CN101767407B - 螺纹模具及其退牙结构 - Google Patents

Abstract

一种螺纹模具，包括一动模及一定模，该定模内设有流道，该动模内设有与流道相连通的至少一模穴，每一模穴内设有一退牙结构，该退牙结构包括一成型杆及一驱动该成型杆轴向移动的马达，该成型杆一端形成有外螺纹，该成型杆上依序环设有第一及第二套筒，该两套筒轴向上连接，可于各套筒的结合处有效消除由于注塑机瞬间加速或停止所产生的应力，避免对马达产生影响，从而维持该螺纹模具的精密性，提高产品的精密度。

Description

螺纹模具及其退牙结构

技术领域

本发明涉及一种螺纹模具，特别是涉及一种螺纹模具的退牙结构。

背景技术

目前，螺纹模具广泛用于精密光学仪器，如光学镜头的镜座。螺纹模具具有一绞牙结构，该绞牙结构的外端部具有外螺纹。该绞牙结构另一端通过一齿轮与一马达相连接构成一退牙结构，成型产品之前通过马达运转驱动该绞牙结构进入模具内，从而在绞牙结构外端部的外围形成成型腔，以注入熔融材料，熔融材料冷却后即形成具有内螺纹的产品。而后，马达运转使绞牙结构退出模具从而开模取出产品。然而，在产品成型过程中，射出机的动作往往是瞬间加速或瞬间停止，于马达轴承产生较强的侧向应力，对马达轴承造成很大的负担，从而难以控制绞牙结构的行程与同心度，最终影响产品的精密性，无法实现产品的大规模量产。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种产品精密性较稳定且适于大规模量产的螺纹模具及其退牙结构。

一种螺纹模具，包括一动模及一定模，该定模内设有流道，该动模内设有与流道相连通的至少一模穴，该退牙结构包括一成型杆及一驱动该成型杆轴向移动的马达，该成型杆一端形成有外螺纹，该成型杆上依序环设有第一及第二套筒，该两套筒轴向上连接，可于套筒的结合处有效消除由于注塑机瞬间加速或停止所产生的应力。

一种退牙结构，包括一成型杆及一驱动该成型杆轴向移动的马达，该成型杆一端形成有外螺纹，该成型杆上依序环设有第一及第二套筒，该两套筒轴向上连接，用以减少模具成型产品时产生的应力的影响。

上述螺纹模具及其退牙结构中，在成型杆外围设置若干套筒，可于各套筒的结合处有效消除由于注塑机瞬间加速或停止所产生的应力，避免对马达产生影响，从而维持该螺纹模具的精密性，提高产品的精密度。

附图说明

图1为本发明螺纹模具的结构示意图。

图2为本发明螺纹模具所加工出的一产品示意图。

图3为本发明螺纹模具的退牙结构的立体图。

图4为图3所示退牙结构的分解图。

图5为图3所示退牙结构的剖视图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明螺纹模具及其退牙结构作进一步描述。

如图1所示，该螺纹模具包括一定模10、与该定模10相对的一动模20、以及多个退牙结构30。图1中仅示出两个退牙结构30，实际上该退牙结构30的数量可根据模具的大小、生产规模等因素而设定。

该定模10与动模20分别形成有一分模面12、22，当定模10与动模20合模后，该两分模面12、22相重合。该定模10上设有多个流道14，该动模20内设有多个模穴24，合模时所述模穴24均与定模10的流道14相连通。所述模穴24的数量与退牙结构30的数量相同，每一退牙结构30收容于一相应的模穴24内。

请一起参阅图1与图3，每一退牙结构30具有一成型部72，该成型部72的外周面上形成有外螺纹74。合模后该成型部72的外端面76大致与动模20的分模面22相平齐，该模穴24于相应的退牙结构30的成型部72的外围形成一成型腔100，合模时该成型腔100与定模10的流道14相连通，以便于注入熔融材料进而形成产品。

图2示出由该螺纹模具所形成的其中一种产品：镜座200，该镜座200呈圆筒状，其内表面一体形成有内螺纹210，当相应的镜头螺合安装至该镜座200内后，可有效避免镜头晃动，提高产品的精密性。可以理解地，该螺纹模具还可成型其它各种具有内螺纹的产品。

