本發(fā)明人字齒輪的注射成型脫模與復位裝置適用于人字塑料齒輪注射成型后脫離模具型腔以及合模時型腔對正復位的機構設計及應用。

背景技術：

平行兩軸的齒輪傳動有直齒輪、斜齒輪、人字齒輪三種。人字齒輪相當于兩個斜齒輪合并而成，結構對稱、直徑相等、齒廓旋向相反，不但具備斜齒輪的優(yōu)點還克服了斜齒輪會產生較大的軸向力這一缺點，具有重合度高、軸向載荷小、承載能力高、工作平穩(wěn)等優(yōu)點，人字齒輪傳動是齒輪傳動機構的一個重要發(fā)展方向。人字塑料齒輪注射成型后，要使其兩段分別為左旋、右旋的齒圈順利與齒輪成型型腔分離，必須借助相應的旋轉運動才能實現(xiàn)。

現(xiàn)有公開文獻和專利對單聯(lián)塑料斜齒輪、雙聯(lián)(不同直徑)塑料斜齒輪的注射成型后脫模問題均有相應的有效解決方案。針對人字齒輪(相當于等直徑雙向塑料斜齒輪)的注射成型后脫模問題，目前實踐中有分別在動、定模設置芯桿成型斜齒齒槽(芯桿數(shù)量等于斜齒齒槽的數(shù)量)，開模后通過連桿裝置帶動斜齒槽的成型芯桿斜向抽出，實現(xiàn)動定模雙向抽芯，但模具結構復雜、零件加工繁瑣、裝配精度低、成型質量差。還有采用兩斜齒輪型腔組合嵌入、定模盤式旋轉推出、弧形彎銷復位、動模型芯旋轉二級推出的結構，但該結構至少存在如下不足：1.定模型腔上弧形彎銷的導向孔加工困難；2.難以控制弧形彎銷的弧度與定模型腔旋轉角度的一致性；3.型芯旋轉的阻力大，易磨損；4.不易保證型芯旋轉的角度和速度與斜齒輪的螺旋角的一致性；5.二級推出機構運動不靈活。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述技術問題，本發(fā)明提出一種結構完善、動作高效的人字齒輪注射成型脫模與復位裝置。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：

人字齒輪注射成型脫模與復位裝置，自上到下依次包括：型腔固定板、動模板、支承板、墊塊、動模座板；

型腔固定板的臺階孔內安裝前段向心推力軸承，前段向心推力軸承內側設有前段斜齒輪型腔；動模板內包括后段斜齒輪型腔，后段斜齒輪型腔與動模板的安裝孔之間大間隙配合；前段斜齒輪型腔側面安裝有定位鑲塊，定位鑲塊與后段斜齒輪型腔外側對應位置開設的定位槽配合；后段斜齒輪型腔內設有動模型芯鑲塊，后段斜齒輪型腔與動模型芯鑲塊之間安裝后段向心推力軸承；動模型芯鑲塊內安裝有成型中心孔的型芯；

動模座板上、兩側墊塊之間設置兩級順序推出機構；兩級順序推出機構包括一級推板、一級推桿固定板、一級推桿構成的一級推出機構，二級推板、二級推桿固定板、二級推桿構成的二級推出機構，以及推板導柱、連接拉桿；一級推板和一級推桿固定板之間、二級推板和二級推桿固定板之間固定連接，型腔固定板下面至一級推板上面固定連接一級推桿；固定于二級推板上面的二級推桿用于推動人字齒輪塑件向前移動；動模板下面固定有延伸至動模底板的推板導柱，連接拉桿穿過二級推桿固定板固定于一級推板上，動模座板、二級推板對應連接拉桿位置開孔。

進一步的，前段斜齒輪型腔、后段斜齒輪型腔的錐面配合，保證人字齒輪兩段斜齒輪的同軸度。

進一步的，前段斜齒輪型腔側面設有定位鑲塊安裝槽，頂部設有臺肩，底面設有錐形擴孔。

進一步的，后段斜齒輪型腔上部設有與錐形擴孔配合的錐形凸臺，中部側面對應位置設有配合定位鑲塊的定位槽，底部設有臺肩。

進一步的，定位鑲塊為2～4塊，在前段斜齒輪型腔側面均布安裝。

進一步的，設置在兩側的注射機頂桿提供推出機構的動力來源。

進一步的，推板導柱穿過一級推桿固定板、一級推板、二級推桿固定板、二級推板處分別設置一級推板導套、二級推板導套；一級推桿、推板導柱、連接拉桿分別設置2～4個。

進一步的，二級推桿分為二級推桿Ⅰ、二級推桿Ⅱ，分別均勻設置3～6個。

型芯的截面為帶有凸起的圓形。導柱安裝在定模部分，動、定模合攏時，穿過型腔固定板、動模板、支承板及墊塊，在型腔固定板上配合有直導套，在動模板上配合有帶肩導套。

注射機頂桿推動一級推出機構首先工作，在一級推桿的作用下，型腔固定板向前移動，通過前段向心推力軸承，帶動前段斜齒輪型腔旋轉的同時與人字齒輪塑件的前段沿軸向分離；當連接拉桿與二級推出機構接觸時，二級推出機構開始工作，并且與一級推出機構一起推動人字齒輪塑件向前移動，由于后段向心推力軸承的作用，后段斜齒輪型腔被“逆向”轉動，直至人字齒輪塑件被完全推出動模，最終實現(xiàn)人字齒輪塑件的順利脫模。

