塑件斜齒輪0130注塑材料的選用分析案例概述目錄TOC\o"1-3"\h\u24651塑件斜齒輪0130注塑材料的選用分析案例概述 1235951.1產(chǎn)品的零件分析 137801.2產(chǎn)品所用的材料分析 22581.3塑件斜齒輪0130的結(jié)構(gòu)工藝性 4220421.3.1脫模斜度 4137061.3.2Ⅱ型斜齒輪0130的壁厚 452501.3.3圓角 4295521.3.4孔 4184571.3.5收縮率 51.1產(chǎn)品的零件分析如圖2-1所示，經(jīng)過三維軟件Creo的模型繪制，我得到了零件尺寸為直徑33.73mm，高為13.97mm的Ⅱ型斜齒輪，該型斜齒輪的突出的幾何特征主要有孔，其中該型斜齒輪的平均壁厚在4.8mm。從塑料的成型工藝要求角度來看，我使用的斜齒輪要求具有一定的耐磨性以及較小的摩擦系數(shù)同時(shí)具有良好的機(jī)械強(qiáng)度，塑件的剛度條件好，可承受一定的塑性變形，為此可以選擇材料PA66，它的密度是1.15g/cm3，最后，由于斜齒輪要求的精度較高，所以確定該塑件的精度為5級(jí)。圖2-1Ⅱ型斜齒輪0130的三維圖1.2產(chǎn)品所用的材料分析在確定了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)將使用的材料后，我要根據(jù)最終產(chǎn)品被生產(chǎn)出來應(yīng)當(dāng)具有各種滿足工作要求的特性；如產(chǎn)品具有一定的韌性，在一定條件下不容易被折斷，產(chǎn)品的抗震性要良好，可以承受一定的振動(dòng)載荷；在生產(chǎn)過程中也應(yīng)該考慮到材料一定要環(huán)保，具有環(huán)保性，還有該塑件的外觀應(yīng)該簡單美觀。上一小節(jié)提到可以選用PA66，因?yàn)檫@種尼龍材料無毒無害，塑料的成型性好，在生產(chǎn)中使用的話成本也比較低。在我們的日常生活中就可以發(fā)現(xiàn)，有不少的塑料制品就是用尼龍做的?！端芰铣尚凸に嚰澳＞咴O(shè)計(jì)》中這樣表述，尼龍作為常見的工程塑料，已經(jīng)被廣泛用于航空、冶金等各個(gè)領(lǐng)域。在當(dāng)下的工業(yè)環(huán)境中已成為各行各業(yè)中不可缺少的結(jié)構(gòu)材料，其主要特點(diǎn)如下：（1）尼龍的力學(xué)性能與其他材料對比而言還是比較優(yōu)秀的，其強(qiáng)度較高而且韌性好。（2）尼龍的耐摩擦性好，而且與其他的材料在使用過程中對比，它的摩擦系數(shù)要小一些的，在各個(gè)塑料工業(yè)領(lǐng)域，使用尼龍材料的產(chǎn)品其使用壽命長。（3）在耐熱性這一方面，尼龍也有著不錯(cuò)的體現(xiàn)。如PA66通過一定的纖維增強(qiáng)后在使用時(shí)，它的熱變形指數(shù)會(huì)大大的提高。（4）尼龍具有優(yōu)良的物理性能如電絕緣性。尼龍的體積電阻與其他常用的塑料材料相比而言很大，它具有很好的絕緣性能，可以有效的防電。（5）尼龍材料同樣可以應(yīng)對復(fù)雜的工作環(huán)境，因?yàn)檫@種材料也具有一定的耐氣候性以及吸水性。但是尼龍材料良好的吸水性也有一定的缺陷，其飽和水可吸收空氣中的水分從而達(dá)到3%以上。這一點(diǎn)會(huì)對于零件的結(jié)構(gòu)尺寸的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定程度的影響。對于塑料成型而言，材料本身的結(jié)晶度在其塑件成型過程中會(huì)受到模具型腔溫度的影響，而材料的結(jié)晶度對于塑料成型后的物理性能有著直接的影響。對于薄壁塑件產(chǎn)品而言，如果使用低于40攝氏度的模具，則塑件產(chǎn)品的結(jié)晶度將隨著時(shí)間的變化而變化，為了保持塑件產(chǎn)品的在幾何方面的穩(wěn)定性，需要對其進(jìn)行退火的后處理[[]轉(zhuǎn)自[]轉(zhuǎn)自[6]黃志高.塑料注射成型工藝及模具設(shè)計(jì).

