一種斜齒輪模具的制作方法
【專利摘要】一種斜齒輪模具，包括對合的動模板和定模板，動模板上設有動模模仁，定模板上設有定模模仁，動模模仁與定模模仁之間的分型面上設有斜齒輪的成型型腔，所述的成型型腔連接澆注機構；所述的定模模仁上裝有齒套回位壓塊，所述的齒套上固接有齒套回位銷和齒套限位銷，所述的齒套蓋板上開容納齒套回位銷的第一孔M和容納齒套限位銷的第二孔J；所述的齒套限位銷在第二孔J中的行程限定齒套回位銷在斜齒輪頂出過程中的位移；所述的齒套回位壓塊(13)端部的斜面在合模過程壓迫齒套回位銷回到初始位置。
【專利說明】一種斜齒輪模具

【技術領域】
:
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種斜齒輪的制造模具。

【背景技術】
[0002]針對高精度的塑料斜齒輪的產品，其斜齒輪齒形的成型是在專門的帶有斜齒形狀的齒套上成型，在產品頂出過程中，斜齒輪直接頂出，在頂出過程中，齒套受到斜齒輪的斜齒形的驅動作用，會隨著斜齒輪的頂出，而自行旋轉一個角度，直到斜齒輪頂出后，齒套旋轉停止，齒套旋轉后，如何再旋轉回之前的位置，這是一個難題，本專利就此而展開論述。
[0003](一):塑料產品圖及模具概念設計:
[0004]圖1是斜齒輪的產品圖，其材料為POM(聚甲醛)，產品直徑為60mm，全齒嚙合誤差要求為0.08mm,單齒嚙合誤差要求為0.03mm，是一款要求非常高的塑料斜齒輪產品。
[0005]圖2為圖1中的斜齒輪主視圖的放大圖，從圖中可以看出，與一般的直齒輪不一樣，該齒輪的齒形是斜的，與齒輪的軸線方向有一個b角存在,就是這個b角的存在,給我們的模具設計與制造帶來了與直齒輪模具不一樣的設計要求。
[0006]如圖3中，I’為斜齒輪，2’為模具上的成型齒形的齒套。
[0007]如圖4就是斜齒輪齒形出模的概念設計，A是斜齒輪I’剛注塑完成，還沒有頂出，還在齒套2’里的狀態(tài)，B是斜齒輪I’從齒套2’頂出后的狀態(tài),可以看出，斜齒輪I’直接從齒套2’中頂出來，在頂出過程中，由于有圖2所示的b角的存在，相對與斜齒輪的頂出方向而言，斜齒輪的齒形是有一個傾斜的b角存在的，是不能直接頂出的，在頂出過程中，斜齒輪I’由于還有其他特征的約束，是不能旋轉的。斜齒輪I’要被順利頂出的話，。只有成型斜齒部份的齒套2’，在頂出過程中，在斜齒輪I ’的驅動下，相應的旋轉一個角度，如B中的箭頭，即是齒套2’的旋轉方向。齒套2’旋轉后，才能完成斜齒輪齒形的順利頂出。
[0008](二):傳統(tǒng)模具方案:
[0009]圖5是現(xiàn)有技術模具結構詳圖，顯示了模具的動模側與定模側的視圖，其中:1’，斜齒輪2 ’，齒套6 ’，定模型芯7 ’，定模板8 ’，齒套蓋板9 ’，動模板。
[0010]圖6為模具合模狀態(tài)的圖5所示的A-A的剖面視圖，其中:11’，頂針墊板12’，頂針固定板。
[0011]圖7為圖6中B’處的放大視圖。其中:1’，斜齒輪2’，齒套3’，動模模仁4’，滾針軸承5 ’，滾珠軸承6 ’，定模模仁7 ’，定模板8 ’，齒套蓋板9 ’，動模板10 ’，頂針。
[0012]圖7即是斜齒輪模具成型的模具的主要結構圖，從圖中，可以看出I’是斜齒輪，2’是齒套，齒套2’的內側與動模模仁3’的外側在E處呈園柱面的間隙配合，間隙為單邊0.0lmm,齒套2’的底面在F處被滾針軸承4’撐住，齒套2’的外側在G’處，與滾珠軸承5’相配合。由于齒套2’在F’，G’兩處相配合的都是軸承面，都是可以自由滑動的，只有E’處是呈園柱面的間隙配合，這樣的話，就實現(xiàn)了齒套2’是可以繞產品的軸線D而自由旋轉的結構。
