裕克施乐高精度塑料齿轮解决方案

技术引领  齿轮技术

裕克施乐的齿轮精度解决方案

● 塑料齿轮概况

塑料齿轮已深入应用到多个不同领域中，起到传递扭矩和运动的作用。塑料齿轮目前主要被用来传递运动，而技术不过关是其主要瓶颈。精密小模数塑料斜齿轮具有优良的成型工艺性能以及接触均匀、自润滑、 啮合冲击小、传动平稳等特点，因而在汽车零部件、仪器仪表及各种家用电器的减速传动装置中得到较为广泛的应用，并且其应用领域还在不断拓展。实际生产中，大批量塑料斜齿轮的生产均采用了注塑成型工艺。其中模具是塑料斜齿轮注塑成型的最关键部分，而齿轮型腔形状、尺寸精度、模数、螺旋角大小、孔位的确定及脱模过程等因素均会对模具的设计产生影响。因此，精密小模数塑料斜齿轮的应用在很大程度上受制于其成型模具的开发技术。

● 挑战

塑料在注塑成型过程中会出现收缩和变形，而齿轮齿形结构的特殊性导致其成型收缩呈非均匀变化，即齿轮塑件从模具中取出后，其形状会因收缩而与模具齿形型腔产生较大差别。对于精密小模数塑料齿轮的注塑成型，其齿形部分的成型收缩是影响成型质量的关键问题，此外材料中玻纤的在注塑收缩的取向性也是齿轮收缩变形，影响齿轮精度的主要原因。目前国内在塑料齿轮(尤其是斜齿轮)的注塑成型收缩机理、收缩规则和收缩特性分析等方面的研究还比较落后，因而制约了高精塑料齿轮产品的开发应用。

● 解决方案

1. 通过Moldflow分析产品收缩数据，根据裕克施乐专业经验进行模数修正和压力角修正这两种方法来补偿收缩，设计首次齿轮镶件。

2. 通过首轮样品的精密齿轮测量和齿轮扫描数据，利用修形软件对齿廓、齿向进行齿形再次修正。

3. 重复步骤2进行多次修正，得到近乎理论的齿轮轮。

● 高精齿轮信心来源

  // 齿轮高精度测量方案

  // 自动齿廓、齿向修形软件

  // 高精度齿轮镶件加工

  // 齿轮模具精密装配

  // 高精密注塑设备、辅助设备稳定性监控

  // 不同材料、不同浇口位置对齿轮精度影响研究

● 成果展示

裕克施乐目前最高齿轮产品精度等级：Din7级（DIN 3963)

● 高精齿轮应用案例

  // 汽车涡轮增压节气门执行器

  // 汽车车锁执行器

  // 汽车车灯调光电机执行器

  // 汽车进气格栅驱动执行器

  // 汽车雨刮执行器