CN106738716A - 人字齿轮的注射成型脱模与复位装置 - Google Patents

人字齿轮的注射成型脱模与复位装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种人字齿轮注射成型脱模与复位装置，自上到下依次包括：型腔固定板、动模板、支承板、垫块、动模座板；型腔固定板的安装孔内安装前段向心推力轴承，前段向心推力轴承内侧设有前段斜齿轮型腔；动模板内包括后段斜齿轮型腔；前段斜齿轮型腔侧面安装有定位镶块，定位镶块与后段斜齿轮型腔外侧对应位置开设的定位槽配合；后段斜齿轮型腔内设有动模型芯镶块，后段斜齿轮型腔与动模型芯镶块之间安装后段向心推力轴承；动模型芯镶块内安装有成型中心孔的型芯；动模座板上、两侧垫块之间设置两级顺序推出机构。本发明通过两段斜齿轮型腔先后顺序旋转实现人字齿轮顺利脱模，依靠定位镶块使旋向相反的两段斜齿齿槽在合模复位时对正成型位置。

Description

人字齿轮的注射成型脱模与复位装置
技术领域
本发明人字齿轮的注射成型脱模与复位装置适用于人字塑料齿轮注射成型后脱离模具型腔以及合模时型腔对正复位的机构设计及应用。
背景技术
平行两轴的齿轮传动有直齿轮、斜齿轮、人字齿轮三种。人字齿轮相当于两个斜齿轮合并而成，结构对称、直径相等、齿廓旋向相反，不但具备斜齿轮的优点还克服了斜齿轮会产生较大的轴向力这一缺点，具有重合度高、轴向载荷小、承载能力高、工作平稳等优点，人字齿轮传动是齿轮传动机构的一个重要发展方向。人字塑料齿轮注射成型后，要使其两段分别为左旋、右旋的齿圈顺利与齿轮成型型腔分离，必须借助相应的旋转运动才能实现。
现有公开文献和专利对单联塑料斜齿轮、双联(不同直径)塑料斜齿轮的注射成型后脱模问题均有相应的有效解决方案。针对人字齿轮(相当于等直径双向塑料斜齿轮)的注射成型后脱模问题，目前实践中有分别在动、定模设置芯杆成型斜齿齿槽(芯杆数量等于斜齿齿槽的数量)，开模后通过连杆装置带动斜齿槽的成型芯杆斜向抽出，实现动定模双向抽芯，但模具结构复杂、零件加工繁琐、装配精度低、成型质量差。还有采用两斜齿轮型腔组合嵌入、定模盘式旋转推出、弧形弯销复位、动模型芯旋转二级推出的结构，但该结构至少存在如下不足：1.定模型腔上弧形弯销的导向孔加工困难；2.难以控制弧形弯销的弧度与定模型腔旋转角度的一致性；3.型芯旋转的阻力大，易磨损；4.不易保证型芯旋转的角度和速度与斜齿轮的螺旋角的一致性；5.二级推出机构运动不灵活。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提出一种结构完善、动作高效的人字齿轮注射成型脱模与复位装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
人字齿轮注射成型脱模与复位装置，自上到下依次包括：型腔固定板、动模板、支承板、垫块、动模座板；
型腔固定板的台阶孔内安装前段向心推力轴承，前段向心推力轴承内侧设有前段斜齿轮型腔；动模板内包括后段斜齿轮型腔，后段斜齿轮型腔与动模板的安装孔之间大间隙配合；前段斜齿轮型腔侧面安装有定位镶块，定位镶块与后段斜齿轮型腔外侧对应位置开设的定位槽配合；后段斜齿轮型腔内设有动模型芯镶块，后段斜齿轮型腔与动模型芯镶块之间安装后段向心推力轴承；动模型芯镶块内安装有成型中心孔的型芯；
动模座板上、两侧垫块之间设置两级顺序推出机构；两级顺序推出机构包括一级推板、一级推杆固定板、一级推杆构成的一级推出机构，二级推板、二级推杆固定板、二级推杆构成的二级推出机构，以及推板导柱、连接拉杆；一级推板和一级推杆固定板之间、二级推板和二级推杆固定板之间固定连接，型腔固定板下面至一级推板上面固定连接一级推杆；固定于二级推板上面的二级推杆用于推动人字齿轮塑件向前移动；动模板下面固定有延伸至动模底板的推板导柱，连接拉杆穿过二级推杆固定板固定于一级推板上，动模座板、二级推板对应连接拉杆位置开孔。
