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塑料齿轮模具加快研究步伐

  “目前在中国齿轮行业,基于模具生产的齿轮所占的比例不到5%。然而,在机械工业快速发展以及材料研究成果凸现的形势下,作为运动和动力传递者的齿轮,正扮演着越来越重要的角色,不久的将来,采用模具生产的齿轮在整个齿轮产业中所占的比例有望上升到10%以上。”这是北京工业大学博士生导师、中国齿轮专业协会副秘书长石照耀教授,在前不久召开的“2006中国齿轮专业协会(上海)年会”上向与会者透露的重要信息。
  就在这次会议上,“小模数齿轮专业委员会”正式成立,这为深化研究齿轮尤其是小齿轮构建了交流平台,同时也开启了齿轮模具尤其是塑料小齿轮模具的研究平台。

  齿轮模具现状喜忧参半

  齿轮模具的应用范围大致可分为三个方面: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。其中,塑料齿轮用模具的需求量比较大。

  石照耀教授说:“齿轮的主要用处有两个,一个是传递运动,另一个是传递动力。目前国内塑料齿轮主要被用来传递运动,而美国现在在传递动力的选择上,也越来越多地采用塑料齿轮。这是因为塑料齿轮有很多优点,比如传动噪声低、能够吸振、自润滑等等,而且塑料齿轮可以开模加工,生产效率高。应该说,塑料齿轮在齿轮行业的应用会越来越多,这是一个世界性趋势。”

  纵观我国齿轮模具现状,可谓喜忧参半。喜的是齿轮模具生产已有一定基础,且塑料齿轮发展的大趋势会给齿轮模具带来更大的市场空间;忧的是国内生产齿轮模具的水平与世界先进水平还有一段距离,而且在齿轮行业尤其是塑料齿轮行业大发展的趋势下,国内对市场变化的反应不够敏锐,配套研究难以跟上市场需求。

  标准缺失亟待建立

  目前国内齿轮模具还处于初级阶段,一般都是中小模数的塑料齿轮使用模具进行加工,但因为塑料齿轮加工过程中会出现变形与收缩,而收缩之后的精度变化规律,目前国内的研究还不深入,石照耀认为这是制约塑料齿轮模具发展的重要原因之一。

  模具是齿轮注塑加工中最关键的部分。齿轮是较为精密的零件,一点小小的偏差可能会影响整个齿轮的性能。塑料齿轮模具看起来简单,其实是最复杂的,比如齿轮模数、螺旋角大小、孔位的确定等因素都影响齿轮模具的设计。“精度问题、寿命问题是齿轮模具研究的重中之重,目前国内在这方面做的还非常有限。最近几年参观一些齿轮厂时,看到齿轮模具出现的问题超乎想象。”石教授忧心忡忡地说。

  目前,齿轮模具的加工既没有国家标准,也没有现成的产业标准,特别是在塑料齿轮模具方面。石教授认为,目前最重要的是要把标准建立起来,行业协会责无旁贷。成立“小模数齿轮工作委员会”就是为了集中探讨并解决小模数齿轮生产中存在的问题。如今,世界上最先进最完备的齿轮模具标准当数美国,中国齿轮模具应该借鉴美国的标准,并根据发展的需要,逐步建立起自己的产业标准和国家标准。具体来说,就是要把一些做得较好的企业的厂标进行提升,结合国外的先进标准,变成我国的产业标准。这样通过标准来规范市场,将能较好地促进行业发展。

 

  从标准的实质来讲,应该分为技术标准和产品标准两种,技术标准是一种较为公开的标准,而产品标准做起来却很困难,要考虑齿轮模具的实验标准、精度标准、试验装置的标准等多个方面。所以,标准的制订非一日之功,它必须建立在行业扩大、经济实力雄厚的基础之上,条件成熟之时,将是标准出台之日。

  在全国模具标准化技术委员会下面,尚没有专门针对齿轮模具的标准。这是因为对于模具标准研究者来说,他们关心的大都是模具的状况,而齿轮并非他们的关注重点。齿轮研究者与模具研究者属于两个学科系统,这给相关标准的制订带来一定难度,所以考虑行业协会之间的合作也是制订齿轮模具标准的有效途径之一。

  相关研究机构任重道远

  石教授认为,从整个行业来讲,齿轮模具的声音很小,而且处于自发状态,而相关专业协会的成立正是为改变这种状况。但成立协会仅仅是第一步,接下来就要对行业里的一些基本情况进行统计分析,制订规范,并依实际情况做出规划,把行业的呼声反映给相关部门,促进国家相关产业政策的调整,从而促进国内精密齿轮模具行业的发展。

  总之,齿轮行业的大发展,使齿轮模具面临重要发展机遇,加快齿轮模具研究步伐,这是市场的呼唤。

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