本發(fā)明具有如下有益效果：

1.分別采用兩段斜齒輪型腔成型兩段旋向相反的斜齒輪，并通過連接拉桿的作用實現(xiàn)兩級順序脫模，有效解決了兩部分斜齒輪型腔旋轉方向相反而導致的干擾問題。向心推力軸承的使用，有助于通過斜齒輪型腔的逆向旋轉實現(xiàn)人字齒輪塑件在脫模時沿著軸線方向與對應成型的斜齒輪型腔分離脫出。

2.前段斜齒輪型腔和后段斜齒輪型腔通過定位鑲塊進行復位定位，確保旋向相反的兩段斜齒齒槽對拼時對正位置。前后兩段斜齒輪型腔間的錐面配合保證了人字齒輪兩段斜齒輪的同軸度。

3.前段斜齒輪型腔的臺肩與型腔固定板的臺階孔，避免了前段斜齒輪型腔旋轉與人字齒輪塑件分離時沿軸向脫離型腔固定板。

附圖說明

圖1是本實施例的裝置A-A向剖視圖。

圖2是本實施例的裝置的俯視圖。

圖3是本實施例的裝置的B-B向剖視圖。

圖4是本實施例裝置的一級推出塑件狀態(tài)示意圖。

圖5是本實施例裝置的二級推出塑件狀態(tài)示意圖。

圖6是本實施例的前后兩段斜齒輪型腔組合示意圖。

圖7是本實施例的前后兩段斜齒輪型腔組合俯視圖。

圖8是本實施例的前段斜齒輪型腔示意圖。

圖9是本實施例的前段斜齒輪型腔的俯視圖。

圖10是本實施例的后段斜齒輪型腔示意圖。

圖11是本實施例的后段斜齒輪型腔的俯視圖。

圖12是本實施例的定位鑲塊(Ⅰ)視圖。

圖13是本實施例的定位鑲塊(Ⅰ)的俯視圖。

圖14是本實施例的定位鑲塊(Ⅱ)視圖。

圖15是本實施例的定位鑲塊(Ⅱ)俯視圖。

圖中，1-連接螺釘；2-型腔固定板；3-動模板；4-前段向心推力軸承；5-定位鑲塊(Ⅰ)；6-前段斜齒輪型腔；7-型芯；8-人字齒輪塑件；9-定位鑲塊(Ⅱ)；10-后段斜齒輪型腔；11-直導套；12-導柱；13-帶肩導套；14-支承板；15-后段向心推力軸承；16-一級推桿；17-動模型芯鑲塊；18-墊塊；19-內六角螺釘(Ⅰ)；20-內六角螺釘(Ⅱ)；21-二級推板；22-二級推桿固定板；23-注射機頂桿；24-連接拉桿；25-二級推板導套；26-動模座板；27-一級推板導套；28-一級推板；29-一級推桿固定板；30-推板導柱；31-二級推桿(Ⅰ)；32-二級推桿(Ⅱ)。

具體實施方式

為了便于本領域技術人員的理解，下面結合實施例與附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

本實施例用于注射成型模具，模具安裝在臥式注射機上。

注塑結束后，在注射機開模機構作用下，動模部分沿圖1所示分型面I-I后退至所設定位置。圖2主要反映導柱、內六角螺釘、斜齒輪型腔、定位鑲塊、推桿、推板導柱、連接拉桿、注射機頂桿等零件的分布位置。圖1是裝置的A-A向剖視圖，圖3是裝置的B-B向剖視圖。

裝置自上到下依次包括：型腔固定板2、動模板3、支承板14、墊塊18、動模座板26等；連接螺釘1連接動模板3、支承板14、墊塊18、動模座板26等，型芯7固定在動模型芯鑲塊17的中心。

由一級推板28、一級推桿固定板29和四根一級推桿16組成一級推出機構，一級推板28和一級推桿固定板29通過四根內六角螺釘(Ⅰ)19聯(lián)接，四組一級推板導套27和推板導柱30組成一級推出機構的導向部分。

如圖4所示，注射機頂桿23穿過動模座板26、二級推板21以及二級推桿固定板22上對應的的兩側頂出孔，推動一級推板28，帶動一級推出機構動作，型腔固定板2受一級推桿16的推動，并通過前段向心推力軸承4的作用，帶動前段斜齒輪型腔6旋轉的同時與人字齒輪塑件8的前段斜齒輪沿軸向分離。