进一步的，前段斜齿轮型腔、后段斜齿轮型腔的锥面配合，保证人字齿轮两段斜齿轮的同轴度。
进一步的，前段斜齿轮型腔侧面设有定位镶块安装槽，顶部设有台肩，底面设有锥形扩孔。
进一步的，后段斜齿轮型腔上部设有与锥形扩孔配合的锥形凸台，中部侧面对应位置设有配合定位镶块的定位槽，底部设有台肩。
进一步的，定位镶块为2～4块，在前段斜齿轮型腔侧面均布安装。
进一步的，设置在两侧的注射机顶杆提供推出机构的动力来源。
进一步的，推板导柱穿过一级推杆固定板、一级推板、二级推杆固定板、二级推板处分别设置一级推板导套、二级推板导套；一级推杆、推板导柱、连接拉杆分别设置2～4个。
进一步的，二级推杆分为二级推杆Ⅰ、二级推杆Ⅱ，分别均匀设置3～6个。
型芯的截面为带有凸起的圆形。导柱安装在定模部分，动、定模合拢时，穿过型腔固定板、动模板、支承板及垫块，在型腔固定板上配合有直导套，在动模板上配合有带肩导套。
注射机顶杆推动一级推出机构首先工作，在一级推杆的作用下，型腔固定板向前移动，通过前段向心推力轴承，带动前段斜齿轮型腔旋转的同时与人字齿轮塑件的前段沿轴向分离；当连接拉杆与二级推出机构接触时，二级推出机构开始工作，并且与一级推出机构一起推动人字齿轮塑件向前移动，由于后段向心推力轴承的作用，后段斜齿轮型腔被“逆向”转动，直至人字齿轮塑件被完全推出动模，最终实现人字齿轮塑件的顺利脱模。
本发明具有如下有益效果：
1.分别采用两段斜齿轮型腔成型两段旋向相反的斜齿轮，并通过连接拉杆的作用实现两级顺序脱模，有效解决了两部分斜齿轮型腔旋转方向相反而导致的干扰问题。向心推力轴承的使用，有助于通过斜齿轮型腔的逆向旋转实现人字齿轮塑件在脱模时沿着轴线方向与对应成型的斜齿轮型腔分离脱出。
2.前段斜齿轮型腔和后段斜齿轮型腔通过定位镶块进行复位定位，确保旋向相反的两段斜齿齿槽对拼时对正位置。前后两段斜齿轮型腔间的锥面配合保证了人字齿轮两段斜齿轮的同轴度。
3.前段斜齿轮型腔的台肩与型腔固定板的台阶孔，避免了前段斜齿轮型腔旋转与人字齿轮塑件分离时沿轴向脱离型腔固定板。
附图说明
图1是本实施例的装置A-A向剖视图。
图2是本实施例的装置的俯视图。
图3是本实施例的装置的B-B向剖视图。
图4是本实施例装置的一级推出塑件状态示意图。
图5是本实施例装置的二级推出塑件状态示意图。
图6是本实施例的前后两段斜齿轮型腔组合示意图。
图7是本实施例的前后两段斜齿轮型腔组合俯视图。
图8是本实施例的前段斜齿轮型腔示意图。
图9是本实施例的前段斜齿轮型腔的俯视图。
图10是本实施例的后段斜齿轮型腔示意图。
图11是本实施例的后段斜齿轮型腔的俯视图。
图12是本实施例的定位镶块(Ⅰ)视图。
图13是本实施例的定位镶块(Ⅰ)的俯视图。
图14是本实施例的定位镶块(Ⅱ)视图。
图15是本实施例的定位镶块(Ⅱ)俯视图。
图中，1-连接螺钉；2-型腔固定板；3-动模板；4-前段向心推力轴承；5-定位镶块(Ⅰ)；6-前段斜齿轮型腔；7-型芯；8-人字齿轮塑件；9-定位镶块(Ⅱ)；10-后段斜齿轮型腔；11-直导套；12-导柱；13-带肩导套；14-支承板；15-后段向心推力轴承；16-一级推杆；17-动模型芯镶块；18-垫块；19-内六角螺钉(Ⅰ)；20-内六角螺钉(Ⅱ)；21-二级推板；22-二级推杆固定板；23-注射机顶杆；24-连接拉杆；25-二级推板导套；26-动模座板；27-一级推板导套；28-一级推板；29-一级推杆固定板；30-推板导柱；31-二级推杆(Ⅰ)；32-二级推杆(Ⅱ)。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明。
本实施例用于注射成型模具，模具安装在卧式注射机上。