如图3所示，每一退牙结构30包括一马达40、一固定件50、一连接杆60、一成型杆70及一套筒组80。

该马达40是用于驱动成型杆70前后移动实现合模或退牙，由于伺服马达具有高精度的位置、速度、转矩、定位及通讯控制，故对于本发明螺纹模具而言，优先选用伺服马达作为驱动机构。

请同时参阅图4与图5，该马达40的端面42形成有若干安装孔420，用于与固定件50相锁合，所述安装孔420沿端面42的圆周方向大致呈均匀间隔设置，从而与固定件50锁合后马达40的端面42各处受力较为均匀。该马达40具有一自端面42向上延伸的输出轴44，该输出轴44大致呈圆柱状。该输出轴44于远离马达40的上端46形成一键槽460，该键槽460自输出轴44的顶端竖直向下延伸，其长度小于输出轴44的长度，从而使该输出轴44的上端46，即具有键槽460的部分，横截面呈“D”形，而输出后的下端48，即连接于输出轴44的上端46与马达40之间的部分，横截面呈“O”形。

该固定件50呈圆筒状，通过螺钉90固定连接于马达40上，且与马达40的输出轴44呈共轴设置。该固定件50对应马达40的每一安装孔420设有一第一阶梯孔52，所述第一阶梯孔52沿轴向穿透该固定件50。每一第一阶梯孔52上宽下窄，固定件50于该第一阶梯孔52内形成一第一台阶54。从而螺钉90的杆体92可穿过该第一阶梯孔52与马达40的安装孔420相螺合，而螺钉90的头部94则抵靠于该第一台阶54上。该固定件50中央形成一通孔56，该通孔56的孔径大致等于马达40的输出轴44的直径，并与马达40的输出轴44共轴。该固定件50的高度小于输出轴44的下端48的高度，在将固定件50组装于马达40上后，马达40的输出轴44穿过该固定件50的通孔56，输出轴44的上端46露出于固定件50之外。

该连接杆60连接于马达40的输出轴44与成型杆70之间，包括一主体部62及形成于主体部62顶端的一结合部64。本实施例中，连接杆60为一轴杆，外表面形成有螺纹66。其中该主体部62抵靠于固定件50之上，其外径大于固定件50的内径而小于固定件50的外径。该主体部62内形成有一盲孔68，该盲孔68自主体部62与固定件50相结合的端面沿轴向向上延伸，该盲孔68的直径与马达40的输出轴44的下端48的直径相当，该盲孔68的深度与固定件50的高度之和不小于马达40的输出轴44的高度。一凸条67由该主体部62的内表面向盲孔68内延伸，该凸条67位于盲孔68的顶端，其大小、形状与马达40的输出轴44的键槽460的大小、形状相当，组装后该盲孔68将马达40的输出轴44突出于固定件50之外的部分收容于其内，凸条67则收容于输出轴44的键槽460之中，两者构成平键连接，从而限定连接杆60相对于马达40的输出轴44的转动，当马达40带动其输出轴44转动时，连接杆60随输出轴44一起转动。

该连接杆60的结合部64自该主体部62轴向延伸，该结合部64为一内花键结构，其外周面为光滑的圆柱面，内部形成一沿轴向的结合孔640，并自结合孔640沿径向向外延伸若干间隔分布的沟槽642。该结合孔640与沟槽642沿轴向的深度与结合部64的高度相当。该结合部64的外径略小于连接杆60的主体部62的直径，从而于连接杆60的外周面靠近其顶端形成一第二台阶69。

该成型杆70连接于该连接杆60的结合部64上。该成型杆70包括一光滑的轴杆部78，该轴杆部78的顶端形成所述成型部72，成型部72的外周面上即形成该外螺纹74。一安装部79自轴杆部78的底端轴向延伸，用于将该成型杆70安装于连接杆60上。该安装部79的外径小于轴杆部78的外径，于两者的结合处形成一第三台阶71。安装部79的末端形成一与连接杆60的结合部64的内花键相配合的外花键结构，包括一柱状体790及自该柱状体790沿径向向外凸设的若干凸柱792，其中柱状体790的直径与结合孔640的直径相当，凸柱792的形状、大小与结合部64的沟槽642的形状、大小相当。该外花键结构的高度略小于安装部79的高度，且基本上与连接杆60的结合部64的高度相当。