[0013]圖8為圖5中動模側視圖的C’處放大圖。其中1’，斜齒輪2’，齒套8’，齒套蓋板。
[0014]在齒套蓋板8’上，沿齒套2’的園周方向，均勻刻好了呈360度方向均布的數(shù)字，從I到8。同樣，在齒套2’上也刻有如E’處的箭頭，由于有這些數(shù)字的存在，再加上箭頭H’的指示作用，可以清楚的識別出齒套2’的旋轉位置。
[0015]圖中可以看出，在合模狀態(tài)，在斜齒輪2’被頂出前，箭頭H’正對著8’的位置，也就是圖中的45度角的位置。
[0016]圖9為模具的開模后A-A的剖面視圖，頂針墊板11’與頂針固定板12’，在注塑機的作用下，完成產品的頂出動作，帶動固定在頂針固定板12’上的頂針10’完成頂出，將斜齒輪I’從齒套2’中頂出到位。
[0017]圖10為圖9的B’處放大圖，可以看出，斜齒輪I’已經(jīng)被頂針10’頂出齒套2’。
[0018]圖11為圖5的C’處放大圖，同樣的位置，在開模后，在斜齒輪I’被頂出的過程中，后，齒套2’在斜齒輪I的頂出驅動下，旋轉一個a角度，可以看出，箭頭H’所指的方向與之前的位置(45度線)，已形成了一個a角度。到這時，斜齒輪I’已被頂出，完成了第I次注塑過程。
[0019]圖12，模具繼續(xù)合模。
[0020]圖13，模具繼續(xù)合模后，完成斜齒輪2’的注塑過程，如圖5的C’處放大圖，同樣的位置，此時的狀態(tài)是齒套2’由于沒有受到任何外力的驅動，繼續(xù)保持在旋轉a角的位置。
[0021]圖14為第二次模具的開模后A-A的剖面視圖，，頂針墊板11’與頂針固定板12’，在注塑機的作用下，完成產品的頂出動作，帶動固定在頂針固定板12’上的頂針10’完成頂出，將斜齒輪I’從齒套2’中頂出到位。
[0022]圖15，圖5的C’處放大圖，同樣的位置，此時的狀態(tài)是在第二次開模后，在斜齒輪I’被頂出的過程中，齒套2’在斜齒輪I’的頂出驅動下，在之前旋轉一個a角度的基礎上，繼續(xù)旋轉了一個a角度，從圖中可以看出，箭頭H’所指的方向與之前的位置(45度線)，已形成了 2a角度。
[0023]到這時，斜齒輪I’已被頂出，完成了第2次注塑過程。
[0024]由此可以看出，繼續(xù)進行注塑的話，齒套2’會旋轉3a角度，4 a角度乃至于na角度，也就是說，模具的注塑的連續(xù)過程，就是齒套2’的連續(xù)的選轉過程。
[0025]這種結構有以下弊端:
[0026]1.如齒套旋轉的a角度,與斜齒輪齒數(shù)不是整數(shù)倍關系時,也就是說,齒套每旋轉一個a角度，相對與齒形而言，不是旋轉一個完整的齒形，而是旋轉一個多齒形或不到一個齒形，這樣的話，每個注塑出來的產品，會由于連續(xù)注塑過程中。由于齒套2’的旋轉作用，由于不是齒形的整數(shù)倍關系，實際上，每一次旋轉的位置，相對與齒形而言，都是不一樣的，這就意味著，每一模注塑出來的產品，都是不一樣的產品。
[0027]2.高精度的塑料斜齒輪產品，由于產品的注塑后的收縮作用，加上齒套2’加工過程中存在誤差。只有齒套旋轉到一個特定位置時，其產品才能滿足全齒嚙合誤差0.08與單齒嚙合誤差0.03的要求，象這樣齒套2’這樣連續(xù)的旋轉而注塑出來的產品，是滿足不了全齒嚙合誤差0.08與單齒嚙合誤差0.03的要求。


【發(fā)明內容】

[0028]本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術的上述缺點，提供一種確保產品齒形相同、嚙合誤差小的斜齒輪模具。
[0029]一種斜齒輪模具，包括對合的動模板9和定模板7，動模板9上設有動模模仁3，定模板7上設有定模模仁6，動模模仁3與定模模仁6之間的分型面上設有斜齒輪I的成型型腔，所述的成型型腔連接澆注機構；
