專利名稱：一種高轉(zhuǎn)速注塑齒輪的加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高精度齒輪加工工藝，具體是一種高轉(zhuǎn)速注塑齒輪的加工 工藝。
背景技術(shù)：
傳動(dòng)齒輪這類看似簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)部件，事實(shí)上是一種非常復(fù)雜，各項(xiàng)參數(shù)要 求非常高的高難度產(chǎn)品，在全球范圍內(nèi)，各專業(yè)廠家都在為如何能夠生產(chǎn)出高 精度，高穩(wěn)定性，壽命長(zhǎng)而又廉價(jià)的齒輪而一籌莫展?，F(xiàn)有技術(shù)下，這一領(lǐng)域 的技術(shù)仍然處于較為滯后的階段。由于其生產(chǎn)所有的原料及對(duì)生產(chǎn)過(guò)程控制方 法的欠缺，導(dǎo)致生產(chǎn)出的高速齒輪精度低、使用壽命短且成本高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)以上不足，提供一種控制精度高、生產(chǎn)成本低、能夠生產(chǎn)出 高精度、高壽命、低成本的高轉(zhuǎn)速注塑齒輪的高轉(zhuǎn)速注塑齒輪的加工工藝。 本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 獨(dú)特的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、 通過(guò)模具型腔，入子的互換組合，可以生產(chǎn)出3000余種不同規(guī)格的高 速齒輪。
2、 合理的模具結(jié)構(gòu)決定了注塑齒輪不出毛刺。特別是模具排氣良好，避 免了噴丸澆口位置合理，充填壓力、充填速度、充填量均一、流動(dòng)配向準(zhǔn)確， 齒輪表面平整滑潤(rùn)。
3、 齒輪模塊精確，咬合嚴(yán)密，噪音小。
4、 采用松井機(jī)械的高精度模具溫度調(diào)節(jié)機(jī)，嚴(yán)格控制模具溫度。持續(xù)有
效地使齒輪制品平穩(wěn)冷卻并達(dá)到良好的結(jié)晶效果。
在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中，導(dǎo)入世界先進(jìn)的系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)分析軟件預(yù)測(cè)模擬流速流 向，分析流動(dòng)配向并在模具型腔內(nèi)加裝傳感裝置，實(shí)際檢測(cè)流道，澆口近端以至遠(yuǎn)端多點(diǎn)數(shù)據(jù)，以確定澆口位置，點(diǎn)數(shù)及大小，為量產(chǎn)模具的制造提供確切 的理論依據(jù)。齒輪模具的制品脫落結(jié)構(gòu)為多點(diǎn)平衡頂出裝置。首先以專業(yè)軟件模擬頂出 動(dòng)作，初步確定其參數(shù)。然后制作實(shí)驗(yàn)用模具，通過(guò)多次試模調(diào)整后決定齒輪 模具的脫模頂出裝置的頂出位置，頂出點(diǎn)數(shù)及其分布，頂出量及其強(qiáng)度。最終 完成全自動(dòng)生產(chǎn)并確保齒輪制品無(wú)任何變形以使其嚴(yán)密配合。嚴(yán)格的設(shè)備條件1、 成型溫度參數(shù)的設(shè)定是在polyacetol高性能工程樹脂所允許的溫度范 圍內(nèi)(170XT25(TC)，精確設(shè)定圓柱各段溫度，在試模過(guò)程中經(jīng)反復(fù)微調(diào)整 后確定。2、 成型設(shè)備采用先進(jìn)的feedback close loop (閉環(huán)反饋)制御方式，樹 脂成型溫度控制精確(土0.rC)，可有效抑制樹脂分離出gas,防止樹脂受熱 劣化，保持最理想的粘度與流動(dòng)性，使熔融樹脂在最佳狀態(tài)下被填充。3、 成型設(shè)備的射出制御系統(tǒng)為多段多速多壓控制系統(tǒng)，精確的位置檢知、 壓力檢知等有效控制了毛刺的產(chǎn)生。4、 精確的保壓控制系統(tǒng)決定了齒輪各部位的合格寸法，光滑的外型結(jié)構(gòu) 及抑制了毛刺的產(chǎn)生。合理穩(wěn)定的保壓壓力及保壓時(shí)間，恰到好處地抵制了 gate seal (流道系統(tǒng)封膜)，這項(xiàng)技術(shù)也是能夠達(dá)到很好的控制了齒輪外形寸 法又能夠有效抑制毛刺的效果。5、 精確的計(jì)量裝置采取多段檢知及偏差輔正系統(tǒng)，確保每模可塑化樹脂 量偏差在土0.1mm以內(nèi)。