塑料齒輪的本質(zhì)是“以材料特性適配輕中載、低噪音、低成本的傳動需求”,其核心價值在于 “輕量化、降本、降噪”,契合家電、汽車、電子等行業(yè)“小型化、節(jié)能化” 的發(fā)展趨勢。
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塑料齒輪的精度和性能依賴成型工藝,主流工藝為注塑成型(占比 90% 以上),部分高精度齒輪需搭配二次加工,完整流程如下:
1. 模具設(shè)計與制造(核心環(huán)節(jié))
結(jié)構(gòu)設(shè)計:根據(jù)齒輪參數(shù)(模數(shù)、齒數(shù)、壓力角、齒寬)設(shè)計模具型腔,需預留 “收縮余量”(如 POM 收縮率 1.8%,則模具型腔尺寸需比成品大 1.8%);同時設(shè)計 “澆口”(進料通道,通常選側(cè)澆口或點澆口,避免澆口痕跡影響齒輪嚙合)、排氣槽(排出型腔內(nèi)氣體,防止齒輪表面出現(xiàn)氣泡);
精度控制:模具型腔的尺寸精度需達到 IT5-IT7 級(如模數(shù) 2mm 的齒輪,齒距誤差≤0.01mm),表面粗糙度 Ra≤0.8μm(減少齒輪表面摩擦),通常采用 CNC 加工中心 + EDM(電火花加工)制造模具。
2. 注塑成型(批量生產(chǎn)環(huán)節(jié))
材料預處理:塑料顆粒需提前干燥(如尼龍含水量需≤0.2%,否則成型后易出現(xiàn)氣泡),干燥溫度 80-120℃,時間 2-4 小時;
參數(shù)設(shè)定:根據(jù)材料調(diào)整注塑參數(shù) —— 溫度(如 POM 料筒溫度 170-200℃,模具溫度 40-60℃)、壓力(注射壓力 80-120MPa,保壓壓力 50-80MPa)、時間(注射時間 1-3 秒,冷卻時間 5-10 秒),確保塑料完全填充型腔且無收縮缺陷;
脫模與取件:通過頂針或頂管將齒輪從模具中頂出,避免用力過大導致齒輪變形(尤其是薄壁齒輪)。
3. 二次加工(高精度需求)
去毛刺:通過超聲波清洗、振動研磨去除齒輪邊緣的澆口痕跡和飛邊(毛刺會導致嚙合噪音增大、磨損加快);
精密研磨:對于精度要求高(如 IT4 級)的齒輪,需用齒輪研磨機進行 “齒面研磨”,降低齒面粗糙度(Ra≤0.4μm),修正齒形誤差,提升傳動精度;
表面處理:部分場景需做表面涂層(如聚四氟乙烯涂層提升耐磨性)或激光打標(標識型號)。