1.2塑料齿轮的研究与发展

塑料齿轮具有传动噪声低、吸振、自润滑、生产效率高等优点。齿轮模具的应用范围有三大方面，分别是塑料齿轮用模具、粉末冶金齿轮用模具和精锻锥齿轮用模具，而塑料用模具的对日常需求量最大。塑料齿轮注射成形的工艺参数对齿轮成形质量有着直接的影响，为了提高齿轮的成形质量，国内外对齿轮注射成形工艺做了大量的研究。

日本的宝理塑料株式会社通过优化成形工艺，再加上其专业技术，实现了JIS（旧）0级这一高精度螺旋齿轮的成形[4]。虽然这次只是在实验条件下的单个产品，对齿轮的形状、大小等都有一定限制，但是对提高塑料齿轮的精度有一定借鉴作用。YoonJD

[5]运用增加压力控制塑料的收缩率的方式来生产出更高精度的塑料齿轮。祝铁丽[6]指

出塑料的收缩是以浇口为收缩中心，推导了当浇口位于塑料齿轮中心时，型腔齿形与塑件齿形之间的关系。黄荣林[7]采用ANSYS软件对塑料齿轮热变形进行仿真，并提出将齿轮受热形后的齿廓作为型腔曲线的方法。HaoY[8]结合Taguchi实验设计方法，分析了成形过程的主要影响因素，优化了注射成形工艺。当前，中国齿轮模具发展处于初级阶段，以中小模数的塑料齿轮为主。虽然国内齿轮模具的生产有一定的基础，但与国外齿轮模具生产水平相比，还有着一定的差距，其中研究、配套等方面跟上市场需求还有待进一步加强。国内主要以生产中低档的齿轮模具为主，高档的齿轮模具则需要进口。这种状况不是短时间就能改变的，它需要不断扩大塑料齿轮行业、带动其经济发展，来慢慢改善。我国齿轮模具应该学习参考一些先进国家的标准，根据自身的发展需要，逐渐建立自己产业标准和国家标准这样的特色，从而推动塑料行业发展[9]。

1.3注塑模CAE技术的应用与发展

1.3.1国外模具CAE技术与应用现状

CAE技术发展的三个阶段分别是：20世纪60年代的一维流动和冷却的分析模拟，20世纪70年代的二维流动和冷却，以及20世纪90年代的准三维流动和冷却。在保压分析、翘曲预测和纤维分子取向等应用范围都取得很好的成绩。近年来CAE技术不断加快发展，其中Atodesk公司的Moldflow和FLUENT公司的POLYFLOW是使用最多的两款软件，而Moldflow在注塑成型分析方面是非常有名的，受到很多用户的一致好评。1987年Moldflow公司推出二维流动分析软件并投入生产，其生产效果特别显著，能够模拟仿真充填、流动、冷却、应力、翘曲变形等[10]。

1.3.2国内模具CAE技术与应用现状

我国注塑CAE研究始于上世纪70年代末，“八五期间”，由北京航空航天大学、华中理工大学、四川联合大学等单位联合进行了国家重点科技攻关课题“注塑模CAD/CAE/CAM集成系统”，在1996年通过了鉴定，其部分成果投入了实际生产应用。“十一五”期间，开发完成具有我国自主知识产权的三维CAD/CAM软件SINOVATIONV1.0，该软件标志着我国在三维CAD/CAM软件研发实现了重大突破。而王颖研究了某汽车饰板的缩痕问题，分析了缩痕的产生机理和影响因素，通过对注塑成型过程数值模拟并结合正交试验分析，确定了以缩痕目标最小的成型工艺参数的优选组合[11]。

1.3.3注塑模CAE技术的发展趋势

当今社会，互联网技术不断更新，科学技术不断进步，注塑模CAE技术功能不断加强，性能越来越高，呈现出如下的发展趋势：

（1）有限元、有限差分、控制体积方法的综合运用

注塑制品本身很薄，其厚度方向的尺寸和其他两个方向的尺寸相比要小，温度对厚度方向得影响很大，如果直接采用有限元或有限差分方法会存在分析时间过长等缺陷，就不能满足模具设计和实际生产制造的需要。有限元法用于流动平面，有限差分法用于厚度方向，在流动平面和厚度方向尺寸分别建立网格并进行耦合求解，通过精度计算使得计算速度达到工程的需要，从而解决了成型中的移动边界问题[12]。 塑料齿轮注射成型工艺分析及模具设计+CAD图纸(3):http://www.youerw.com/jixie/lunwen_203828.html