與此同時，設置在前段斜齒輪型腔6上的定位鑲塊(Ⅰ)5(圖12、圖13)和定位鑲塊(Ⅱ)9(圖14、圖15)不再與后段斜齒輪型腔10外側對應開設的定位槽斜面10-2、10-1(見圖11)接觸，不會對前段斜齒輪型腔6的旋轉產生干涉。

當前段斜齒輪型腔6旋轉與人字齒輪塑件8分離時，為避免前段斜齒輪型腔6和前段向心推力軸承4沿軸向產生位移并可能脫離型腔固定板2，采用在前段斜齒輪型腔6上設置臺肩與型腔固定板2上設置臺階孔的配合結構。

由二級推板21、二級推桿固定板22、三根120°均布的二級推桿(Ⅰ)31、三根120°均布的二級推桿(Ⅱ)32組成二級推出機構，二級推桿(Ⅰ)31、二級推桿(Ⅱ)32以大間隙穿過一級推板28和一級推桿固定板29，二級推板21和二級推桿固定板22通過四根內六角螺釘(Ⅱ)20聯(lián)接，四組二級推板導套25和推板導柱30組成二級推出機構的導向部分。

如圖5所示，當固定在一級推板28上的連接拉桿24的臺肩與二級推桿固定板22的下表面接觸，受連接拉桿24的拉動，二級推出機構開始與一級推出機構一起向前移動。二級推桿(Ⅰ)31和二級推桿(Ⅱ)32推動人字齒輪塑件8向前移動，由于動模型芯鑲塊17和后段向心推力軸承15的作用，人字齒輪塑件8向前移動時，后段斜齒輪型腔10被“逆向”轉動，直至人字齒輪塑件8被完全推出動模，而后人字齒輪塑件8因自重無阻滯掉落，最終實現(xiàn)人字齒輪塑件8的順利脫模。

為避免人字齒輪塑件在推出過程中產生后變形，采用慢速推出的脫模方式。

安裝在定模部分的導柱12保證了型腔固定板2的運動導向，導柱12配合有直導套11和帶肩導套13。

前段斜齒輪型腔6與后段斜齒輪型腔10在合模時通過錐面配合以保證人字齒輪塑件8兩段斜齒輪的同軸度。

為使后段斜齒輪型腔10轉動順暢，后段斜齒輪型腔10與動模板的安裝孔采取大間隙配合。

在一級推板28上設有四根連接拉桿24，既用于控制一級推出機構與二級推出機構的先后推出時間之差距，也用于控制一級推出機構與二級推出機構的推出距離之差距。

一級推板導套27、二級推板導套25和推板導柱30構成的導向裝置，用于兩級推出機構推出及復位的運動導向。

合模時，定模部分的分型面作用于型腔固定板2，型腔固定板2后移并作用于一級推桿16，一級推桿16反向推動一級推出機構返回，推至一級推板28與二級推桿固定板22接觸，同時反向推動二級推出機構一起返回，直至二級推板21與動模座板26接觸。

如圖6、圖7、圖8、圖9所示，前段斜齒輪型腔側面設有定位鑲塊安裝槽，頂部設有臺肩，底面設有錐形擴孔。如圖10、圖11所示，后段斜齒輪型腔上部設有與錐形擴孔配合的錐形凸臺，中部側面對應位置設有配合定位鑲塊的定位槽，底部設有臺肩。

由于人字齒輪塑件8在脫模過程中迫使前段斜齒輪型腔6和后段斜齒輪型腔10“逆向”旋轉，再加上旋轉時的運動慣性，會導致兩段斜齒輪型腔中的斜齒齒槽合模對拼時錯位。在前段斜齒輪型腔6分別安裝定位鑲塊(Ⅰ)5和定位鑲塊(Ⅱ)9，合模過程中定位鑲塊(Ⅰ)5上的弧面5-1(見圖12)、定位鑲塊(Ⅱ)9上的弧面9-1(見圖14)分別先與后段斜齒輪型腔10外側對應開設的定位槽斜面10-2、10-1接觸，借助前段向心推力軸承4、后段向心推力軸承15的作用，前段斜齒輪型腔6和后段斜齒輪型腔10一邊旋轉一邊合攏，直至定位鑲塊(Ⅰ)5上的斜面5-2(見圖12)、定位鑲塊(Ⅱ)9上的斜面9-2(見圖14)分別與后段斜齒輪型腔10外側對應開設的定位槽斜面10-2、10-1接觸，迫使兩段斜齒輪型腔(6、10)的斜齒齒槽對拼時對正位置，確保人字齒輪塑件8的成型精度。

所有零部件回到原始成型位置，準備下一個注射成型循環(huán)。

以上的實施例僅為說明本發(fā)明的技術思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內。本發(fā)明未涉及的技術均可通過現(xiàn)有的技術加以實現(xiàn)。