CN103522501A - 塑料蜗轮的注塑方法及注塑模具组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种塑料蜗轮的注塑方法及注塑模具组件，其包括定模部分和动模部分，所述动模部分包括若干呈圆周排列的侧向滑动机构和顶出机构；所述侧向滑动机构靠近圆心的端部呈扇形齿形状，所述若干侧向滑动机构的扇形齿端部、定模部分的前模仁和动模部分的后模仁组成所述塑料蜗轮模具的型腔。脱模时，所述侧向滑动机构侧向滑动脱离塑料蜗轮，所述动模部分设置的顶出机构将塑料蜗轮顶出，得到塑料蜗轮成品。本发明注塑模具结构简单，其注塑方法加工方式多样化，容易控制模具零件精度，加工周期短，成本低，更重要的是能在注塑机上实现大批量的生产，且产品精度高，尺寸稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种注塑模具组件及注塑方法，尤其涉及一种塑料蜗轮的注塑方法及注塑模具组件。
背景技术
塑料蜗轮在现代工业中应用广泛，塑料蜗轮与蜗杆配对常用来传递两交错轴之间的运动和动力。蜗轮蜗杆机构具有承载力大，有很大的传动比和轴向力，结构紧凑，传动平稳，振动小，以及具有自锁功能等特点。
目前塑料蜗轮的制造主要通过以下三种方式实现：
1.使用蜗轮滚刀在滚齿机上加工，蜗轮滚刀需要根据塑料蜗轮的参数定制，对制造滚刀和加工塑料蜗轮的机床的精度要求都很高。定制滚刀周期长，产品单件加工，装夹耗时，效率低，成本高。产品单件装夹加工，还会产生装夹误差，导致产品尺寸不一致，产品精度不能保证，不能满足目前市场要求。
2.为节约成本及提高生产效率，大部分制造者将塑料蜗轮改为塑料斜齿轮与蜗杆配合传动。斜齿与蜗杆接触为点接触，表现特点为承载力小、摩擦大、易损坏，并且在机械应用中要求具有很强的自锁功能的减速机，比如卷扬机、输送设备等，所以斜齿轮在很多情况下不能代替蜗轮。
3.有部分塑料蜗轮在凹面齿形倒扣不大的情况利用模具制造，而齿圈用电铸方法获得，产品采取强制顶出方式出模。这种方式制造齿圈周期长，成本高。由于塑料蜗轮产品被强制顶出产生机械变形，塑料蜗轮的螺旋角及齿形会发生变化，产品精度差。
发明内容
本发明的目的是提供一种可实现大批量生产高精度塑料蜗轮的注塑方法及注塑模具组件。
本发明采用的技术方案为：
一种塑料蜗轮的注塑方法，包括：⑴合模工序：塑料蜗轮模具的定模部分与动模部分进行合模，所述动模部分装有若干呈圆周排列的侧向滑动机构，所述侧向滑动机构靠近圆心的端部呈扇形齿形状；所述若干侧向滑动机构的扇形齿端部、所述定模部分的前模仁和所述动模部分的后模仁组合成所述塑料蜗轮模具的型腔；
⑵注塑成型工序：熔融状态的塑料通过浇注系统注入到所述塑料蜗轮模具的型腔内，所述若干侧向滑动机构的扇形齿端部组合注塑塑料蜗轮的凹面齿形特征部分，所述定模部分的前模仁注塑塑料蜗轮的前模特征部分，所述动模部分的后模仁注塑塑料蜗轮的后模特征部分，熔融状态的塑料凝结成固体状塑料蜗轮，注塑成型；
⑶脱模工序：所述侧向滑动机构侧向滑动脱离塑料蜗轮，所述动模部分设置的顶出机构将塑料蜗轮顶出，得到塑料蜗轮成品。
所述的塑料蜗轮的注塑方法所采用的注塑模具组件，其包括定模部分和动模部分，所述的动模部分包括若干呈圆周排列的侧向滑动机构，和注塑后，将塑料蜗轮成品顶出的顶出机构；所述侧向滑动机构靠近圆心的端部呈扇形齿形状，所述若干侧向滑动机构的扇形齿端部、定模部分的前模仁和动模部分的后模仁组成所述塑料蜗轮模具的型腔。
