如何制造精密粉末冶金齒輪模具，有哪些要點？

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

　　一、精密齒輪模概念及運用

　　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）在運用方面，有代表性的產(chǎn)品如打印機及復(fù)印機內(nèi)部傳動件，常見的有VCD光碟驅(qū)動支架，如果齒輪達不到精密要求，就會出現(xiàn)支架進出動作不穩(wěn)定，伴有振動或搖擺式幌動，嗓音特大，通過這我們可以對精密的概念及其必要性有個感性上的認(rèn)識。

　　3）精密齒輪在精度上是分等級，國標(biāo)是級別越高越精密，日本標(biāo)準(zhǔn)是級別越小越精密。以JIS標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)精密模具廠只能做到4級、5級齒輪，能做到3級粉末冶金齒輪已經(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）從傳動的方面主要有兩種：嚙合傳動齒輪和皮帶傳動齒輪。

　　三、模胚的選用：

　　模胚的精度直接會影響模具的制造及注塑精度，也會影響模具的壽命。經(jīng)驗表明，通用的模胚精度一般很難達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，必要時可填加GF%以增強其剛性。一般情況POM齒輪可以相互嚙合傳動使用，PA齒輪同POM齒輪嚙合傳動使用。

　　五、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計相關(guān)要點：

　　1）澆口：一般采用3點或6點式平衡進澆，對微型齒輪通常只有采用單點進澆。

　　2）模腔排位：常見有1~4腔。小型齒輪可以達到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是因為：

　　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)約成本及時間；

　　加硬后，耐磨性高，針對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，適合長時精密注射成型；

　　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POM分解甲醛氣體有耐蝕性。

　　不過要說明一點，如果對硬度要求更高，還會選用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，插入上模鑲件定位，以達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：

　　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，否則會導(dǎo)致齒面上橫向毛刺，工件也就報廢了。實在需要的情況下，只有采取EDM加工降面。

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

　　七、試模階段：

　　1）T1時，運水必須接上，齒輪模具與機殼模具不同，在設(shè)計結(jié)構(gòu)上已決定了T1前就可以制作運水。如果不接運水，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，首先保證齒輪外徑及厚度尺寸，因為這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，單個齒形的輪廓線就不會與理論上相差很大。

　　3）一旦制品有兩端大小頭或中部縮水，如果調(diào)機不能解決，請注意，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，客戶一般都會接受。

　　八、齒輪樣辦檢測：

　　測量齒外徑，一般可以選用數(shù)顯卡尺，但對齒數(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。齒形可以進行菲林投影輪廓線。但精密檢測必須有專業(yè)的齒輪電子檢測設(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)，電腦自動將檢測數(shù)據(jù)顯示，包括齒輪的徑向跳動等參數(shù)。

　　九、模具注塑及保養(yǎng)要點：

　　1）正常啤作生產(chǎn)時，不許噴脫模劑，否則產(chǎn)品不可接受；理由是脫模劑的潤滑影響齒的嚙合及嚙合測量；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1小時以上不落模，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，因為是精密模。

　　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。因為與其它模具相似，就不多述。