特別是先進(jìn)的獨(dú)特逆流防止構(gòu)造，有效保證了螺桿的 每次動(dòng)作所產(chǎn)生的注射量的恒定性。這為齒輪制品的穩(wěn)定持續(xù)批量生產(chǎn)創(chuàng)造了 根本條件。6、 設(shè)計(jì)合理的高壓鎖模機(jī)構(gòu)最大限度地防止了在高壓狀態(tài)下(70kg/c m2) 設(shè)備的動(dòng)、定模模板的微小變形，始終保證了模具的平整、嚴(yán)密的狀態(tài)。既使 是在很細(xì)微的環(huán)節(jié)，齒輪毛刺也得到了有效控制。7、 精確的時(shí)間制御系統(tǒng)在精確的模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的配合下，有效控制 了結(jié)晶性工程樹脂的成型收縮率。保證了齒輪外形寸法及完美外觀始終如一。8、 成形設(shè)備無(wú)論是在壓力、速度、溫度、時(shí)間和位置各環(huán)節(jié)都必需有非 常精確非常迅速的感知系統(tǒng)。分別設(shè)置在設(shè)備的各個(gè)部位的感知系統(tǒng)包括光柵 尺，壓力傳感器，數(shù)字解碼器以及接近傳感器等精密檢知，將感知信息迅速準(zhǔn) 確地傳遞至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)極快的運(yùn)算分析后將指令發(fā)送至高精密度、高速應(yīng)答的伺服電機(jī)以動(dòng)作執(zhí)行指令。這就避免了由于外界因素(如電壓的波動(dòng)) 造成的設(shè)備不穩(wěn)定，從而確保齒輪精度的一致性。采用MITUT0Y0 (三豐)的三次元測(cè)定儀，OSAKASEIMTU (大阪精密)的齒 輪咬合測(cè)定儀，KEYENS (基思士)的激光變位儀及NIKO (尼康)的工具顯微 鏡等世界先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備，驗(yàn)證并實(shí)時(shí)監(jiān)控齒輪外形寸法、截圓、截距、模數(shù)、 徑跳、面跳、等級(jí)等各項(xiàng)參數(shù)，通過(guò)專用程序自動(dòng)運(yùn)算并生成結(jié)論，保證每個(gè) 齒輪都達(dá)到設(shè)計(jì)要求。注塑齒輪可達(dá)到l級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，在高精密機(jī)械儀器、電子產(chǎn)品、自動(dòng)化儀器等 尖端產(chǎn)品中被廣泛應(yīng)用，并且以其高度的精密性，超長(zhǎng)的使用壽命，良好的穩(wěn) 定性，使用環(huán)境的適應(yīng)性等方面得到高度的信賴。所有齒輪部品均通過(guò)了嚴(yán)格 的各項(xiàng)試驗(yàn)。如運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作噪音試驗(yàn)、過(guò)負(fù)荷強(qiáng)度試驗(yàn)、超長(zhǎng)時(shí)間、疲勞試驗(yàn)、 化學(xué)藥品侵蝕試驗(yàn)、高溫環(huán)境劣化試驗(yàn)、耐沖擊試驗(yàn)及整機(jī)高所跌落試驗(yàn)。齒輪的樹脂原料采用了 polyacetol高性能工程樹脂，其中包括 copolymer (共重合體)和homopolymer (單獨(dú)重合體)兩大類，兩類樹脂均具有良 好的耐磨損性、自身潤(rùn)滑性、耐溶劑性、耐油性、耐熱性、負(fù)荷熱變形性及結(jié) 晶性是制作齒輪的理想選材。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一種高轉(zhuǎn)速注塑齒輪的加工工藝進(jìn)行進(jìn) 一步描述。一種高轉(zhuǎn)速注塑齒輪的加工工藝，包括以下步驟A、 將物料熔融；B、 將熔融的物料在成型機(jī)調(diào)定的工藝參數(shù)下，以一定壓力和速度注入齒 輪模具型腔，并在齒輪模具型腔內(nèi)固化成型；C、 注塑成型機(jī)開啟齒輪模具，頂脫齒輪制品；其特征在于，在所述成型機(jī)和齒輪模具中安裝感知設(shè)備，所述感知設(shè)備包 括光柵尺、壓力傳感器、數(shù)字解碼器和接近傳感器，其連接于外部的數(shù)據(jù)分析 裝置，用于控制物料熔融的溫度及齒輪成型過(guò)程中的壓力、溫度、速度、時(shí)間 和位置；所述步驟A中，所述物料選取工程樹脂原料，熔融溫度選定170C。 一250C。