优选的是，所述的注塑模具组件，所述侧向滑动机构为斜顶，所述斜顶的头部呈扇形齿形状，所述斜顶的头部两侧为与相邻斜顶配合的斜面，呈圆周排列的若干斜顶的扇形齿头部、定模部分的前模仁和动模部分的后模仁组合成所述塑料蜗轮模具的型腔；所述斜顶的背部设有T形凸起，斜顶的导向角度相对于顶出机构的顶出方向远离所述型腔的中心位置呈5°～10°；所述斜顶置于斜顶导向槽内，所述的斜顶导向槽设有与斜顶的T形凸起拼合，且与斜顶具有相同导向角度的T形凹槽；所述顶出机构为二次顶出机构，其包括安装于底板上的上顶出板和下顶出板，所述上顶出板和下顶出板之间设置有开闭器，所述上顶出板固定有用于顶出注塑后的塑料蜗轮的第一顶杆，所述下顶出板固定有用于顶出斜顶的第二顶杆。
优选的是，所述的注塑模具组件，所述的斜顶设置限位销钉，所述的斜顶导向槽内设有销钉限位槽。
优选的是，所述的注塑模具组件，所述的侧向滑动机构为滑块，所述滑块的头部呈扇形齿形状，滑块的头部两侧为与相邻滑块配合的斜面，呈圆周排列的若干滑块的扇形齿头部、定模部分的前模仁和动模部分的后模仁组合成所述塑料蜗轮模具的型腔；所述滑块置于滑块导向槽内，所述的滑块导向槽留有供滑块滑动的空间；所述滑块中部设有斜方槽，所述斜方槽从所述滑块顶部延远离所述型腔的中心方向伸至滑块内部；所述定模部分的前模仁的下端固定有与滑块的斜方槽拼合的锁紧块。
优选的是，所述的注塑模具组件，所述滑块的斜方槽两侧设置第一压条槽和第二压条槽，第一环形压条和第二环形压条分别置于呈圆周排列的若干滑块的第一压条槽和第二压条槽组成的两个环形压条槽内，且所述第一压条槽和第二压条槽内留有滑块滑动所需的空间。
优选的是，所述的注塑模具组件，所述滑块的底部设置一圆形凹坑，所述滑块导向槽底部设置一与圆形凹坑配合的定位波珠螺丝；合模状态，圆形凹坑与定位波珠螺丝的距离为脱模时滑块的滑动距离。
本发明的有益效果为：
本发明的若干侧向滑动机构的扇形齿端部组合成塑料蜗轮的外轮廓，侧向滑动机构在注塑模具中排位所占的位置较小，在产品需求量大的情况下，实施一模多腔更节约注塑成本，效益更高。本发明注塑模具结构简单，加工方式多样化，容易控制模具零件精度，加工周期短，成本低，更重要的是能在注塑机上实现大批量的生产，且产品精度高，尺寸稳定。
附图说明
图1为本发明引用的一款塑料蜗轮产品的侧示图；
图2为本发明若干呈圆周排列的侧向滑动机构组合成一款塑料蜗轮产品外轮廓的示意图；
图3为本发明实施例1中模具组件合模状态的剖视图；
图4为本发明实施例1中模具组件脱模状态的剖视图；
图5为本发明实施例1中斜顶的示意图；
图6为本发明实施例1中限位销钉的示意图；
图7为本发明实施例1中若干呈圆周排列的斜顶组合成一款塑料蜗轮产品外轮廓的示意图；
图8为本发明实施例2中模具组件合模状态的剖视图；
图9为本发明实施例2中模具组件脱模状态的剖视图；
图10为本发明实施例2中滑块的示意图；
图11为本发明实施例2中锁紧块的示意图；
图12为本发明实施例2中第一环形压条的示意图；
图13为本发明实施例2中第二环形压条的示意图；
图14为本发明实施例2中若干呈圆周排列的滑块组合成一款塑料蜗轮产品外轮廓的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明：
如图1所示，本发明引用了一款需要注塑的塑料蜗轮101，其包括齿顶区域100、凹面齿形特征部分103、前模特征部分104和后模特征部分102。
本发明塑料蜗轮的注塑方法是：
