脱牙螺纹模具设计讲义

自动卸螺纹模具设计初级教程

BY WELLDESIGN 7.Nov,04

前言：

塑胶产品螺纹分外螺纹和内螺纹两种，精度不高的外螺纹一般用哈夫块成型，而内螺纹则大多需要卸螺纹装置。今天简单介绍内螺纹脱模方法，重点介绍齿轮的计算和选择。

一、卸螺纹装置分类

1、按动作方式分

①螺纹型芯转动，推板推动产品脱离；

②螺纹型芯转动同时后退，产品自然脱离。

2、按驱动方式分

①油缸+齿条

②油马达/电机+链条

③齿条+锥度齿轮

④来福线螺母

二、设计步骤

1、必须掌握产品的以下数据（见下图）

①“D”——螺纹外径

②“P”——螺纹牙距

③“L”——螺纹牙长

④螺纹规格/方向/头数

⑤型腔数量

2、确定螺纹型芯转动圈数

U=L/P + Us

U 螺纹型芯转动圈数

Us 安全系数，为保证完全旋出螺纹所加余量，一般取0.25~1 3、确定齿轮模数、齿数和传动比

模数决定齿轮的齿厚，齿数决定齿轮的外径，传动比决定啮合齿轮的转速。

在此之前有必要讲一下齿轮的参数和啮合条件。

三、齿轮的参数和啮合条件

模具的卸螺纹机构中大多应用的是直齿圆柱齿轮，而且一般都是渐开线直齿圆柱齿轮，因此下面就以渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象。

1、齿轮传动的基本要求

①要求瞬时传动比恒定不变

②要求有足够的承载能力和较长的使用寿命

2、直齿圆柱齿轮啮合基本定律

两齿轮廓不论在何处接触，过接触点所作的两啮合齿轮的公法线，必须与两轮连心线相交于一点“C”，这样才能保证齿轮的瞬时传动比不变。将所有“C”点连起来就成了2个外切圆，称之为分度圆，分度圆圆心距即齿轮圆心距。详见下图

3、渐开线直齿圆柱齿轮参数

分度圆直径------“d”表示

分度圆周长--------“S”表示

齿轮齿距--------“p”表示

齿轮齿厚--------“sk”表示

齿轮齿槽宽--------“ek”表示

齿轮齿数--------“z”表示

齿轮模数--------“m”表示

齿轮压力角--------“ɑ”表示

齿轮传动比--------“i”表示

齿轮中心距--------“l”表示

4、计算公式如下：

①齿距 = 齿厚 + 齿槽宽即：p = sk + ek

②模数的由来

因为S = Z x P = πx d

d = P / πx Z

π是无理数，为计算方便，将P / π规定为常数，即模数，用m 表示，故有公式如下：d = m x z

即：分度圆直径等于模数乘以齿数。

我国规定模数有2个系列，优先采用第一系列。

模数第一系列：1、1.25、1.5、 2、2.5、3、4、5、6 8 、10…

模数第二系列：1.75、2.25、2.75、3.25、3.5、4.5、5.5、7…

③压力角

我国规定：分度圆处的压力角为标准压力角，其值20°。

④传动比

当模数一定时，传动比就等于齿数比，即 i = Z1 / Z 2

⑤中心距

当齿数确定时，中心距I = (Z1+Z2) / 2 * m

5、齿轮啮合条件

模数和压力角相同的齿轮都可以正确啮合。

四、现在回到二、3，怎样在实际应用中确定齿轮的模数、齿数和传动比。

1．齿数

当传动中心距一定时，齿数越多，传动越平稳，噪音越低。但齿数多，模数就小，齿厚也小，致使其弯曲强度降低，因此在满足齿轮弯曲强度条件下，尽量取较多的齿数和较小的模数。为避免干涉，齿数一般取Z≥17，螺纹型芯的齿数尽可能少，但最少不少于14齿，且最好取偶数。

2．模数

工业用齿轮模数一般取m≥2。

英制齿轮采用径节制，径节齿轮把齿数z与分度圆直径d之比定为径节，以”P”表示，即

p = z / d , 1 / in

径节与模数的换算公式为

m = 25.4 / p , mm

3．传动比

传动比在高速重载或开式传动情况下选择质数，目的为避免失效集中在几个齿上。传动比还与选择哪种驱动方式有关系，比如用齿条+锥度齿或来福线螺母这两种驱动时，因传动受行程限制，须大一点，一般取1≤i≤4；当选择用油缸或电机时，因传动无限制，既可以结构紧凑点节省空间，又有利于降低马达瞬间启动力，还可以减慢螺纹型芯旋转速度，一般取0.25≤i≤1。

五、卸螺纹机构其它配件

1．轴承选择

①深沟球轴承------主要承受径向负荷也可承受一定轴向负荷

②圆锥滚子轴承------可以同时承受径向和轴向负荷

③推力球平面轴承------只承受轴向负荷

2．链轮选择

链轮参数有：p--------节距

d--------分度圆直径

z--------链轮齿数

链轮分度圆计算公式：d = p / sin(180゜/ z )

节距为标准值，如下：8 , 9.525 , 12.7 , 15.875 , 19.05 , 25.4 , 31.75 , 38.1 , 44.45 , 50.8…

六、附录

附录包括模具结构实例和HASCO标准件目录。

实例1

实例2

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