[0030]動模模仁6連接模腳、動模固定板，動模模仁6與模腳圍合成的腔室內裝有頂針墊板11和頂針固定板12，頂針將成型的斜齒輪I頂出成型型腔；
[0031]所述的成型型腔被齒套2圍合，齒套2表面有斜齒成型面，所述的齒套2的內側與動模模仁3的外側呈圓柱面的間隙配合，齒套2的底面支撐在滾針軸承4上，齒套2的外側與滾珠軸承5配合；
[0032]所述的齒套2的外側套在齒套蓋板8的中心孔內，齒套蓋板8裝在動模板9上；
[0033]其特征在于:
[0034]所述的定模模仁6上裝有齒套回位壓塊13，所述的齒套2上固接有齒套回位銷15和齒套限位銷14,所述的齒套蓋板8上開容納齒套回位銷15的第一孔M和容納齒套限位銷14的第二孔J ;所述的齒套限位銷14在第二孔J中的行程限定齒套回位銷15在斜齒輪頂出過程中的位移；所述的齒套回位壓塊13端部的斜面131在合模過程壓迫齒套回位銷15回到初始位置。
[0035]進一步，所述的齒套回位銷15和第一孔M有一個以上，所述的齒套限位銷14和第二孔J有一個以上。
[0036]本發(fā)明的優(yōu)點是:確保產品齒形相同、嚙合誤差小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1是斜齒輪的產品圖
[0038]圖2是圖1中的斜齒輪主視圖的放大圖
[0039]圖3是斜齒輪和齒套的示意圖
[0040]圖4是斜齒輪齒形出模的概念示意圖
[0041]圖5是現(xiàn)有技術的動模側與定模側的視圖
[0042]圖6是合模狀態(tài)的圖5的A-A向剖視圖
[0043]圖7是圖6的B’處放大圖
[0044]圖8是圖5中動模側視圖的C’處放大圖
[0045]圖9是現(xiàn)有技術模具開模后A-A向剖視圖
[0046]圖10是圖9的B’處放大圖
[0047]圖11是圖5的C’處放大圖
[0048]圖12是現(xiàn)有技術模具的合模示意圖
[0049]圖13現(xiàn)有技術模具合模后的圖5的C’處放大圖
[0050]圖14是現(xiàn)有技術模具第二次開模后的A-A向剖視圖
[0051]圖15是現(xiàn)有技術模具第二次開模后圖5的C’處放大圖
[0052]圖16是本發(fā)明的動模側與定模側的視圖
[0053]圖17是本發(fā)明的合模狀態(tài)的A-A向剖視圖
[0054]圖18是圖16的C處
[0055]圖19是圖17的K-K向剖視圖
[0056]圖20是圖18的1-1向剖視圖
[0057]圖21是本發(fā)明開模狀態(tài)的A-A向剖視圖
[0058]圖22是圖16的C處放大圖
[0059]圖23是圖18的1-1向剖視圖的開模狀態(tài)示意圖
[0060]圖24是本發(fā)明的合模狀態(tài)的A-A剖視圖
[0061]圖25是再次合模后的圖16的C處放大圖
[0062]圖26是再次合模后的圖18的1-1向剖視圖
[0063]圖27是本發(fā)明二次開模后的A-A向剖視圖
[0064]圖28是本發(fā)明二次開模后的圖16的C處放大圖
[0065]圖29是本發(fā)明二次開模后的圖18的1-1向剖視圖
[0066]圖30是齒套部分的三維視圖
[0067]圖31是在圖30上加上齒套回位壓塊后的三維視圖

【具體實施方式】
[0068]參照附圖16-31:
[0069]—種斜齒輪模具，包括對合的動模板(9)和定模板(7),動模板(9)上設有動模模仁(3)，定模板(7)上設有定模模仁￠)，動模模仁(3)與定模模仁(6)之間的分型面上設有斜齒輪(I)的成型型腔，所述的成型型腔連接澆注機構；