塑料蜗轮模具的定模部分401与动模部分402进行合模工序，动模部分402装有若干呈圆周排列的侧向滑动机构201，该侧向滑动机构201靠近圆心的端部呈扇形齿形状；若干侧向滑动机构201的扇形齿形状端部、所述定模部分401的前模仁301和所述动模部分402的后模仁302组合成所述塑料蜗轮模具的型腔303。熔融状态的塑料通过浇注系统318注入到所述塑料蜗轮模具的型腔303内，所述若干侧向滑动机构201的扇形齿形状端部组合注塑塑料蜗轮101的凹面齿形特征部分103，所述定模部分401的前模仁注塑塑料蜗轮101的前模特征部分104，所述动模部分402的后模仁302注塑塑料蜗轮101的后模特征部分102，熔融状态的塑料凝结成固体状塑料蜗轮101，注塑成型。所述侧向滑动机构201脱离塑料蜗轮101，所述动模部分402设置的顶出机构将塑料蜗轮101顶出，得到塑料蜗轮成品。
如图2所示，根据所述塑料蜗轮的注塑制造方法所采用的注塑模具组件，其包括定模部分和动模部分，所述动模部分包括若干呈圆周排列的侧向滑动机构201，所述侧向滑动机构201靠近圆心的扇形齿端部组合成塑料蜗轮101的凹面齿形特征部分103（即一侧向滑动机构的扇形齿端部形成塑料蜗轮的若干齿形，若干侧向滑动机构的扇形齿端部的组合形成了塑料蜗轮的全部齿形及其合成的齿圈）。所述若干侧向滑动机构201的扇形齿端部、定模部分的前模仁和动模部分的后模仁组成所述塑料蜗轮模具的型腔。所述动模部分还包括注塑成型后将塑料蜗轮成品顶出的顶出机构。
所述侧向滑动机构的数量和其扇形齿端部的齿数、齿距、扇形弧度由具体塑料蜗轮产品的齿数、螺旋角和在侧向滑动机构滑动方向没有倒扣的情况下确定。为不影响产品精度，所述侧向滑动机构在产品上的拼合线设置在塑料蜗轮齿形的齿顶区域100，不能设置在齿面上而影响产品的使用。
实施例1：
如图3至7所示，所述侧向滑动机构为斜顶501，所述斜顶的头部呈扇形齿形状，所述斜顶头部502两侧为与相邻斜顶配合的斜面503，呈圆周排列的若干斜顶501的扇形齿形状的斜顶头部502、定模部分401的前模仁301和动模部分402的后模仁302组合成所述塑料蜗轮模具的型腔303；所述斜顶501的背部504设有T形凸起，斜顶501的导向角度相对于顶出机构的顶出方向远离所述型腔303的中心位置呈5°～10°（优选是8°）；所述斜顶501置于斜顶导向槽304内，所述的斜顶导向槽304设有与斜顶501的T形凸起拼合，且与斜顶501具有相同导向角度的T形凹槽；所述顶出机构为二次顶出机构，其包括安装于底板305上的上顶出板和下顶出板，所述上顶出板和下顶出板之间设置有开闭器308，所述上顶出板固定有用于顶出注塑后的塑料蜗轮的第一顶杆306，所述下顶出板固定有用于顶出斜顶的第二顶杆307。
所述上顶出板包括相叠合并固定连接的上顶针板311和上顶针板托板312；所述下顶出板包括相叠合并固定连接的下顶针板313和下顶针板托板314。
所述斜顶501设置限位销钉601，所述的斜顶导向槽304内设有销钉限位槽309。作为一个优选的实施方式，所述限位销钉601的一端为螺旋状，可旋入斜顶501下端设置的螺丝孔505使之固定；所述限位销钉601的另一端为内六角状，便于用外六角扳手拆装。所述模具组件的加工由精密数控机床完成，保证产品精度。
本实施例的工作过程：