北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009由于尼龍的熱穩(wěn)定性較差，所以不宜高溫長時(shí)間在料筒中停留，以免引起物料變色發(fā)黃，同時(shí)由于尼龍的流動(dòng)性較好，溫度超過其熔點(diǎn)后就流動(dòng)迅速。?注射壓力尼龍溶體的粘度低，流動(dòng)性好，但是冷凝速度較快，在形狀復(fù)雜和壁厚較薄的制品上易出現(xiàn)不足問題，故還是需要較高的注射壓力。?通常壓力過高，制品會(huì)出現(xiàn)溢邊問題；壓力過低，制品會(huì)產(chǎn)生波紋、氣泡、明顯的熔結(jié)痕或制品不足等缺陷，大多數(shù)尼龍品種的注射壓力不超過120MPA，一般在60到100MPA范圍內(nèi)選取是滿足大部分制品的要求，只要制品不出現(xiàn)氣泡、凹痕等缺陷，一般不希望采用較高的保壓壓力，以免造成制品內(nèi)應(yīng)力增加。?注射速度對尼龍而言，注塑速度以快為益，可以防止因冷卻速度過快而造成的波紋，充模不足等問題。注射速度應(yīng)當(dāng)為高速。對于PA66而言，當(dāng)注射機(jī)將熔體注射完畢后，澆口處開始先行凝固，而此種材料的凝固時(shí)間相比其他應(yīng)用于注塑成型的材料而言會(huì)短很多，所以必須要確定合適的澆口位置。那么在設(shè)置時(shí)應(yīng)當(dāng)注意到，定位環(huán)下方的澆口處直徑與我設(shè)計(jì)的塑件產(chǎn)品的壁厚t相比，為不小于0.5倍的線性關(guān)系。如果設(shè)計(jì)時(shí)選擇使用熱流道，那么澆口的尺寸要小于正常尺寸，因?yàn)闊崃鞯罆?huì)阻止PA66材料的過早凝固。[[][]轉(zhuǎn)自[9]陳志剛.

塑料模具設(shè)計(jì).

北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20021.3塑件斜齒輪0130的結(jié)構(gòu)工藝性1.3.1脫模斜度為了便于Ⅱ型斜齒輪0130塑件在后續(xù)的設(shè)計(jì)中順利完成開模脫模任務(wù)，在模具設(shè)計(jì)時(shí)我們會(huì)在脫模方向設(shè)置相對于的脫模斜度。根據(jù)斜齒輪0130的塑件材料是PA66，查《塑料成型工業(yè)及模具設(shè)計(jì)》得推薦的脫模斜度為40＇到1°30＇之間。根據(jù)Ⅱ型斜齒輪0130塑件的幾何尺寸，按照塑料成型時(shí)的收縮原理，產(chǎn)品內(nèi)表面的脫模斜度設(shè)置需要要比外表面的大，在前面設(shè)置Ⅱ型斜齒輪0130的精度等級(jí)取IT5，由此確定它的脫模斜度。1.3.2Ⅱ型斜齒輪0130的壁厚分析Ⅱ型斜齒輪0130的結(jié)構(gòu)可知道，在成型時(shí)該產(chǎn)品的壁厚影響因素是熔體流過流道的行程長度，查參考書目可知尼龍流動(dòng)性良好?？傻茫海?（Ｌ／100＋0.5）×0.6Ｔ=〈(75)/100+0.5〉×0.6=0.75≈1即厚度≥1即可；由于Ⅱ型斜齒輪0130最薄處為2mm，因此符合要求，同時(shí)可判斷流程短，對注射成型有利。1.3.3圓角對于Ⅱ型斜齒輪0130塑件，為了避免在加工過程中自身收到得剪切應(yīng)力過于集中而導(dǎo)致產(chǎn)品強(qiáng)度較低的情況，同時(shí)為了后續(xù)設(shè)計(jì)任務(wù)即完成產(chǎn)品的順利脫模，我們采用圓弧來過渡。在零件圖中圓角取R=0.5mm。1.3.4孔在Ⅱ型斜齒輪0130塑件的結(jié)構(gòu)工藝性分析過程中，為了不影響其強(qiáng)度，孔與孔之間距離設(shè)置要避免太小。根據(jù)零件圖的尺寸及斜齒輪在設(shè)計(jì)孔邊距與孔徑的關(guān)系時(shí)，孔徑d為6mm而斜齒輪的齒