塑料齿轮模具制造

2025-04-18

塑料齿轮模具制造的核心在于“高精度、高耐磨、易维护”,需要在设计阶段就充分利用镶件化、模块化思路,通过精密加工(CNC + EDM)、合理的热处理与冷却布局,保证齿形精度和成型稳定性。

 

一、模具设计阶段

齿轮型腔设计

根据齿轮标准(模数、压力角、齿宽、齿顶高系数等),在 CAD/CAM 中精确绘制齿廓曲线;

考虑塑料收缩率(一般 1.0–2.5%,视材料而定),在型腔上预留补偿尺寸。

 

镶件与分型面

齿形往往难以直接在大块模仁/模腔上加工,常做成独立的齿轮腔镶件(或齿条状插芯),既提高加工精度,也便于后续修换;

分型面需避开齿廓区域,或结合斜顶机构/侧滑块来实现侧向拔模。

 

浇注系统与浇口

常用针阀浇口(Pin‐Gate)或潜伏浇口(Submarine‐Gate),位置设在齿轮中心或非啮合面,既减少飞边,也能保证充模平衡;

浇口位置要便于修磨且不影响成品齿形质量。

 

冷却系统

齿轮壁厚相对较薄,冷却速度快;冷却通道要贴近齿形镶件侧面,保证齿顶与齿根温差小,避免翘曲;

可在镶件中做封闭式水道或铜合金插针式局部强化冷却。

 

顶出机构

对于平面齿轮,可采用顶针或脱模板均匀顶出;

对于带内孔的齿轮,则需空心顶针或拔板结构,保证内孔与外齿同步脱模,防止变形。

 

二、模具材料与热处理

钢材选用

型腔/型芯常用 738H、P20、718H 等塑料模具钢;对于高磨耗的齿形镶件,可选用硬度更高的 NAK80、NAK55 或做表面氮化处理的 42CrMo。

 

热处理

先粗加工到接近净尺寸,再进行淬火或氮化,硬度达 HRC 48–52,保证模具寿命;

最后半精加工、研磨到位,确保齿廓表面粗糙度 Ra 0.2 μm 以内。

 

 

三、后处理与维护

日常维修

由于齿形镶件为易损件,磨损后可快速更换,无需拆整套模具;

定期检查冷却系统疏通、顶出件润滑、防止锈蚀和卡滞。


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