在模具闭合状态下，边锁310将A板315和B板316锁定，防止模具在注塑过程中发生移位，保证产品精度。注塑机射嘴对准定模部分401顶端的唧嘴，熔融状态的塑料经浇注系统318、进胶口317注入到所述塑料蜗轮模具的型腔303内，所述若干斜顶501的扇形齿形状的斜顶头部502注塑塑料蜗轮的凹面齿形特征部分103，所述定模部分401的前模仁301注塑塑料蜗轮的前模特征部分104，所述动模部分402的后模仁302注塑塑料蜗轮的后模特征部分102，注塑成型。定模部分401开启，注塑机顶棍319穿过底板305和下顶出板与上顶出板接触顶出（此时，开闭器308闭合，连接上顶出板和下顶出板）；同时，第二顶杆307沿斜顶导向槽304顶出斜顶501，第一顶杆306顶出塑料蜗轮。当上顶出板上端面接触到方铁台阶320时，开闭器308受力打开，下顶出板静止，斜顶501静止（上述过程中，斜顶逐渐脱离塑料蜗轮，斜顶静止后，斜顶的头部彻底脱离塑料蜗轮，限位销钉601卡在销钉限位槽309内，防止斜顶501滑落）；注塑机顶棍319继续顶出，第一顶杆306继续顶出塑料蜗轮101，至塑料蜗轮整体超出斜顶顶面，此时塑料蜗轮可自由掉下或由机械手取出。
完成脱模工序取出塑料蜗轮后，下一次加工的合模工序的准备工作为：由A板315和前模仁301压住复位杆321和斜顶实现复位，注塑模具处于合模状态，如图3。
实施例2：
如图8至14所示，所述侧向滑动机构为滑块106，所述滑块106的头部呈扇形齿形状，滑块头部107两侧为与相邻滑块配合的斜面，呈圆周排列的若干滑块的扇形齿形状的滑块头部107、定模部分401的前模仁301和动模部分402的后模仁302组合成所述塑料蜗轮模具的型腔303；所述滑块106置于滑块导向槽801内，所述滑块导向槽801留有供滑块106滑动的空间；所述滑块中部设有斜方槽110，所述斜方槽110从所述滑块顶部延远离所述型腔303的中心方向伸至滑块106内部；所述定模部分401的前模仁301下端固定有与滑块106的斜方槽110拼合的锁紧块802。
所述滑块106的斜方槽110两侧分别设置第一压条槽105和第二压条槽109，第一环形压条121和第二环形压条131分别置于呈圆周排列的若干滑块106的第一压条槽105和第二压条槽109组成的两个环形压条槽内，且所述第一压条槽105和第二压条槽109内留有滑块106滑动时所需的滑动空间，两环形压条保证滑块106平稳移动。
所述滑块106的底部设置一圆形凹坑108，所述滑块导向槽801底部设置一与圆形凹坑108配合的定位波珠螺丝803，合模状态，圆形凹坑108与定位波珠螺丝803的距离为脱模时滑块106的滑动距离，其用于限定滑块106脱模时的滑动位置。
所述顶出机构包括安装于底板305上的顶出板，所述顶出板固定有用于顶出注塑后的塑料蜗轮的顶杆804。
所述顶出板包括相叠合并固定连接的顶针板805和顶针板托板806。
本实施例的工作过程：
如图9所示，注塑模具闭合，注塑机射嘴对准定模部分401顶端的唧嘴，熔融状态的塑料经浇注系统318、进胶口317注入到所述塑料蜗轮模具的型腔303内，所述若干滑块106的扇形齿形状的滑块头部107注塑塑料蜗轮的凹面齿形特征部分103，所述定模部分401的前模仁301注塑塑料蜗轮的前模特征部分104，所述动模部分402的后模仁302注塑塑料蜗轮的后模特征部分102，注塑成型。定模部分401开启，带动前模仁301下端固定的锁紧块802向上运动，滑块106在锁紧块802的斜面拖动下沿水平方向离开塑料蜗轮101的凹面齿形部分103，定位波珠螺钉803卡入滑块106底部的圆形凹坑108，对滑块定位。固定于顶出板的顶杆804顶出塑料蜗轮，至塑料蜗轮整体超出滑块顶面，此时塑料蜗轮可自由掉下或由机械手取出。
完成脱模工序取出塑料蜗轮后，下一次加工的合模工序的准备工作为：由A板315和前模仁301压住复位杆，锁紧块802与斜方槽110拼合，实现滑块复位，注塑模具处于合模状态，如图8。