套筒组80套设于连接杆60以及成型杆70的外围，包括第一套筒82、第二套筒84及第三套筒86。其中该第一套筒82内设有一贯穿该第一套筒82的第二阶梯孔820，该第二阶梯孔820上窄下宽，从而该第一套筒82的下端822具有较大的内径，上端824具有较小的内径，其中该第一套筒82的上端824的内径、高度分别与连接杆60的结合部64的外径、高度相当，下端822的内径与连接杆60的主体部62的外径相当，高度远小于主体部62的长度。该第一套筒82于其下端822与上端824的相交处形成一第四台阶823，从而在组装时，第一套筒82的上端824套设于连接杆60的结合部64上，下端822套设于连接杆60的主体部62的顶端，第四台阶823抵靠于连接杆60的第二台阶69上，防止第一套筒82在重力的作用下沿轴向向下运动。一对螺孔826形成于第一套筒82的上端，用于与第二套筒84相连接。

该第二套筒84套设于成型杆70的轴杆部78的外围，该第二套筒84内形成一贯通的穿孔840供该成型杆70穿过，该穿孔840的直径与成型杆70的轴杆部78的外径相当，且略小于连接杆60的结合部64的外径。该第二套筒84包括一筒状部842与一台状部844，其中该台状部844呈扁平圆盘状，抵靠于第一套筒82上，其外径略小于第一套筒82的外径，而大于连接杆60的直径。一对连接孔846轴向贯穿该台状部844，且分别与第一套筒82的螺孔826相对应，从而螺钉90穿过该第二套筒84的连接孔846与第一套筒82的螺孔826相螺合，将二者固定连接在一起。该筒状部842自该台状部844中央轴向向上延伸，呈长筒状结构，其长度大致在成型杆70长度的一半左右，以确保与成型杆70的同心度。一对凸肋848分别形成于筒状部842靠近其顶端的外周面上，用于与第三套筒86相卡扣。

该第三套筒86内形成一贯穿该第三套筒86的一第三阶梯孔860，同样该第三阶梯孔860上窄下宽，从而该第三套筒86的上端862具有较小的内径，下端864具有较大的内径，上端862与下端864之间形成一第五台阶866，该上端862的内径与成型杆70的外径相当，该下端864的内径与第二套筒84的筒状部842的外径相当，下端864的长度远小于第二套筒84的筒状部842的长度，一对收容槽868形成于该第三套筒86的下端864内，自下端864的内表面沿径向向外延伸且与第三阶梯孔860相连通，其大小、形状与第二套筒84的凸肋848相匹配。组装时，第二套筒84的筒状部842伸入至第三套筒86的下端864内并抵靠于该第三套筒86的第五台阶866上，第二套筒84的凸肋848则分别收容于第三套筒86的下端864的收容槽868内，防止第三套筒86相对于第一、第二套筒82、84转动，从而该第一、第二、第三套筒82、84、86结合为一体，构成套筒组80，环设于连接杆60与成型杆70相结合部位的外围并可随成型杆70及连接杆60一起转动或移动。在转动过程中，连接杆60的螺纹66可降低磨损及散热降温的作用。

当该螺纹模具合模时，马达40驱动其输出轴44转动并带动成型杆70朝向定模10移动，使成型杆70的成型部72的端面76与动模20的分模面22相平齐，从而模穴24在成型杆70的成型部72的外围形成成型腔100，模穴24对应于成型杆70的成型部72的直径、该成型部72的外径及其外螺纹74的设置则根据所要成型产品的规格而定。此时如图5所示，连接杆60的底端抵靠于固定件50上，而成型杆70的安装部79则抵靠于连接杆60的结合部64内，从而马达40、固定件50、连接杆60、成型杆70在轴线方向上可避免相对移动，另一方面，第一、第二套筒82、84套设于连接杆60与成型杆70的结合处，第三套筒86与第一、第二套筒82、84相结合且套设于成型杆70的外围，从而可有效保证连接杆60与成型杆70的同心度，特别在成型杆70较长时，可保证成型杆70的位置的精确性。当注塑机向成型腔100内注入熔融材料时，由于瞬间速度变化所产生的应力可于各套筒之间的结合处释放掉，从而大大减轻了对伺服马达40的影响，有效保证产品的精密性。

