脱螺纹模具设计讲义(重点)
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自动卸螺纹模具设计初级教程
BY WELLDESIGN 17.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
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、
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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” 一一螺纹牙距
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----- “ a”表示
齿轮传动比----- “ i”表示
齿轮中心距----- “ I”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 = n x d
d = P / n x Z
n是无理数,为计算方便,将P / n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。
只供学习与交流
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 = Z 1 / Z 2
⑤中心距
当齿数确定时,中心距I = (Z 1+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
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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0.25W i< 1。
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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 )
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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