一种齿轮注塑成型模具及其方法与流程

本发明涉及塑料齿轮模具技术领域，特别涉及一种齿轮注塑成型模具及其方法。

背景技术：

塑料齿轮在过去的50年里经历了从新型材料到重要的工业材料的一个变化历程。今天它们已经深入到许多不同的应用领域中，如汽车、手表、缝纫机、结构控制设施和导弹等，起到传递扭矩和运动形式的作用。除了现有的应用领域以外，新的、更难加工的齿轮应用领域将不断的出现，这种趋势还在深入发展中。塑料齿轮和金属齿轮相比，塑料齿轮可以偏转变形来吸收冲击载荷的作用，能较好的分散轴偏斜和错齿造成的局部负荷变化，因此被广泛应用于通风和空调系统(hvac)的减振驱动器、流动设施中的阀门传动、公共休息室中的自动冲扫器、小型航空器上用的控制表层稳定的动力螺旋器、军用领域中的螺砣仪以及操纵装置中。

目前，针对现有齿轮注塑成型模具，存在以下缺陷：1、现有齿轮注塑成型模具上模不可以翻转，使用灵活性差不方便塑料原液均匀的注入模腔内，影响成型齿轮的质量和精度；2、现有齿轮注塑成型模具密封性差，容易造成塑料原液浪费，齿轮成型后不能快速的将齿轮与模具分离，不能同时注塑成型多个齿轮，生产效率低。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明不仅可以解决现有齿轮注塑成型模具上模不可以翻转，使用灵活性差不方便塑料原液均匀的注入模腔内，影响成型齿轮的质量和精度的问题，还可以解决现有齿轮注塑成型模具密封性差，容易造成塑料原液浪费，齿轮成型后不能快速的将齿轮与模具分离，不能同时注塑成型多个齿轮，生产效率低的问题。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种齿轮注塑成型模具，包括支撑架、齿轮下模、和齿轮上模，所述的支撑架上通过滑动配合的方式安装有齿轮下模，齿轮下模上方设置有齿轮上模，齿轮上模上方设置有齿轮上模，齿轮上模通过转动配合的方式安装在支撑架上。

所述的齿轮下模包括下模板、圆盘板、连接杆、齿轮模腔、键槽柱、环形槽、圆孔、升降锁紧机构和推杆机构，所述的支撑架中部上方设置有下模板，下模板上端面中部均匀安装有多个圆盘板，圆盘板之间通过连接杆连接，圆盘板中部开设有齿轮模腔，齿轮模腔中部安装有键槽柱，所述的圆盘板外圈开设有环形槽，环形槽和齿轮模腔之间沿圆盘板周向均匀开设有多个圆孔，所述的下模板左右两端安装有升降锁紧机构，升降锁紧机构通过滑动配合的方式安装在支撑架上，所述的下模板下端面中部均匀开设有多个通孔，通孔内通过滑动配合的方式安装有推杆机构。