[0070]動模模仁(6)連接模腳、動模固定板，動模模仁(6)與模腳圍合成的腔室內裝有頂針墊板(11)和頂針固定板(12)，頂針將成型的斜齒輪(I)頂出成型型腔；
[0071]所述的成型型腔被齒套2圍合，齒套2表面有斜齒成型面，所述的齒套2的內側與動模模仁3的外側呈圓柱面的間隙配合，齒套2的底面支撐在滾針軸承4上，齒套2的外側與滾珠軸承5配合；
[0072]所述的齒套2的外側套在齒套蓋板8的中心孔內，齒套蓋板8裝在動模板9上；
[0073]其特征在于:
[0074]所述的定模模仁6上裝有齒套回位壓塊13，所述的齒套2上固接有齒套回位銷15和齒套限位銷14,所述的齒套蓋板8上開容納齒套回位銷15的第一孔M和容納齒套限位銷14的第二孔J ;所述的齒套限位銷14在第二孔J中的行程限定齒套回位銷15在斜齒輪頂出過程中的位移；所述的齒套回位壓塊13端部的斜面131在合模過程壓迫齒套回位銷15回到初始位置。
[0075]所述的齒套回位銷15和第一孔M有一個以上，所述的齒套限位銷14和第二孔J有一個以上。
[0076]本發(fā)明通過一種齒套的機械回位機構，成功的解決了齒套的旋轉回位問題，確保了每一模注塑出來的產品，其齒形是一樣的，保證了產品的品質，以下加以介紹:
[0077]圖16為模具的動模側與定模側的視圖，其中:1，斜齒輪2，齒套6，定模型芯7，定模板8，齒套蓋板9，動模板13，齒套回位壓塊。
[0078]從以上圖中可以看出，相比以前的結構，這種新型的結構上，在定模型芯6的外偵牝有增加了兩個齒套回位壓塊13。
[0079]圖17為模具合模狀態(tài)的A-A的剖面視圖，該視圖與之前的圖6是一樣。也就是說齒套2的能夠旋轉的原理與之前的圖6，圖7是一樣的。其中:11，頂針墊板12，頂針固定板。
[0080]圖18為圖16的C處放大圖。其中1，斜齒輪2，齒套8，齒套蓋板14，齒套限位銷15齒套回位銷。
[0081]在之前的結構的基礎上,有新追加了齒套限位釘14與齒套回位銷15,在齒套蓋板8，有開了 M與J處的通孔。這兩處通孔就是齒套限位釘14與齒套回位銷15在齒套2旋轉時的運動空間。如J處的通孔，當齒套2旋轉時，齒套限位釘14可以在這個通孔內活動，E是齒套限位釘14旋轉到左側的極限位置，D是齒套限位釘14旋轉到右側的極限位置。這樣的話，可以防止齒套2因為旋轉過頭而造成齒套回位銷15在合模過程中與齒套2相撞而損壞齒套2。齒套回位銷15也可以在M處的通孔內，隨齒套的2的旋轉而運動,齒套回位銷15在M處的孔內，H處的箭頭正對45度角度線的方向時，其回位銷的中心到M處的孔內的邊緣的距離為LI。
[0082]圖19為圖17的K-K剖面圖，從圖19可以看出，齒套限位釘14與齒套回位銷15，是插入齒套2中的，是緊配合，這樣的話，在齒套2的旋轉過程中，齒套限位釘14與齒套回位銷15不會從齒套2中掉出來。
[0083]圖20為圖18的1-1剖面圖，其中:2，齒套3，動模模仁4，滾針軸承5，滾珠軸承6，定模模仁7，定模板8，齒套蓋板9，動模板13，齒套回位壓塊15，齒套回位銷。
[0084]從圖20可以看出，齒套回位壓塊13以掛臺的方式，固定在定模模仁6上。此時是合模狀態(tài)，齒套回位壓塊13是壓住齒套回位銷15的，齒套回位銷15的中心到齒套蓋板8上的M處的孔內的邊緣的距離為LI。這個LI即是對應圖18的LI。
[0085]圖21為模具開模狀態(tài)的A-A的剖面視圖，頂針墊板11與頂針固定板12，在注塑機的作用下，完成產品的頂出動作，帶動固定在頂針固定板12上的頂針10完成頂出，將斜齒輪I從齒套2中頂出到位。與之前的圖9的頂出過程類似。
