文档介绍：微注塑成型塑料齿轮的研究微注塑成型塑料齿轮的研究北京化工大学北京化工大学庄俭庄俭博士后博士后 2008-06-19 2008-06-19 报告内容报告内容??微齿轮塑件的结构设计微齿轮塑件的结构设计??微齿轮塑件成型数值模拟微齿轮塑件成型数值模拟??微齿轮模具的设计及加工微齿轮模具的设计及加工??微齿轮塑件成型工艺微齿轮塑件成型工艺??哑铃型微塑件的成型研究哑铃型微塑件的成型研究微注塑成型技术的核心内容微注塑成型技术的核心内容成型设备成型设备产品的处理和产品的处理和检测系统检测系统成型模具成型模具成型过程成型过程 CAE CAE 技术技术成型基础理论成型基础理论成型工艺成型工艺成型材料成型材料微注塑成微注塑成型技术型技术微塑件的结构微塑件的结构设计设计微齿轮塑件的结果设计微齿轮塑件的结果设计?圆柱直齿齿轮: 圆柱直齿齿轮: 齿轮模数齿轮模数 m m= = 压力角压力角αα= =20 20° °齿数齿数 Z Z= =10 10 分度圆直径分度圆直径 d d= = 1mm 1mm 型腔中心的小型芯直径型腔中心的小型芯直径 d d c c= = 齿宽齿宽 b b =100 =100 μμm m 微塑件产品举例微塑件产品举例 Ribcon ? connector An infrared microspectrometer system UV-LIGA mold insert of a nickel alloy (20 × 20× 5 mm 3 ). Microgear Blood typing microfluidic biochip 微齿轮塑件成型的数值模拟微齿轮塑件成型的数值模拟?利用利用 Moldflow Moldflow 软件模拟软件模拟 POM POM 、、 PP PP 、、 ABS ABS 三种材三种材料微型齿轮的注塑成型填充过程,分析熔体温度、料微型齿轮的注塑成型填充过程,分析熔体温度、模具温度、注射压力和注射速率四个工艺参数对微模具温度、注射压力和注射速率四个工艺参数对微型齿轮填充效果的影响。型齿轮填充效果的影响。?? LG LG 化学化学 POM POM Lucel N-127 Lucel N-127 ?? Mitsui posites Mitsui posites PP PP F227 F227 ??台湾奇美台湾奇美 ABS ABS 757 757 数值模拟结果数值模拟结果??在在 170~200 170~200 ℃℃时, 时, PP PP 材料熔体温度的增加对填充率提材料熔体温度的增加对填充率提高有明显作用;在高有明显作用;在 200~230 200~230 ℃℃时, 时, POM POM 材料熔体温度材料熔体温度的增加对齿轮填充率影响较大。的增加对齿轮填充率影响较大。??模具温度和注射压力对不同材料齿轮填充率的影响基模具温度和注射压力对不同材料齿轮填充率的影响基本呈线性递增的趋势。本呈线性递增的趋势。??注射速率在较低的水平下对填充率的影响较为显著, 注射速率在较低的水平下对填充率的影响较为显著, 当注射速率水平超过当注射速率水平超过 144mm/s 144mm/s 后,其影响程度明显下后,其影响程度明显下降降。。模拟结果微齿轮塑件的模具设计与加工微齿轮塑件的模具设计与加工微注塑成型模具的关键技术包括模温控制系统、微注塑成型模具的关键技术包括模温控制系统、排气系统、合模机构、顶出机构、型腔镶块设计排气系统、合模机构、顶出机构、型腔镶块设计及其加工方法。及其加工方法。目前,用于微注塑模具型腔制造的主要加工方目前,用于微注塑模具型腔制造的主要加工方法如下: 法如下: 加工方法典型机构尺寸典型深宽比模具镶块材料超精度铣削 100~1000 μm 10~50 镍,铝电火花加工 10~1000 μm 10~100 钢激光烧灼及电镀 5~500 μm 1~10 镍合金硅微细加工及电镀 2~500 μm 1~10 镍合金 UV-LIGA 2~500 μm 1~10 镍合金 LIGA ~1000 μm 10~100 镍合金电子束光刻及电镀 ~ μm 1~2 镍合金