待熔融材料冷却形成所需要产品，马达40带动固定件50向外移动，在固定件50与连接杆60之间形成一段距离，此距离应不小于成型杆70的成型部72的高度，作为退牙的空间。然后，马达40驱动其输出轴44反向转动，输出轴44带动连接杆60转动，由于连接杆60与成型杆70通过花键连接而无法相对转动，成型杆70随连接杆60一起转动，而由于成型杆70与该螺纹模具所成型的产品之间是螺纹配合，在产品不动的情况下，该连接杆60与成型杆70边转动边向外移动，即朝向马达40移动，从而使成型杆70脱离产品，最终，将定模10与动模20分模，再顶出产品即可获得所要的产品。另，在上述退牙过程中，由于所采用的是伺服马达，可精确控制成型杆70的移动与转动，从而避免成型杆70沿其轴向晃动，并可利用转速来调整产品的扭力值。另外，由于每一模穴24均为单独作动，组模方便。在研发时可同时测试数种不同的扭力值；在量产时如某一穴成型杆70绞牙时，可方便更换备品，而且其它穴并不会受到影响，可以继续生产。

Claims (13)

1.一种退牙结构，包括一成型杆及一驱动该成型杆轴向移动的马达，其特征在于：该成型杆一端形成有外螺纹，该成型杆上依序环设有第一及第二套筒，该两套筒轴向上连接，该第二套筒包括一台状部与自台状部中央向外延伸的一筒状部，该台状部上形成有通孔，该第一套筒上形成有螺孔，螺钉穿过台状部上的通孔并与第一套筒的螺孔相螺合将第一套筒与第二套筒连接为一体，用以减少模具成型产品时产生的应力的影响。

2.如权利要求1所述的退牙结构，其特征在于：该马达包括一输出轴，该退牙结构还包括一连接于马达输出轴与成型杆之间的连接杆，该两套筒位于连接杆与成型杆结合处的外围，其中该第一套筒设于连接杆上，第二套筒设于成型杆上。

3.如权利要求2所述的退牙结构，其特征在于：该连接杆与成型杆之间通过花键连接避免二者之间的相对转动。

4.如权利要求3所述的退牙结构，其特征在于：该连接杆形成内花键，成型杆形成与连接杆的内花键相配合的外花键。

5.如权利要求2所述的退牙结构，其特征在于：该马达的输出轴与连接杆之间形成平键连接避免二者之间的相对转动，其中马达的输出轴上形成键槽，连接杆上形成与该键槽相配合的凸条。

6.如权利要求2所述的退牙结构，其特征在于：还包括一套设于成型杆上的第三套筒，该第三套筒连接于第二套筒远离第一套筒的端部上。

7.如权利要求6所述的退牙结构，其特征在于：该第三套筒内形成有阶梯孔，该第三套筒形成一具有较小内径的第一端与具有较大内径的第二端，该成型杆穿过该第三套筒的第一端，该第二套筒远离第一套筒的端部收容于该第三套筒的第二端内并抵靠于第一端与第二端之间形成的台阶上。

8.如权利要求7所述的退牙结构，其特征在于：该第三套筒设有至少一收容槽，该收容槽自该第三套筒的第二端的内表面沿径向向外延伸，该第二套筒远离第一套筒的端部的外周面上凸设至少一凸肋，该凸肋收容于该收容槽内避免该第二、第三套筒的相对转动。

9.如权利要求2所述的退牙结构，其特征在于：该连接杆与成型杆相结合的端部的外径小于其余部分的外径，该端部的外表面上形成一第二台阶，该第一套筒内沿轴向形成一阶梯孔并于该第一套筒内形成一第三台阶，该第一套筒套设于该连接杆端部的外围，该连接杆的第二台阶与该第一套筒的第三台阶相抵靠。

10.如权利要求2所述的退牙结构，其特征在于：还包括一固定件，该固定件固定于马达上，该连接杆抵靠于该固定件上，马达的输出轴穿过该固定件与连接杆连接。

11.如权利要求2所述的退牙结构，其特征在于：该马达为伺服马达。

12.如权利要求2所述的退牙结构，其特征在于：该连接杆为螺杆，其外周面上设有螺纹。

13.一种螺纹模具，包括一动模及一定模，该定模内设有流道，该动模内设有与流道相连通的至少一模穴，其特征在于：每一模穴内设有一如权利要求1至12中任意一项所述的退牙结构。

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