所述的齿轮上模包括上模板、环形卡板、花键槽、密封垫、圆柱杆、支撑座、支撑转杆和翻转机构，所述的支撑架中部上方设置有上模板，上模板位于下模板正上方，上模板下端面中部均匀安装有多个环形卡板和花键槽，花键槽位于环形卡板内部，花键槽内设置有密封垫，环形卡板和花键槽之间均匀设置有多个圆柱杆，所述的上模板上端面中部安装有支撑座，支撑座上安装有支撑转杆，支撑转杆右端通过轴承安装在支撑架上，支撑转杆左端与翻转机构连接，翻转机构安装在支撑架上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的升降锁紧机构包括转动电机、螺纹杆、螺纹套筒、支撑滑板和弹簧杆，所述的支撑架上端面上通过电机座对称安装有转动电机，转动电机的输出轴上通过花键安装有螺纹杆，螺纹杆上通过螺纹配合的方式安装有螺纹套筒，螺纹套筒上端固定安装在下模板，下模板两端对称安装有支撑滑板，支撑滑板通过滑动配合的方式安装在支撑架上，支撑滑板下端面中部安装有弹簧杆，弹簧杆下端安装在支撑架上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的推杆机构包括圆筒柱、复位弹簧、推动板、凸轮、传动轴和驱动电机，所述的下模板下端面上均匀开设有圆形通孔，圆形通孔内通过滑动配合的方式安装有圆筒柱，圆筒柱外部套设有复位弹簧，所述的圆筒柱下端安装在推动板上，推动板下端面始终与凸轮接触，凸轮之间通过传动轴连接，传动轴右端通过联轴器安装在驱动电机上，驱动电机通过电机座安装在支撑架上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的翻转机构包括伸出板、滑动板、气缸、齿条板和不完全齿轮，所述的支撑架左侧安装有伸出板，伸出板上端面上开设有矩形凹槽，矩形凹槽内通过滑动配合的方式安装有滑动板，滑动板前端面通过法兰与气缸活动端连接，气缸通过气缸座安装在伸出板上，所述的滑动板上端端面上通过销键安装有齿条板，齿条板上啮合有不完全齿轮，不完全齿轮与支撑转杆左端连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的环形槽内设置有环形卡垫，环形槽与环形卡板凹凸配合，且圆孔与圆柱杆一一对应。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的不完全齿轮上的轮齿在不完全齿轮上呈半圆形排布。

此外，本发明还提供了一种齿轮注塑成型模具的成型方法，包括以下步骤：

s1：原液配置：根据所需塑料齿轮的特征配置相应的原液，在原液中添加乙缩醛和pbt聚酯，增加成型塑料齿轮的耐疲劳强度和表面光滑度；

s2：上模翻转：通过翻转机构将上模板翻转一定角度，使塑料原液可以均匀的注入到齿轮模腔内；

s3：均匀注塑：上模板翻转后将配置完成的塑料原液加热，使其处于熔融状态，然后通过注射器将熔融状态的塑料原液均匀的注入到齿轮模腔内，增加成型齿轮质量，注塑完成后将上模板翻转回原位置；

s4：模具卡紧：通过升降锁紧机构调节下模板的高度，使环形卡板和圆柱杆分别卡进环形槽和圆孔内，增加模具的密封性；

s5：冷却收集：塑料齿轮成型后风干冷却，然后通过推杆机构将成型塑料齿轮从下模板21上推离，统一收集管理。

(三)有益效果

1.本发明提供的一种齿轮注塑成型模具，可以解决现有齿轮注塑成型模具上模不可以翻转，使用灵活性差不方便塑料原液均匀的注入模腔内，影响成型齿轮的质量和精度的问题，还可以解决现有齿轮注塑成型模具密封性差，容易造成塑料原液浪费，齿轮成型后不能快速的将齿轮与模具分离，不能同时注塑成型多个齿轮，生产效率低的问题。

2.本发明提供的一种齿轮注塑成型模具，其翻转机构可以使上模板翻转180°，有利于提高模具的使用灵活性，上模板翻转180°后可以方便塑料原液均匀的注塑到齿轮模腔内，可以防止成型齿轮表面出现气泡的情况出现，有利于提高成型齿轮的质量。

3.本发明提供的一种齿轮注塑成型模具，其升降锁紧机构可以改变下模板的高度位置，可以将模具锁紧密封，有利于提高模具的密封性和增加模具密封效果，可以避免塑料原液浪费，有利于提高成型齿轮质量和精度，下模板上设置有多个齿轮模腔可以同时注塑成型多个齿轮，其推杆机构可以将成型的多个齿轮快速的从模具上推离，有利于成型齿轮与模具快速分离，有利于提高生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明提供的一种齿轮注塑成型模具立体结构示意图；

图2是本发明提供的一种齿轮注塑成型模具(不包括上模板)立体结构示意图；

图3是本发明提供的一种齿轮注塑成型模具横向剖面结构示意图；

图4是本发明提供的一种齿轮注塑成型模具纵向剖面结构示意图；

图5是本发明提供的一种齿轮注塑成型模具部分立体结构示意图；

图6是本发明的提供的一种齿轮注塑成型模具成型方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图6所示，一种齿轮注塑成型模具，包括支撑架1、齿轮下模2、和齿轮上模3，所述的支撑架1上通过滑动配合的方式安装有齿轮下模2，齿轮下模2上方设置有齿轮上模3，齿轮上模3上方设置有齿轮上模3，齿轮上模3通过转动配合的方式安装在支撑架1上。

