1塑料齿轮设计制造方法之齿轮模具设计方法研究黄明华马瑞伍张海臣王玉昌（深圳市海翔铭实业有限公司，广东深圳518131）摘要：塑料齿轮模具的设计要点主要有型腔设计、浇口设计、排气设计和模具结构四点。本文首先介绍了型腔设计的基本方法——变模数法，然后分析了浇口位置与分布方式对齿轮加工的影响，接着介绍了齿轮模具的齿面排气的设计方法，最后介绍了常用的三板式齿轮模具的基本结构。关键词：齿轮模具设计方法基金项目：国家火炬计划项目（2005EB041357）1前言在前文《塑料齿轮设计制造方法研究之齿轮副理论设计方法研究》中我们将塑料齿轮的设计制造流程分为齿轮副理论设计、模具设计、模具制造和齿轮注塑生产四步。其中，齿轮模具设计是整个过程的最关键一步，也是成形小模数精密塑料齿轮的关键。对于渐开线小模数塑料齿轮而言，由于塑料自身的收缩性和渐开线形状的特殊性，塑料齿轮模具的设计主要涉及型腔非线性收缩设计、浇口设计、齿面排气设计和模具结构设计四个方面的问题。针对这些问题，本文将根据我公司多年从事塑料齿轮模具的设计经验，以渐开线小模数外啮合标准直齿圆柱塑料齿轮模具为例，对齿轮模具设计方法进行初步分析，以期能为塑料齿轮模具设计人员提供一点借鉴。2齿轮模具设计2.1型腔设计塑料齿轮模具的型腔设计一向被视为模具工业的一个技术难题[1]。究其原因主要有两点：一是塑料收缩率难以精确化：在塑料齿轮模塑法加工过程中，塑料由颗粒状固体原料经高温转变为熔融的塑料液体，再经冷却后成型固态塑料齿轮产品。这一过程中塑料的收缩率是一个范围值，难以精确的确定塑料的收缩率数值；二是模具型腔的非线性收缩计算：对于渐开线小模数塑料齿轮模具而言，模具型腔实际上是一个假想的齿轮。这个假想齿轮既不同于变位齿轮又不同于内齿轮[2]。这个假想齿轮在收缩后就变成了我们想要的塑料齿轮。该假想齿轮在其渐2007.04.29Maruiwu2开线齿形上的收缩不同于一般塑料件的各向等比例收缩，在齿轮平面上，x与y方向的收缩量不等，即为非线性收缩。如图1所示。正是这种非线性收缩导致渐开线塑料齿轮模具型腔的设计难度大大增加。模具型腔齿廓轮齿理论齿廓yx图1塑料齿轮轮齿理论齿廓与模具型腔齿廓对比图2齿轮模具型腔面对这一技术难题，采用一般塑料件的各向等比例收缩方法设计模具型腔是难以收到良好的效果的。根据我公司多年的实践检验，在精确估算塑料收缩率的基础上，我们推荐采用变模数法进行齿轮模具型腔的理论设计，然后...