注塑结束后，在注射机开模机构作用下，动模部分沿图1所示分型面I-I后退至所设定位置。图2主要反映导柱、内六角螺钉、斜齿轮型腔、定位镶块、推杆、推板导柱、连接拉杆、注射机顶杆等零件的分布位置。图1是装置的A-A向剖视图，图3是装置的B-B向剖视图。
装置自上到下依次包括：型腔固定板2、动模板3、支承板14、垫块18、动模座板26等；连接螺钉1连接动模板3、支承板14、垫块18、动模座板26等，型芯7固定在动模型芯镶块17的中心。
由一级推板28、一级推杆固定板29和四根一级推杆16组成一级推出机构，一级推板28和一级推杆固定板29通过四根内六角螺钉(Ⅰ)19联接，四组一级推板导套27和推板导柱30组成一级推出机构的导向部分。
如图4所示，注射机顶杆23穿过动模座板26、二级推板21以及二级推杆固定板22上对应的的两侧顶出孔，推动一级推板28，带动一级推出机构动作，型腔固定板2受一级推杆16的推动，并通过前段向心推力轴承4的作用，带动前段斜齿轮型腔6旋转的同时与人字齿轮塑件8的前段斜齿轮沿轴向分离。
与此同时，设置在前段斜齿轮型腔6上的定位镶块(Ⅰ)5(图12、图13)和定位镶块(Ⅱ)9(图14、图15)不再与后段斜齿轮型腔10外侧对应开设的定位槽斜面10-2、10-1(见图11)接触，不会对前段斜齿轮型腔6的旋转产生干涉。
当前段斜齿轮型腔6旋转与人字齿轮塑件8分离时，为避免前段斜齿轮型腔6和前段向心推力轴承4沿轴向产生位移并可能脱离型腔固定板2，采用在前段斜齿轮型腔6上设置台肩与型腔固定板2上设置台阶孔的配合结构。
由二级推板21、二级推杆固定板22、三根120°均布的二级推杆(Ⅰ)31、三根120°均布的二级推杆(Ⅱ)32组成二级推出机构，二级推杆(Ⅰ)31、二级推杆(Ⅱ)32以大间隙穿过一级推板28和一级推杆固定板29，二级推板21和二级推杆固定板22通过四根内六角螺钉(Ⅱ)20联接，四组二级推板导套25和推板导柱30组成二级推出机构的导向部分。
如图5所示，当固定在一级推板28上的连接拉杆24的台肩与二级推杆固定板22的下表面接触，受连接拉杆24的拉动，二级推出机构开始与一级推出机构一起向前移动。二级推杆(Ⅰ)31和二级推杆(Ⅱ)32推动人字齿轮塑件8向前移动，由于动模型芯镶块17和后段向心推力轴承15的作用，人字齿轮塑件8向前移动时，后段斜齿轮型腔10被“逆向”转动，直至人字齿轮塑件8被完全推出动模，而后人字齿轮塑件8因自重无阻滞掉落，最终实现人字齿轮塑件8的顺利脱模。
为避免人字齿轮塑件在推出过程中产生后变形，采用慢速推出的脱模方式。
安装在定模部分的导柱12保证了型腔固定板2的运动导向，导柱12配合有直导套11和带肩导套13。
前段斜齿轮型腔6与后段斜齿轮型腔10在合模时通过锥面配合以保证人字齿轮塑件8两段斜齿轮的同轴度。
为使后段斜齿轮型腔10转动顺畅，后段斜齿轮型腔10与动模板的安装孔采取大间隙配合。
在一级推板28上设有四根连接拉杆24，既用于控制一级推出机构与二级推出机构的先后推出时间之差距，也用于控制一级推出机构与二级推出机构的推出距离之差距。
一级推板导套27、二级推板导套25和推板导柱30构成的导向装置，用于两级推出机构推出及复位的运动导向。
合模时，定模部分的分型面作用于型腔固定板2，型腔固定板2后移并作用于一级推杆16，一级推杆16反向推动一级推出机构返回，推至一级推板28与二级推杆固定板22接触，同时反向推动二级推出机构一起返回，直至二级推板21与动模座板26接触。
如图6、图7、图8、图9所示，前段斜齿轮型腔侧面设有定位镶块安装槽，顶部设有台肩，底面设有锥形扩孔。如图10、图11所示，后段斜齿轮型腔上部设有与锥形扩孔配合的锥形凸台，中部侧面对应位置设有配合定位镶块的定位槽，底部设有台肩。