所述的齿轮下模2包括下模板21、圆盘板22、连接杆23、齿轮模腔24、键槽柱25、环形槽26、圆孔27、升降锁紧机构28和推杆机构29，所述的支撑架1中部上方设置有下模板21，下模板21上端面中部均匀安装有多个圆盘板22，圆盘板22之间通过连接杆23连接，圆盘板22中部开设有齿轮模腔24，齿轮模腔24中部安装有键槽柱25，所述的圆盘板22外圈开设有环形槽26，环形槽26和齿轮模腔24之间沿圆盘板22周向均匀开设有多个圆孔27，所述的下模板21左右两端安装有升降锁紧机构28，升降锁紧机构28通过滑动配合的方式安装在支撑架1上，所述的下模板21下端面中部均匀开设有多个通孔，通孔内通过滑动配合的方式安装有推杆机构29，所述的环形槽26内设置有环形卡垫，环形卡垫可以提高环形槽26与环形卡板32凹凸配合的紧密型，增加模具的密封性，且圆孔27与圆柱杆35一一对应，可以提高模具的锁紧性，提高成型齿轮的精度和质量，具体工作时，下模板21起到对圆盘板22支撑的作用，下模板21上设置有多个圆盘板22可以同时注塑成型多个齿轮，有利于提高生产效率，圆盘板22之间通过连接杆23连接可以增加齿轮注塑时圆盘板22的稳定性，有利于提高成型齿轮的质量，齿轮模腔24起到乘放塑料原液的作用，键槽柱25起到和花键槽33配合的作用，环形槽26和圆孔27起到和环形卡板32和圆柱杆35配合增加模具密封性的作用，通过卡接密封可以减少塑料原液的浪费，同时可以提高成型齿轮的质量，升降锁紧机构28用于改变下模板21的高度位置，同时起到将下模板21与上模板31卡紧密封的作用，可以增加模具的密封性，推杆机构29起到在齿轮成型后快速的将多个齿轮同时从下模板21上推离的作用，有利于成型齿轮与模具快速分离，有利于提高生产效率。

所述的升降锁紧机构28包括转动电机281、螺纹杆282、螺纹套筒283、支撑滑板284和弹簧杆285，所述的支撑架1上端面上通过电机座对称安装有转动电机281，转动电机281的输出轴上通过花键安装有螺纹杆282，螺纹杆282上通过螺纹配合的方式安装有螺纹套筒283，螺纹套筒283上端固定安装在下模板21，下模板21两端对称安装有支撑滑板284，支撑滑板284通过滑动配合的方式安装在支撑架1上，支撑滑板284下端面中部安装有弹簧杆285，弹簧杆285下端安装在支撑架1上，具体工作时，通过转动电机281带动螺纹杆282转动在螺纹套筒283的作用下，通过螺纹配合的原理可以使下模板21和支撑滑板284在支撑架1上滑动，以此来实现控制下模板21的高度位置的目的，弹簧杆285起到对支撑滑板284支撑的作用，可以提高支撑滑板284在支撑架1上滑动的平稳性，有利于下模板21和上模板31卡紧密封。

所述的推杆机构29包括圆筒柱291、复位弹簧292、推动板293、凸轮294、传动轴295和驱动电机296，所述的下模板21下端面上均匀开设有圆形通孔，圆形通孔内通过滑动配合的方式安装有圆筒柱291，圆筒柱291外部套设有复位弹簧292，所述的圆筒柱291下端安装在推动板293上，推动板293下端面始终与凸轮294接触，凸轮294之间通过传动轴295连接，传动轴295右端通过联轴器安装在驱动电机296上，驱动电机296通过电机座安装在支撑架1上，具体工作时，圆筒柱291的内径大于键槽柱25的直径，当齿轮成型后，上模板31和下模板21分离后，通过驱动电机296带动传动轴295转动，可以带动与传动轴295连接的多个凸轮294同时转动，凸轮294转动时可以带动与凸轮294接触的推动板293上下往复运动，推动板293上安装有多个圆筒柱291可以在下模板21上上下往复滑动，以此来实现将成型的齿轮快速的推离模具的目的，有利于提高齿轮生产效率，复位弹簧292起到使推动板293和凸轮294始终保持贴合的作用。

