)等參數(shù)。

　　九、模具注塑及保養(yǎng)要點(diǎn)：

　　1）正常啤作生產(chǎn)時(shí)，不許噴脫模劑，否則產(chǎn)品不可接受；理由是脫模劑的潤(rùn)滑影響齒的嚙合及嚙合測(cè)量；并且藏在齒面中不易擦去，也不干凈；易粘上灰塵，影響齒輪的精度。

　　2）模溫及炮筒溫度是保證連續(xù)啤塑尺寸穩(wěn)定的關(guān)鍵。

　　3）只要是落模，或停機(jī)1小時(shí)以上不落模，模具一定要噴防銹劑；落模前要檢查是否噴過防銹劑。齒圈鑲件一但齒面嚴(yán)重生銹，基本上是沒有修的余地，因?yàn)槭蔷�密模�?/span>

　　4）如果密封膠圈漏水在齒面上，正常情況，不能用布擦。較好的方法是用過濾的氣吹凈，再用火槍烘干，再噴防銹劑后落模。

　　5）由于POM與PA料制品剛性及韌性較好，因此產(chǎn)品包裝上，同種微小齒輪可以用同PE袋適量裝在一起，形狀稍大些的齒輪可以軸向排齊裝入膠袋包好，不用但心產(chǎn)品受損，但每箱每層必須加隔紙板。

　　十、模具的交附與包裝。因?yàn)榕c其它模具相似，就不多述。