一种齿轮轴注塑模具的制作方法

本申请涉及注塑模具，具体涉及一种齿轮轴注塑模具。

背景技术：

1、齿轮轴指支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件；一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径，机器中作回转运动的零件就装在轴上，现有传统的齿轮轴的材质为金属制品，加工周期长，单价高，批量生产一般为传统机械加工工艺，需要下料，车床，铣床、线切割等工序，每个工序加工之前都需要拉表找正，产品累计公差大，一致性不好控制，同轴度不好控制，且齿轮为金属制品，组装后产品整体的质量大。

2、为了提高工作效率，便于齿轮轴后续安装和传动，现有技术中有的将齿轮和轴体一体化加工，而常用的方式多是采用模具锻造，但是现有的齿轮轴模锻方式，多是锻造成棒料结构，然后再进行滚齿加工，而由于滚齿效率低，在棒料上成型时间较长，大大降低了加工效率，并且还会影响齿形部和轮轴的中心，不利于加工，而且现有的模具也不利于脱模，影响使用，有待进行改进。

3、中国 专利申请号为cn202011084656.8 、公开号为cn112275980a的一种齿轮轴精度加工方法及该方法中使用的齿轮轴模具，提供了一种技术方案，包括下模具，所述下模具的一端表面设有圆孔腔，所述圆孔腔的底部设有齿形腔，所述齿形腔的底部中心处设有轴腔，所述轴腔和齿形腔的连接位置设有圆弧腔，所述圆孔腔的另一端侧面滑动连接有上模具，所述上模具的一端表面设有锥形槽，所述锥形槽的中心处固定连接有圆柱头，通过下模具连接上模具，可以直接对棒料进行热锻压成型，进而保证齿形部和轮轴的精度，利于后续精加工齿形，有效提高效率，同时结合锥形槽锻造成型锥形头，方便脱模和后续装卡定位，这样能够大大提高使用的便利性和稳定性，保证加工效率和精度；上述技术方案可以直接对棒料进行热锻压成型，主要应用于传统金属齿轮轴的加工。

4、中国专利申请号为cn201520636863.8 、公开号为cn204892945u的一种齿轮轴模具，公开了一种技术方案，包括从上向下依次设置的上模、中模和下模，中模内设有横腔和设置在横腔底部的竖腔，横腔内设有齿轮模，上模包括上内冲和上冲，上内冲设置在上冲内，上内冲顶部设有上内冲压盖，下模包括下一冲和下二冲，下二冲设置在下一冲内，下一冲设置在中模内，下二冲内设有芯棒，芯棒一端伸入至下二冲内且与中模齐平，另一端伸出下二冲的底部，下一冲与中模内的横腔底端接触，下二冲与中模内的竖腔底端接触；该模具具有生产效率高，节约时间，节省人力物力的优点，且齿轮轴的表面无毛刺，减少后序加工工序，同时加工精度得到提高，适应范围广；该技术方案用于对铁粉进行冲压加工，利用此模具生产齿轮轴，相较之前的生产工艺，大大的节约了时间，提高了生产效率，且节省人力物力，同时齿轮轴的精度提高，保证了产品质量，但是仍旧主要应用于传统金属齿轮轴的加工。

5、上述现有技术能够克服现有技术同轴度不好控制、加工易产生毛刺等缺点，但是仍旧存在单价高、加工效率低、完成的工件组装后整体的质量大的技术缺陷，且普通的注塑模具，齿轮和轴之间的连接处易断裂，强度较低。

6、因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种齿轮轴注塑模具，包括上模具和下模具，所述上模具和下模具上分别设有上型腔和下型腔，所述上型腔、下型腔内分别安装有镶件，所述上型腔、下型腔、镶件构成齿轮成型腔，所述齿轮成型腔内设置有连接轴，连接轴的底端延伸至下型腔的下部，连接轴设置在齿轮成型腔内部的一侧上设置有储料孔，所述下型腔的下部设有顶出机构。