所述的齿轮上模3包括上模板31、环形卡板32、花键槽33、密封垫34、圆柱杆35、支撑座36、支撑转杆37和翻转机构38，所述的支撑架1中部上方设置有上模板31，上模板31位于下模板21正上方，上模板31下端面中部均匀安装有多个环形卡板32和花键槽33，花键槽33位于环形卡板32内部，花键槽33内设置有密封垫34，环形卡板32和花键槽33之间均匀设置有多个圆柱杆35，所述的上模板31上端面中部安装有支撑座36，支撑座36上安装有支撑转杆37，支撑转杆37右端通过轴承安装在支撑架1上，支撑转杆37左端与翻转机构38连接，翻转机构38安装在支撑架1上，具体工作时，上模板31起到支撑作用，环形卡板32和圆柱杆35起到和环形槽26和圆孔27配合提高模具密封性的作用，花键槽33和键槽柱25配合起到成型齿轮花键的作用，密封垫34可以增加键槽柱25和花键槽33的密封性，支撑座36起到对上模板31支撑的作用，支撑转杆37和翻转机构38配合起到可以使上模板31翻转180°的作用，有利于提高模具的使用灵活性，当上模板31翻转180°后可以方便塑料原液均匀的注塑到齿轮模腔24内，可以防止成型齿轮表面出现气泡的情况出现，有利于提高成型齿轮的质量。

所述的翻转机构38包括伸出板381、滑动板382、气缸383、齿条板384和不完全齿轮385，所述的支撑架1左侧安装有伸出板381，伸出板381上端面上开设有矩形凹槽，矩形凹槽内通过滑动配合的方式安装有滑动板382，滑动板382前端面通过法兰与气缸383活动端连接，气缸383通过气缸座安装在伸出板381上，所述的滑动板382上端端面上通过销键安装有齿条板384，齿条板384上啮合有不完全齿轮385，不完全齿轮385与支撑转杆37左端连接，所述的不完全齿轮385上的轮齿在不完全齿轮385上呈半圆形排布，具体工作时，伸出板381起到支撑的作用，通过气缸383推动滑动板382在伸出板381上滑动，滑动板382上安装有齿条板384，通过齿轮啮合的原料在齿条板384移动时会带动不完全齿轮385转动，不完全齿轮385上呈半圆形排布的轮齿在齿条板384运动一个周期及从伸出板381前端运动到后端时，不完全齿轮385刚好转动一圈，以此来实现通过不完全齿轮385转动一圈控制支撑转杆37转动180°的目的，进而实现控制上模板31可以往复翻转180°的目的，有利于提高模具的使用灵活性。

本发明还提供了一种齿轮注塑成型模具的成型方法，包括以下步骤：

s1：原液配置：根据所需塑料齿轮的特征配置相应的原液，在原液中添加乙缩醛和pbt聚酯，增加成型塑料齿轮的耐疲劳强度和表面光滑度；

s2：上模翻转：通过翻转机构38将上模板31翻转一定角度，使塑料原液可以均匀的注入到齿轮模腔24内；

s3：均匀注塑：上模板31翻转后将配置完成的塑料原液加热，使其处于熔融状态，然后通过注射器将熔融状态的塑料原液均匀的注入到齿轮模腔24内，增加成型齿轮质量，注塑完成后将上模板31翻转回原位置；

s4：模具卡紧：通过升降锁紧机构28调节下模板21的高度，使环形卡板32和圆柱杆35分别卡进环形槽26和圆孔27内，增加模具的密封性；

s5：冷却收集：塑料齿轮成型后风干冷却，然后通过推杆机构29将成型塑料齿轮从下模板21上推离，统一收集管理。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。