第1章 塑件成型工艺性分析
1．1 塑件（齿轮链轮套件）分析
1.1.1塑件
如图1.1所示，齿轮链轮套件参数见表1.1。
表1.1 齿轮链轮套件参数
齿轮参数 大外齿轮 小外齿轮 内齿轮
模数m 2 1.5 1.5
基圆直径db 56.38 42.29 42.29
齿数z 30 30 30
分度圆直径d 60 45 45
齿顶圆直径da 64 48 42
压力角a 20
顶隙系数 c* 0.25
齿顶高系数ha* 1.0
1.1.2该塑件塑料名称为聚酰胺66（PA66），采用大批量生产纲领
1.1.3塑件的结构及成型工艺分析
塑件结构分析如下，塑件零件工作图如图1.1。
图1.1塑件零件工作图
该凸凹塑件作为传动件，两端都为齿轮，分别在不同的型腔内成型，必须保证塑件的同轴度，所以在模具设计和制造上要有精密的定位措施和良好的加工工艺，以保证传动精度。
该塑件外形是阶梯齿轮零件，在圆柱齿轮上有侧向凸凹。
成型工艺分析如下。
（1）精度等级。采用一般精度7级。
（2）脱模斜度。塑件壁厚哟为2.5mm，其脱模斜度查参考文献其脱模斜度40`到1度30分。由于塑件没有特殊狭窄细小部位，所用塑料为PA66，流动性极好，注射流畅，所以塑件外形没有放脱模斜度，同时为了保证齿轮传动齿面接触强度，齿轮轮齿不放脱模斜度，轴孔也不放脱模斜度。
1.2 热塑性材料（PA66）的注射成型过程及工艺参数
1.2.1 注射成型过程
（1）成型前的准备。对PA66的色泽、细度和均匀度等进行检查。由于PA66容易吸湿，成型前应进行充分的干燥，使水分含量<0.3%。
（2）注射过程。塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为冲模、压实、保压、倒流、和冷却5个阶段。
（3）塑件的后处理。采用调湿处理，其热处理条件查参考文献有处理介质为油；处理温度为120度；处理时间为15分钟。
1.2.2 PA66的注射工艺参数
（1）注射机：螺杆式
（2）螺杆转速（r/min）：20~50
（3）料筒温度（℃）：后段240~250
中段260~280
前段255~265
（4）喷嘴温度（℃）：250~260；喷嘴形式：自锁式。
（5）模具温度（℃）：60~120。
（6）注射压力（MPa）：80~130。
（7）保压压力（MPa）40~50。
（8）成型时间（s）：注射0~5；保压20~50；成型周期50~100；冷却20~40。
1.2.3 模具成型条件
模具温度： 建议80℃。模具温度将影响结晶度，而结晶度将影响产品的物理特性。对 于薄壁塑件，如果使用低于40C的模具温度，塑件的结晶度将随着时间而变化，为了保持塑件的几何稳定性，需要进行退火处理。
注射压力：通常在750~1250bar，取决于材料和产品设计。
注射速度：高速（对于增强型材料应稍低一些）。
流道和浇口： 由于PA66的凝固时间很短，因此浇口的位置非常重要。浇口孔径不要小于0.5*t（这里t塑件厚度）。如果使用热流道，浇口尺寸应比使用常规流道小一些，因为热流道能够帮助阻止材料过早凝固。如果用潜入式浇口，浇口的最小直径应当是0.75mm。
1.3 材料的性能分析
1.3.1使用性能
坚韧、耐油、耐磨、耐水、抗霉菌，但吸水大，因此符合此塑件作为传动件的要求。
1.3.2典型应用范围:同PA6相比，PA66更广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击性和高强度要求的产品。
1.3.3成型性能
（1）结晶型塑料，熔融温度范围窄，熔融状态热稳定性差，料温超过300℃，滞留时间超过30分钟即分解。较易吸湿，必须预热烘干。
（2）流动性极好，溢边值一般为0.02mm，易溢料，用螺杆式注射机时喷嘴宜用自锁式结构，并应加热，螺杆应带止回环。
（3）成型收缩率范围大、收缩率大，取向性明显，易发生缩孔、凹痕、变型等缺陷，成型条件应稳定。
（4）融料冷却速度对结晶度影响较大，对塑件结构及性能有明显的影响，故应正确控制模温，一般60℃～90℃，按壁厚选定，模具温度低易产生缩孔、结晶度低等现象。对要求伸长率高、透明度高、柔软性较好的薄壁塑件宜选用低模温；对要求硬度高、耐磨性好，以及在使用时变形小的厚壁塑件宜选用高模温。
1.4 材料的主要性能指标
PA66的主要性能指标见表1.2。
表1.2 PA66的主要性能指标
密度/（g/cm2） 1.10 屈服强度/MPa 89
质量体积/（cm3/ g） 0.91 抗拉强度/ MPa 74
吸水率24h/（%） 0.9~1.6 拉伸弹性模量/GPa 1.2~2.8
玻璃化温度/0C 47 抗弯强度/MPa 126
熔点/0C 250~265 弯曲弹性模量 2.8
计算收缩率/（%） 1.5 抗压强度/MPa 71~98
比热容/（J/（KG..K）） 1680 抗剪强度/MPa 67
注：来自参考文献[1]中的表8.3-9
1.5 成型塑件的主要缺陷及消除措施
1.5.1 缺陷
缺料（注射量不足）、气孔、溢料飞边、熔接痕强度低、表面硬度和强度不足
1.5