；所述步驟B中，所述成型機(jī)采用閉環(huán)反饋制御方式，樹脂成型溫度精度誤 差控制在士O.l C° ，所述壓力和速度由感知設(shè)備測(cè)量后經(jīng)數(shù)據(jù)分析裝置運(yùn)算 分析后獲得；所述步驟C中，齒輪模具內(nèi)加裝的傳感裝置，實(shí)際檢測(cè)流道、澆口近端以 至遠(yuǎn)端多點(diǎn)數(shù)據(jù)，以確定澆口位置、點(diǎn)數(shù)及大小，所述頂脫齒輪制品采用多點(diǎn) 平衡頂出裝置，其頂出位置、頂出點(diǎn)數(shù)及其分布、頂出量和頂出強(qiáng)度通過(guò)專業(yè) 軟件模擬得出。以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù) 范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種高轉(zhuǎn)速注塑齒輪的加工工藝，包括以下步驟A、將物料熔融；B、將熔融的物料在成型機(jī)調(diào)定的工藝參數(shù)下，以一定壓力和速度注入齒輪模具型腔，并在齒輪模具型腔內(nèi)固化成型；C、注塑成型機(jī)開啟齒輪模具，頂脫齒輪制品；其特征在于，在所述成型機(jī)和齒輪模具中安裝感知設(shè)備，所述感知設(shè)備包括光柵尺、壓力傳感器、數(shù)字解碼器和接近傳感器，其連接于外部的數(shù)據(jù)分析裝置，用于控制物料熔融的溫度及齒輪成型過(guò)程中的壓力、溫度、速度、時(shí)間和位置；所述步驟A中，所述物料選取工程樹脂原料，熔融溫度選定170C°-250C°；所述步驟B中，所述成型機(jī)采用閉環(huán)反饋制御方式，樹脂成型溫度精度誤差控制在±0.1C°，所述壓力和速度由感知設(shè)備測(cè)量后經(jīng)數(shù)據(jù)分析裝置運(yùn)算分析后獲得；所述步驟C中，齒輪模具內(nèi)加裝的傳感裝置，實(shí)際檢測(cè)流道、澆口近端以至遠(yuǎn)端多點(diǎn)數(shù)據(jù)，以確定澆口位置、點(diǎn)數(shù)及大小，所述頂脫齒輪制品采用多點(diǎn)平衡頂出裝置，其頂出位置、頂出點(diǎn)數(shù)及其分布、頂出量和頂出強(qiáng)度通過(guò)專業(yè)軟件模擬得出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高轉(zhuǎn)速注塑齒輪的加工工藝，其特征在于， 所述工程樹脂原料包括共重合體樹脂原料和單獨(dú)重合體樹脂原料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種高轉(zhuǎn)速注塑齒輪的加工工藝，其特征在于， 所述齒輪模具采用通過(guò)模具型腔，入子的互換組合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高轉(zhuǎn)速注塑齒輪的加工工藝，其特征在于， 所述成型機(jī)采用多段多速多壓控制系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)反饋制御。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高轉(zhuǎn)速注塑齒輪的加工工藝，其特征在于，采用保壓控制系統(tǒng)控制齒輪成型的尺寸。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高轉(zhuǎn)速注塑齒輪的加工工藝，其特征在于, 采用多段檢知及偏差輔正系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)量。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高轉(zhuǎn)速注塑齒輪的加工工藝，其特征在于， 采用高壓鎖模機(jī)構(gòu)保證模具工作平穩(wěn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及齒輪加工領(lǐng)域，具體涉及一種高轉(zhuǎn)速注塑齒輪的加工工藝，其利用在齒輪模具及齒輪成型機(jī)中設(shè)置感知設(shè)備，即時(shí)測(cè)量并計(jì)算齒輪加工過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)指標(biāo)，并按此數(shù)據(jù)指標(biāo)控制齒輪加工過(guò)程，從而生產(chǎn)出精度高、成本低、使用壽命久的高轉(zhuǎn)速注塑齒輪。
文檔編號(hào)B29C45/76GK101269537SQ200710099568
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月24日
發(fā)明者伊藤賢一 申請(qǐng)人:東葛樹脂(天津)有限公司