由于人字齿轮塑件8在脱模过程中迫使前段斜齿轮型腔6和后段斜齿轮型腔10“逆向”旋转，再加上旋转时的运动惯性，会导致两段斜齿轮型腔中的斜齿齿槽合模对拼时错位。在前段斜齿轮型腔6分别安装定位镶块(Ⅰ)5和定位镶块(Ⅱ)9，合模过程中定位镶块(Ⅰ)5上的弧面5-1(见图12)、定位镶块(Ⅱ)9上的弧面9-1(见图14)分别先与后段斜齿轮型腔10外侧对应开设的定位槽斜面10-2、10-1接触，借助前段向心推力轴承4、后段向心推力轴承15的作用，前段斜齿轮型腔6和后段斜齿轮型腔10一边旋转一边合拢，直至定位镶块(Ⅰ)5上的斜面5-2(见图12)、定位镶块(Ⅱ)9上的斜面9-2(见图14)分别与后段斜齿轮型腔10外侧对应开设的定位槽斜面10-2、10-1接触，迫使两段斜齿轮型腔(6、10)的斜齿齿槽对拼时对正位置，确保人字齿轮塑件8的成型精度。
所有零部件回到原始成型位置，准备下一个注射成型循环。
以上的实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。本发明未涉及的技术均可通过现有的技术加以实现。

Claims (10)

1.人字齿轮注射成型脱模与复位装置，其特征在于，自上到下依次包括：型腔固定板、动模板、支承板、垫块、动模座板；
型腔固定板的台阶孔内安装前段向心推力轴承，前段向心推力轴承内侧设有前段斜齿轮型腔；动模板内包括后段斜齿轮型腔，后段斜齿轮型腔与动模板的安装孔之间采用大间隙配合；前段斜齿轮型腔侧面安装有定位镶块，定位镶块与后段斜齿轮型腔外侧对应位置开设的定位槽配合；后段斜齿轮型腔内设有动模型芯镶块，后段斜齿轮型腔与动模型芯镶块之间安装有后段向心推力轴承；动模型芯镶块内安装有成型中心孔的型芯；
动模座板上、两侧垫块之间设置两级顺序推出机构；两级顺序推出机构包括一级推板、一级推杆固定板、一级推杆构成的一级推出机构，二级推板、二级推杆固定板、二级推杆构成的二级推出机构，以及推板导柱、连接拉杆；一级推板和一级推杆固定板之间、二级推板和二级推杆固定板之间固定连接，型腔固定板下面至一级推板上面固定连接一级推杆；固定于二级推板上面的二级推杆用于推动人字齿轮塑件向前移动；动模板下面固定有延伸至二级推板的推板导柱，连接拉杆穿过二级推杆固定板固定于一级推板上，动模座板、二级推板对应连接拉杆位置开孔。
2.根据权利要求1所述的人字齿轮注射成型脱模与复位装置，其特征在于：前段斜齿轮型腔侧面设有定位镶块安装槽，顶部设有台肩，底面设有锥形扩孔。
3.根据权利要求1或2所述的人字齿轮注射成型脱模与复位装置，其特征在于：后段斜齿轮型腔上部设有与锥形扩孔配合的锥形凸台，中部侧面对应位置设有配合定位镶块的定位槽，底部设有台肩。
4.根据权利要求1或2所述的人字齿轮注射成型脱模与复位装置，其特征在于：定位镶块为2～4块，在前段斜齿轮型腔侧面均布安装。
5.根据权利要求1所述的人字齿轮注射成型脱模与复位装置，其特征在于：注射机顶杆穿过动模座板、二级推板以及二级推杆固定板上对应的的两侧顶出孔，推动一级推板。
6.根据权利要求1所述的人字齿轮注射成型脱模与复位装置，其特征在于：推板导柱穿过一级推杆固定板、一级推板、二级推杆固定板、二级推板处分别设置一级推板导套、二级推板导套；一级推杆、推板导柱、连接拉杆分别设置2～4个。
7.根据权利要求1、5或6所述的人字齿轮注射成型脱模与复位装置，其特征在于：二级推杆分为二级推杆Ⅰ、二级推杆Ⅱ，分别均匀设置3～6个。
8.根据权利要求1所述的人字齿轮注射成型脱模与复位装置，其特征在于：型芯的截面为带有凸起的圆形。
9.根据权利要求1所述的人字齿轮注射成型脱模与复位装置，其特征在于：型腔固定板上前段向心推力轴承的安装孔采用台阶孔结构。
10.根据权利要求1所述的人字齿轮注射成型脱模与复位装置，其特征在于：导柱设有4根，安装在定模部分，动、定模合拢时穿过型腔固定板、动模板、支承板及垫块，在型腔固定板上配合有直导套，在动模板上配合有带肩导套。
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