2、作为一种优选方案，所述下型腔包括齿轮下成型部，所齿轮下成型部的中部设置有通孔，所述通孔的上部为台阶孔，所述台阶孔的直径大于通孔的直径，所述通孔、台阶孔内设置有下镶件，所述下镶件的直径等于通孔的直径；所述齿轮下成型部的一侧设置有齿轮下延伸部成型部。

3、作为一种优选方案，所述下延伸部成型部包括安装通槽，所述安装通槽内设置有与齿轮下延伸部的高度和宽度匹配的成型腔，所述安装通槽内安装有成型块，所述成型块与成型腔之间用于成型齿轮下延伸部。

4、作为一种优选方案，所述成型块内设置有顶出杆。

5、作为一种优选方案，所述下型腔内安装有齿轮中部成型镶件。

6、作为一种优选方案，所述齿轮中部成型镶件与下型腔通过凸出的销钉连接，所述上型腔内设有与销钉配合的定位孔。

7、作为一种优选方案，所述上型腔包括齿轮中部上成型腔和齿轮上成型部，所述齿轮上成型部的中部设置有上通孔，所述上通孔内设置有上镶件。

8、作为一种优选方案，所述下镶件的中部设置有连接轴孔，连接轴设置在连接轴孔内，连接轴的一端延伸至下镶件的上部，下镶件上部的连接轴上设置有所述储料孔，连接轴的另一端延伸至安装座的顶出孔内，所述顶出孔的下部设置有顶出杆。

9、作为一种优选方案，所述上模具包括上模底板，所述上模底板的下部设有上模板，所述上模板内开设有上安装腔，所述上安装腔内安装有上型腔，所述上型腔上开设有齿轮中部上成型腔和齿轮上成型部。

10、作为一种优选方案，所述上模底板与上模板之间设置有上模安装板。

11、作为一种优选方案，所述下模具包括下模板，所述下模板上开设有下安装腔，所述下安装腔内安装有下型腔，所述下型腔上开设有齿轮下成型部、齿轮下延伸部成型部，所述齿轮下成型部、齿轮下延伸部成型部的下部设有顶出机构。

12、作为一种优选方案，所述顶出机构包括顶出杆，所述顶出杆与顶出板连接，所述顶出板的下部设有顶出底板，所述顶出底板的下部设置有下模板底板，所述下模板底板与下模板之间还设有垫块。

13、作为一种优选方案，齿轮成型腔内的注塑材料采用pa66、30%的长玻璃纤维、10%玻珠的混合材料。

14、本申请通过注塑成型的齿轮轴代替传统的金属齿轮轴，降低了成本，且降低齿轮轴装配时的重量，本申请具体的优点如下：

15、1、齿轮与连接轴一体成型，保证较高的同轴度；

16、2、连接轴与齿轮连接处的位置设置有储料孔，保证塑料更好的抱紧连接轴，使塑料齿轮不易与连接杆分离；

17、3、齿轮中部成型镶件与下型腔通过突出的销钉连接，上型腔内设有与销钉配合的定位孔，销钉设置实现齿轮中部成型镶件与下型腔的定位，销钉与定位孔的配合，能够保证注塑零件的精度以及与连接轴一体成型组装的同轴度；

