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　　在齒輪建模功能較強的二維軟件CAXA中將齒輪外輪廓線根據齒輪參數繪制出二維圖形，然后以dwg中間文件格式進行CAXA與三維建模軟件SolidWorks的數據交換，最終在SolidWorks中完成塑料齒輪三維模型的建立。三維模型建立成功后，將塑料齒輪模型以。stl文件格式輸入CAE分析軟件中，然后對注塑工藝進行分析。

　　CAE注塑軟件的選擇與分析目前應用較廣泛的CAE注塑軟件主要有2種，一種是華中科技大學模具技術國家重點實驗室華塑CAE研究中心所研發(fā)的華塑HSCAE華塑注塑成型仿真系統(tǒng);另一種是美國Moldflow公司研發(fā)的(MPI)。MPI能夠模擬熱塑性塑料注射成型過程中的充填、保壓以及冷卻階段，并能較準確預測出制品成型后的缺陷，如制品的收縮與翹曲。由于MPI預測收縮與翹曲的精度較高，筆者采用MPI對塑料齒輪的收縮進行分析。

　　塑料制品收縮的主要原因在整個注塑和保壓過程中，由于溫度和壓力不斷發(fā)生變化，導致了塑料制品體積與密度的變化。保壓過程中，由于模溫比較低，塑料被持續(xù)冷卻，導致塑料的密度和黏度持續(xù)升高，造成熱塑料不易被補入，因此保壓壓力與保壓時間決定著塑料制品補償收縮的程度。在冷卻過程中，模具溫度決定了冷卻速度，從而決定了塑料制品的收縮程度。

　　最佳澆口位置與澆口數量的確定在進行齒輪收縮量預測分析以前，利用MPI中的GateLocation分析模塊進行最佳澆口的分析，根據分析結果來選擇適當的澆口位置，以避免澆口位置不當造成的塑料齒輪不均勻收縮。塑料齒輪最佳澆口位置分析結果。在進行澆口位置設置時，理論上為了減少熔接痕的產生，澆口數量不宜過多;但由于塑料齒輪注塑

　　各種材料齒輪注塑工藝分析與結果,塑料對POM(N2720M63)材料齒輪收縮缺陷的分析是利用MPI中的Warp(翹曲)模塊進行的，此模塊能較準確地預測收縮的位置和程度，根據分析結果可以對注塑工藝參數的交互作用進行判斷，并確定影響塑料齒輪注塑成型質量的主要工藝參數。對于本文選定的3個注塑工藝參數：保壓壓力(A)，保壓時間(B)和模具溫度(C)，筆者設計了一個2水平的全面實驗，把所有可能的注塑工藝參數組合都包括在內，使對注塑工藝參數間交互作用以及對齒輪收縮變形的影響分析全面而科學。因素間的交互作用用符號/@0表示，例如：因素A和因素B的交互作用用A@B表示。根據注塑機類型選取保壓壓力(A)的2個水平為60MPa(A1)和80MPa(A2);根據經驗確定保壓時間(B)的2個水平為10s(B1)和20s(B2);根據材料供應商提供的模具溫度范圍和生產經驗，選取模具溫度(C)的2個水平為80e(C1)和100e(C1)。

　　POM(N2720M63)材料塑料齒輪收縮量最大，在實驗中的最佳注塑工藝條件下，其最大收縮量達到了0.4107mm;PA66(RTP0205)材料塑料齒輪在實驗中的最佳注塑工藝條件下收縮量最小，僅為0.2489mm，UHMWPE(GUREP4221)材料塑料齒輪在實驗中的最佳注塑工藝條件下的收縮量為0.2751mm，處于較好水平，綜合其力學性能和吸水率低的特點，得出UHMWPE(GUREP4221)材料是制造直齒小模數塑料齒輪的較好材料。從齒輪收縮均勻度來看，POM(N2720M63)材料塑料齒輪主要表現為整體收縮，齒輪齒牙的局部收縮不明顯，這樣對其注塑模具模腔尺寸的確定就較為容易，可根據等比例縮放的方法制造同軸度較好，與配對齒輪的配合質量高的塑料齒輪。PA66(RTP0205)材料塑料齒輪與UHMWPE(GUREP4221)材料齒輪局部收縮較明顯，收縮不均勻，需要根據澆口位置對模腔的尺寸進行局部擴大，技術難度較大，制造精度難以保證，制品易出現同軸度公差較大的情況。從塑料齒輪收縮量對注塑工藝參數的敏感度來看，保壓時間的大小對塑料齒輪收縮量的影響最大，模具溫度對齒輪收縮量的影響相對小一些，保壓壓力達到一定值后，其壓力數值的改變對齒輪收縮量的影響并不嚴重。