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自动卸螺纹模具设计初级教程
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自动卸螺纹模具设计初级教程

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
油缸+齿条?? 液压抽芯机构 )液压抽芯是利用液压缸的活塞杆,抽出同轴的侧型芯,活塞杆反向运动使侧型芯复位。 (1) 确定抽芯距。加3~5 mm的抽芯安全系数,则 Sc = h + (3~5)
式中:h ——塑件侧孔深度或侧凸台高度,mm。
(2) 抽拔力的计算:Fc = ChP(μcosα- sinα)
式中:α——侧型芯的脱模斜度;
μ——塑料对钢的摩擦系数,通常取0. 15~0. 20;
h ——侧型芯成型部分高度;
C ——侧型芯成型部分的截面周长;
P ——塑件对侧型芯的单位面积上的包紧力,一般取8~12MPa

油马达/电机+链条 (模具型腔中心距及链轮参数的确定
考虑模具型腔尺寸及结构设计尺寸的综合因素,型腔之间的中心距应在150mm之间较为合理。通过对链轮的校核,设计时采用了链节距p=15.875,齿数z1=23的链轮,链轮的节圆直径D为:D=P/sin(180°/23)=15.875/sin(180°/23)≈117mm,可以满足模具设计中心距150mm的要求。
为增加链轮的啮合齿数,使传动更加平稳,设计时增加了两处张紧轮36,使用效果良好。
4.2电机转速及轴承的选择
因塑件旋转5圈即可将螺纹脱出,为保证模具的正常使用寿命,螺纹型芯的转速不宜太快,所以设计时按每5s完成一次旋转脱模计算,大链轮的转速应在60r/min。链轮的传动比为:i=n1/n2=z2/z1,如设定传动比i≈0.5,则小链轮z2≈11,n2≈120r/min,所以选用减速电机的转速应在120r/min左右。)

二、设计步骤
螺纹模具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
螺纹规格/方向/头数
型腔数量

2、确定螺纹型芯转动圈数
U=L/P + Us
螺纹模具U?????????? 螺纹型芯转动圈数
螺纹模具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。
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
螺纹模具
3、? 渐开线直齿圆柱齿轮参数
螺纹模具分度圆直径------“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 = π x d
d = P / π x 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
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
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。

 
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