18、4、成型的工件的成本更低，生产效率更高，加工周期更短，工件检测一致性更好。

技术特征：

1.一种齿轮轴注塑模具，包括上模具（2）和下模具（3），所述上模具（2）和下模具（3）上分别设有上型腔（4）和下型腔（5），其特征在于，所述上型腔（4）、下型腔（5）内安装有镶件，所述上型腔（4）、下型腔（5）、镶件构成齿轮成型腔，所述齿轮成型腔内设置有连接轴（8），连接轴（8）的底部延伸至下型腔（5）的下部，连接轴（8）设置在齿轮成型腔内部的一侧上设置有储料孔（9），所述下型腔（5）的下部设有顶出机构。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮轴注塑模具，其特征在于，所述下型腔（5）包括齿轮下成型部（11），所齿轮下成型部（11）的中部设置有通孔（12），所述通孔（12）的上部为台阶孔（13），所述台阶孔（13）的直径大于通孔（12）的直径，所述通孔（12）、台阶孔（13）内设置有下镶件（14），所述下镶件（14）的直径等于通孔（12）的直径；所述齿轮下成型部（11）的一侧设置有齿轮下延伸部成型部（16）。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮轴注塑模具，其特征在于，所述齿轮下延伸部成型部（16）包括安装通槽（18），所述安装通槽（18）内设置有与齿轮下延伸部（17）的高度和宽度匹配的成型腔（19），所述安装通槽（18）内安装有成型块（20），所述成型块（20）与成型腔（19）之间用于成型齿轮下延伸部（17）。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮轴注塑模具，其特征在于，所述下型腔（5）内安装有齿轮中部成型镶件（22）。

5.根据权利要求4所述的一种齿轮轴注塑模具，其特征在于，所述齿轮中部成型镶件（22）与下型腔（5）通过凸出的销钉（6）连接，所述上型腔（4）内设有与销钉（6）配合的定位孔（7）。

6.根据权利要求2所述的一种齿轮轴注塑模具，其特征在于，所述下镶件（14）的中部设置有连接轴孔（23），连接轴（8）设置在连接轴孔（23）内，连接轴（8）的一端延伸至下镶件（14）的上部，下镶件（14）上部的连接轴（8）上设置有所述储料孔（9），连接轴（8）的另一端延伸至安装座（24）的顶出孔内，所述顶出孔的下部设置有顶出杆（15）。

7.根据权利要求2所述的一种齿轮轴注塑模具，其特征在于，所述上型腔（4）包括齿轮中部上成型腔（25）和齿轮上成型部（26），所述齿轮上成型部（26）的中部设置有上通孔（27），所述上通孔（27）内设置有上镶件（28）。

8.根据权利要求1所述的一种齿轮轴注塑模具，其特征在于，所述上模具（2）包括上模底板（29），所述上模底板（29）的下部设有上模板（30），所述上模底板（29）与上模板（30）之间设置有上模安装板（31），所述上模板（30）内开设有上安装腔（32），所述上安装腔（32）内安装有上型腔（4）。

9.根据权利要求2所述的一种齿轮轴注塑模具，其特征在于，所述下模具（3）包括下模板（38），所述下模板（38）上开设有下安装腔（39），所述下安装腔（39）内安装有下型腔（5），所述下型腔（5）上开设有所述齿轮下成型部（11）、齿轮下延伸部成型部（16），所述齿轮下成型部（11）、齿轮下延伸部成型部（16）的下部设有顶出机构。

10.根据权利要求1至9任一项权利要求所述的一种齿轮轴注塑模具，其特征在于，齿轮成型腔内的注塑材料采用pa66、30%的长玻璃纤维、10%玻珠的混合材料。

技术总结
本发明提供了一种齿轮轴注塑模具，包括上模具和下模具，上模具和下模具上分别设有上型腔和下型腔，上型腔、下型腔内分别安装有镶件，上型腔、下型腔、镶件构成齿轮成型腔，齿轮成型腔内设置有连接轴，连接轴的底端延伸至下型腔的下部，连接轴设置在齿轮成型腔内部的一侧上设置有储料孔，下型腔的下部设有顶出机构；本申请通过注塑使金属的连接轴与塑料的齿轮一体成型为齿轮轴，代替传统的金属齿轮轴，降低了成本，且降低齿轮轴装配时的重量，且连接轴与齿轮连接处的位置设置有储料孔，保证塑料更好的抱紧连接轴，使塑料齿轮不易与连接杆分离。

技术研发人员：刘坤,刘子博,刘志芳
受保护的技术使用者：天津汇友连众精密模具股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15