以上所述仅为本发明较佳的实施方式，并非用来限定本发明的实施范围，但凡在本发明的保护范围内所做的等效变化及修饰，皆应认为落入了本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种塑料蜗轮的注塑方法，其特征在于：
⑴合模工序：塑料蜗轮模具的定模部分与动模部分进行合模，所述动模部分装有若干呈圆周排列的侧向滑动机构，所述侧向滑动机构靠近圆心的端部呈扇形齿形状；所述若干侧向滑动机构的扇形齿端部、所述定模部分的前模仁和所述动模部分的后模仁组合成所述塑料蜗轮模具的型腔；
⑵注塑成型工序：熔融状态的塑料通过浇注系统注入到所述塑料蜗轮模具的型腔内，所述若干侧向滑动机构的扇形齿端部组合注塑塑料蜗轮的凹面齿形特征部分，所述定模部分的前模仁注塑塑料蜗轮的前模特征部分，所述动模部分的后模仁注塑塑料蜗轮的后模特征部分，熔融状态的塑料凝结成固体状塑料蜗轮，注塑成型；
⑶脱模工序：所述侧向滑动机构侧向滑动脱离塑料蜗轮，所述动模部分设置的顶出机构将塑料蜗轮顶出，得到塑料蜗轮成品。
2.根据权利要求l所述的塑料蜗轮的注塑方法所采用的注塑模具组件，其特征在于：其包括定模部分和动模部分，所述的动模部分包括
若干侧向滑动机构，呈圆周排列；和
顶出机构，注塑成型后，将塑料蜗轮成品顶出；
所述侧向滑动机构靠近圆心的端部呈扇形齿形状，所述若干侧向滑动机构的扇形齿端部、定模部分的前模仁和动模部分的后模仁组成所述塑料蜗轮模具的型腔。
3.根据权利要求2所述的注塑模具组件，其特征在于：所述侧向滑动机构为斜顶，所述斜顶的头部呈扇形齿形状，所述斜顶的头部两侧为与相邻斜顶配合的斜面，呈圆周排列的若干斜顶的扇形齿头部、定模部分的前模仁和动模部分的后模仁组合成所述塑料蜗轮模具的型腔；所述斜顶的背部设有T形凸起，斜顶的导向角度相对于顶出机构的顶出方向远离所述型腔的中心位置呈5°～10°；所述斜顶置于斜顶导向槽内，所述的斜顶导向槽设有与斜顶的T形凸起拼合，且与斜顶具有相同导向角度的T形凹槽；所述顶出机构为二次顶出机构，其包括安装于底板上的上顶出板和下顶出板，所述上顶出板和下顶出板之间设置有开闭器，所述上顶出板固定有用于顶出注塑后的塑料蜗轮的第一顶杆，所述下顶出板固定有用于顶出斜顶的第二顶杆。
4.根据权利要求3所述的注塑模具组件，其特征在于：所述斜顶设置限位销钉，所述的斜顶导向槽内设有销钉限位槽。
5.根据权利要求2所述的注塑模具组件，其特征在于：所述的侧向滑动机构为滑块，所述滑块的头部呈扇形齿形状，滑块的头部两侧为与相邻滑块配合的斜面，呈圆周排列的若干滑块的扇形齿头部、定模部分的前模仁和动模部分的后模仁组合成所述塑料蜗轮模具的型腔；所述滑块置于滑块导向槽内，所述滑块导向槽留有供滑块滑动的空间；所述滑块中部设有斜方槽，所述斜方槽从所述滑块顶部沿远离所述型腔的中心方向伸至滑块内部；所述定模部分的前模仁的下端固定有与滑块的斜方槽拼合的锁紧块。
6.根据权利要求5所述的注塑模具组件，其特征在于：所述滑块的斜方槽两侧设置第一压条槽和第二压条槽，第一环形压条和第二环形压条分别置于呈圆周排列的若干滑块的第一压条槽和第二压条槽组成的两个环形压条槽内，且所述第一压条槽和第二压条槽内留有滑块滑动所需的空间。
7.根据权利要求5或6所述的注塑模具组件，其特征在于：所述滑块的底部设置一圆形凹坑，所述滑块导向槽底部设置一与圆形凹坑配合的定位波珠螺丝；合模状态，圆形凹坑与定位波珠螺丝的距离为脱模时滑块的滑动距离。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Application publication date: 20140122 |