[0086]圖22為圖16的C處放大圖，此時是模具開模后，斜齒輪I頂出后的狀態(tài)。其中1，斜齒輪2,齒套8,齒套蓋板14,齒套限位銷15齒套回位銷。
[0087]從圖中可以看出。齒套2在斜齒輪I頂出的驅動作用下，旋轉了一個a角，可以看出，齒套上的H處箭頭相對與之前的45度角度順時針旋轉了 a角。齒套限位銷14，也旋轉到齒套蓋板8中的J處的孔的D側。齒套回位銷15的中心到齒套蓋板8上的M處的孔內的邊緣的距離增加到L2。
[0088]圖23為圖18的1-1剖面圖的開模狀態(tài)。其中:2，齒套3，動模模仁4，滾針軸承5，滾珠軸承6，定模模仁7，定模板8，齒套蓋板9，動模板13，齒套回位壓塊15，齒套回位銷
[0089]從圖23可以看出，此時是開模狀態(tài)，齒套回位壓塊13已經(jīng)與齒套回位銷15分離，齒套回位銷15的中心到齒套蓋板8上的M處的孔內的邊緣的距離已增加到L2。這個L2即是對應圖22的L2。
[0090]模具繼續(xù)合模，圖24為合模狀態(tài)的A-A的剖面視圖，該視圖17的狀態(tài)一樣。其中:11，頂針墊板12，頂針固定板。
[0091]圖25為圖16的C處放大圖。但是是再次合模的狀態(tài)，其中1，斜齒輪2，齒套8，齒套蓋板14,齒套限位銷15齒套回位銷。
[0092]在合模過程中，齒套回位壓塊13與齒套回位銷15接觸，然后，齒套回位壓塊13作用于齒套回位銷15。驅動齒套2旋轉回位一個a角。圖中可以看到,H處箭頭又旋轉回45度角線上。齒套限位銷14也旋轉回到了 J孔的E側。齒套回位銷15與齒套蓋板8的M孔的孔內的邊緣的距離為又回到了 LI。相當于又回到了前一次的合模狀態(tài)。
[0093]圖26為圖18的1-1剖面圖，但是是再次合模的狀態(tài)，其中:2，齒套3，動模模仁4，滾針軸承5，滾珠軸承6，定模模仁7，定模板8，齒套蓋板9，動模板13，齒套回位壓塊15，齒套回位銷。
[0094]從圖26可以看出，此時是合模狀態(tài),齒套回位壓塊13作用于齒套回位銷15的,齒套回位銷15的中心到齒套蓋板8上的M處的孔內的邊緣的距離又回到了 LI。
[0095]圖27為模具繼續(xù)開模狀態(tài)的A-A的剖面視圖，頂針墊板11與頂針固定板12，在注塑機的作用下，完成產品的頂出動作，帶動固定在頂針固定板12上的頂針10完成頂出，將斜齒輪I從齒套2中頂出到位。與之前的圖21的頂出過程類似。
[0096]圖28為圖16的C處放大圖。但是是再次開模的狀態(tài)，其中I，斜齒輪2，齒套8，齒套蓋板14,齒套限位銷15齒套回位銷。
[0097]從圖中可以看出。齒套2在斜齒輪I頂出的驅動作用下，再次旋轉了一個a角，可以看出，齒套上的H處箭頭相對與之前的45度角度順時針再次旋轉了 a角。齒套限位銷
14,也再次旋轉到齒套蓋板8中的J處的孔的D側。齒套回位銷15的中心到齒套蓋板8上的M處的孔內的邊緣的距離再次增加到L2。
[0098]圖29為圖18的1-1剖面圖的再次開模狀態(tài)。其中:2，齒套3，動模模仁4，滾針軸承5，滾珠軸承6，定模模仁7，定模板8，齒套蓋板9，動模板13，齒套回位壓塊15，齒套回位銷。
[0099]從圖29可以看出，此時是開模狀態(tài),齒套回位壓塊13已經(jīng)與齒套回位銷15再次分離，齒套回位銷15的中心到齒套蓋板8上的M處的孔內的邊緣的距離再次增加到L2。這個L2即是對應圖22的L2。
