齿轮齿条脱螺纹模具结构设计 设计案例

齿轮齿条脱螺纹模具结构设计
一、零件结构分析
该产品为一含有M20的内螺纹塑件，材料选用ABS。

此螺纹深度较大，材料强度较高，螺纹精度要求高，不能采用强行脱模，所以模具设计的重点是解决螺纹的旋转脱模问题。

考虑到脱模机构的工作稳定性、生产效率、自动化程度等因素，决定采用采用齿轮齿条机构脱模方式。

齿轮齿条机构具有结构简单，传动效率高等优点，
图1 零件图
二、模具结构设计
该塑件为大批量生产，为提高生产效率确定采用一模四腔对称布局，分布在一个Φ200的圆周上，如图2所示。

图2 型腔布置图3 浇注系统
1、浇注系统设计
浇注系统设计要考虑到所成型塑料的性能及成型产品的形状ABS熔体黏度低，流动性好；适用于一般进浇方式，如直接进浇，侧进浇，点进浇等。

但因零件高度尺寸较高且壁厚不完全均匀，成型时为保证塑料熔体充满型腔，所以我们选择自上而下的点浇口，同时选择平衡式进浇如图3所示。

2、成型零件结构设计
成型零件在注射过程中，直接与塑料熔体接触，需承受温度、压力及塑料熔体的冲击和摩擦，长期工作之后，容易发生磨损，变形和断裂，因此设计时应根据制品结构特点，使用要求，生产批量等合理设计。

所以成型零件位置选择型腔和分流道衬套在定模，螺纹型芯在动模。

这样方便螺纹型芯的传动机构安装与传动，如图5所示。

3、齿轮齿条脱模机构设计
齿轮齿条脱模机构为该模具结构的设计主要要点。

图4 齿轮齿条脱模机构
齿轮齿条的参数设计要考虑模具结构允许安装的大齿轮的外形尺寸及中心
距等问题。

根据本模具型腔数目和位置的分布，选择大齿轮模数m =2，z=70。

通过对齿轮的校核计算，大齿轮的分度圆直径D2=mz=140 m m可以满足模具设计中心距的要求。

根据螺纹长度设计齿轮机构的传动比i≈2.33，即螺纹型芯件上的四个齿轮m =2，z=30。

与大齿轮同轴的小齿轮模数为2，齿数为22，则根据螺纹长度和螺距选择齿条m =2，长度为880，即z=440。

结合需脱模的螺纹长度经校合计算，上述参数设计满足脱模要求。

此外，由于模具使用的轴承既要起到定心的作用，又要承受注射压力的轴向推动作用力，所以轴承选用时必须同时承受径向载荷和轴向载荷，因向心推力滚子轴承可以同时满足条件，故设计时选用了此类轴承，代号为30310。

4、模架的选择及模具结构图
根据塑件结构较为复杂的特点，模具结构采用三板两开结构，塑件质量较好。

图5模具结构图
1-限位螺钉2-内六角螺钉3-圆锥滚子轴承4-定位板5-齿条6-传动轴7-键8-无头螺钉
9-内六角螺钉10-唧嘴11-内六角螺钉12-浇道拉杆13-限位螺钉14-型芯15-固定板16-O型密封圈17-固定板18内六角螺钉19-固定板20-内六角螺钉21-螺纹型芯22-连接螺钉23-定位板24-定位销钉25-内六角螺钉26-限位板27-限位板28-限位板29-定位销钉30-内六角螺钉31-连接板32-内六角螺钉33-定位销钉34-连接板35-镶件板36-镶件板37-内六角螺钉38-内六角螺钉39镶件板40-连接板41-固定板42-内六角螺钉43-定位销钉44-内六角螺钉45-内六角螺钉46-固定板47-定位销钉48-内六角螺钉
三、模具工作原理
模具安装在注射机上，定模部分固定在注射在定模固定板上，动模部分固定在注射机动模固定板上，当塑料熔体射满整个型腔完成冷却过程后，先注射机动模固定板向后移动，在浇道拉料杆12的作用下，A板和定模垫板首先分开；运动一定距离，在分模力的作用下，拉料杆使浇口料拉出，之后定模板停止运动注射机动模固定板继续后移，利用开模力，通过齿轮-齿条传动，使横向型芯旋转脱螺纹。

然后A、B板分型，并依靠动模板及主型芯定位，最后由注射机顶杆推动推板顶出产品。

合模时,注射机动模固定板向喷嘴方向移动，各分型面依次合模，齿轮齿条反向直线运动复位，完成一次注射循环，准备下一次注射过程。