[0100]從以上模具的動作過程可以看出，經(jīng)歷了兩次開合模過程后，齒套2經(jīng)歷了在模具頂出過程中，在斜齒輪I的驅動作用下，順時針方現(xiàn)旋轉了 a角，然后在合模過程中，在齒套回位壓塊13的對齒套回位銷15的作用下，驅動齒套2再逆時針方向旋轉回位a角。下次開模與合模繼續(xù)重復這個過程，后面的多次注塑也是重復這個過程。齒套限位銷14，在這個旋轉過程中，起到了限制齒套2旋轉范圍的作用。
[0101]相對與之前的結構，這種追加了齒套機械回位裝置的結構。最大的優(yōu)點在與:
[0102]1.由于每次注塑齒套2都回到同樣的位置，保證了每一模產品的齒形特征都是一樣的，也就是說，每一模產品都是一模一樣的。這與之前的老結構，每次注塑出來的斜齒輪產品都是不一樣的，是截然不同的。
[0103]2.高精度的塑料斜齒輪產品，由于產品的注塑后的收縮作用，加上齒套2加工過程中存在誤差。只有齒套旋轉到一個特定位置時，其產品才能滿足全齒嚙合誤差0.08與單齒嚙合誤差0.03的要求。由于有這種齒套機械回位裝置的存在。當齒套旋轉到一個特定位置后，通過箭頭位置定義好初始位置后，通過追加齒套機械回位裝置，就可以定好齒套2的位置，進行斜齒輪產品的注塑。保證了全齒嚙合誤差0.08與單齒嚙合誤差0.03的要求
[0104]圖30是齒套部分的3維視圖，可以看出，齒套部分的裝配關系。其中，1，斜齒輪2，齒套8,齒套蓋板14,齒套限位銷15,齒套回位銷。
[0105]圖31相對于圖30，追加了齒套回位壓塊13，可以看出它們的裝配關系。
[0106]本說明書實施例所述的內容僅僅是對發(fā)明構思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護范圍的不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護范圍也及于本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明構思所能夠想到的等同技術手段。
【權利要求】
1.一種斜齒輪模具，包括對合的動模板(9)和定模板(7)，動模板(9)上設有動模模仁(3)，定模板(7)上設有定模模仁￠)，動模模仁(3)與定模模仁(6)之間的分型面上設有斜齒輪(I)的成型型腔，所述的成型型腔連接澆注機構； 動模模仁(6)連接模腳、動模固定板，動模模仁(6)與模腳圍合成的腔室內裝有頂針墊板(11)和頂針固定板(12)，頂針將成型的斜齒輪(I)頂出成型型腔；所述的成型型腔被齒套(2)圍合，齒套(2)表面有斜齒成型面，所述的齒套(2)的內側與動模模仁(3)的外側呈圓柱面的間隙配合，齒套(2)的底面支撐在滾針軸承(4)上，齒套(2)的外側與滾珠軸承(5)配合；所述的齒套(2)的外側套在齒套蓋板(8)的中心孔內，齒套蓋板(8)裝在動模板(9)上； 其特征在于: 所述的定模模仁(6)上裝有齒套回位壓塊(13)，所述的齒套(2)上固接有齒套回位銷(15)和齒套限位銷(14),所述的齒套蓋板(8)上開容納齒套回位銷(15)的第一孔M和容納齒套限位銷(14)的第二孔J ;所述的齒套限位銷(14)在第二孔J中的行程限定齒套回位銷(15)在斜齒輪頂出過程中的位移；所述的齒套回位壓塊(13)端部的斜面(131)在合模過程壓迫齒套回位銷(15)回到初始位置。
2.如權利要求1所述的斜齒輪模具，其特征在于:所述的齒套回位銷(15)和第一孔M有一個以上，所述的齒套限位銷(14)和第二孔J有一個以上。
【文檔編號】B29C45/26GK104227973SQ201410243468
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權日:2014年6月3日
【發(fā)明者】張勁松, 劉寶升, 卓健 申請人:寧波天龍電子股份有限公司