CN102039544A - 齿轮注塑模具型腔加工方法及其专用分度机构和电极 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种齿轮注塑模具型腔加工方法及其专用分度机构和电极。专用分度机构包括支撑板、分度盘、定位轴和插销；所述支撑板中部设置有定位轴孔，上部设置有插销孔；所述分度盘为圆盘，其中心处设置有定位孔，圆周上均匀分布有多个分度孔；所述定位轴穿过分度盘的定位孔和支撑板的定位轴孔，并将待加工的齿轮注塑模具型腔与分度盘相对固定；所述插销穿过支撑板的插销孔和分度盘的分度孔，并将二者相对固定。本发明采用简单的定位轴将分度盘和待加工的齿轮注塑模具型腔固定在一起，用穿过分度孔的插销将分度盘与支撑板固定在一起，根据不同的规格要求，选择合适的分度孔的数目和单齿的形状，适合于对各种规格的模具型腔的精密分度。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮注塑模具型腔加工工艺，特别涉及一种齿轮注塑模具型腔加工方法及其专用分度机构和电极。
背景技术
用工程塑料注塑成型的齿轮、蜗轮，目前已经有了相当广泛的应用，相应的模具也有很大的需求。由于工程塑料在注塑成型过程中，会产生收缩，因此，用标准的模数刀具来加工齿轮和蜗轮的注塑模具的型腔是难以实现的，尤其是当模具的型腔要求有较高的硬度时。精确的分度是加工高精度的螺旋齿轮模具的型腔的关键，现有的处理方法是用分度头来进行分度。目前通用的万能分度头是由主轴、分度板、手柄、定位销及蜗轮、蜗杆组成，在分度板上有22圈定位孔，分度时利用这些定位孔计算工件转动角度，精密度较低，对于切削精度高的工件很难到到精密要求，并且计算繁琐，不易掌握。同时分度头上配套的分度板上的小孔是利用钻模一个个钻出来的，本身精度存在问题，用其进行分度更是影响了型腔的精度
用工程塑料注塑成型的齿轮、蜗轮，目前已经有了相当广泛的应用，相应的模具也有很大的需求。由于工程塑料在注塑成型过程中，会产生收缩，因此，用标准的模数刀具来加工齿轮和蜗轮的注塑模具的型腔是难以实现的，尤其是当模具的型腔要求有较高的硬度时。对于精度不高的齿轮，目前常用的有电铸工艺和铍铜铸造工艺，但是这样得到的造型零件的硬度和齿形的精准度不理想。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种用于齿轮注塑模具型腔加工工艺中的、使用简单的、分度精密的分度机构。
实现本发明第一个目的的技术方案是一种齿轮注塑模具型腔加工方法专用分度机构，包括支撑板、分度盘、定位轴和插销；所述支撑板中部设置有定位轴孔，上部设置有插销孔；所述分度盘为圆盘，其中心处设置有定位孔，圆周上均匀分布有多个分度孔；所述定位轴穿过分度盘的定位孔和支撑板的定位轴孔，并将待加工的齿轮注塑模具型腔与分度盘相对固定；所述插销穿过支撑板的插销孔和分度盘的分度孔，并将二者相对固定。
所述分度盘还包括与分度孔一一对应的多个走丝槽；所述走丝槽与对应的分度孔相通，并在分度盘的端面上形成均匀的缺口。
所述分度盘还包括用于固定分度盘与待加工的齿轮注塑模具型腔的螺孔。
一种齿轮注塑模具型腔加工方法专用分度机构还包括压紧装置；所述压紧装置上压板、下压板和上定位棍、下定位棍；所述上定位棍、下定位棍与上压板、下压板活动连接，分别将上压板、下压板与支撑板相对固定。
一种齿轮注塑模具型腔加工方法专用分度机构还包括垫块；所述垫块固定在支撑板上，包括与上压板、下压板对应的上垫块、下垫块；所述上垫块、下垫块的厚度等于待加工的齿轮注塑模具型腔与分度盘的厚度之和。
所述压紧装置还包括后压板；所述后压板固定在支撑板的背面，并将定位轴、支撑板和后压板三者固定。
本发明的第二个目的是提供一种齿轮注塑模具型腔加工工艺中专用的、使用方便的高精度电极。
实现本发明第二个目的的技术方案是一种齿轮注塑模具型腔加工专用电极，包括电极支座、单齿和分中体；所述电极支座为一长方体；分中体位于电极支座的上侧面的一端，其端面与电极支座的端面齐平；电极支座通过分中体与单齿连接。
所述电极支座的上侧面的另一端上设置有手柄孔；手柄穿过手柄孔与电极支座相对固定。
本发明的第三个目的是提供一种操作简单、精密度高的齿轮注塑模具型腔加工方法。
实现本发明第三个目的的技术方案是一种齿轮注塑模具型腔加工方法，包括以下步骤：
①将定位轴穿过分度盘的定位孔和待加工的齿轮注塑模具型腔，螺钉穿过螺孔将与分度盘相对固定；
②定位轴穿过支撑板的定位轴孔，螺钉穿过后压板将定位轴并将定位轴与后压板固定，插销穿过支撑板的插销孔和分度盘的分度孔，并将二者相对固定；
③向后压紧上压板、下压板，使其紧贴上垫块、下垫块；
④将电极的单齿放在待加工的齿轮注塑模具型腔内，开启火花机，电极的单齿在待加工的齿轮注塑模具型腔内形成一个齿形，松开上压板、下压板，拔出插销，将分度盘转过一个分度孔，再插入插销，收紧上压板、下压板，再加工下一个齿形，如此循环，直至加工完成。
所述分度机构的分度盘上面的均布的定位孔和走丝槽由精密线切割机一次切割而成，即精密线切割机直接从分度盘外面割进去，形成一个走丝槽，然后线切割出一个分度孔，再从该走丝槽中退出分度盘，如此循环，一次性完成全部分度孔和走丝槽。
本发明具有以下的积极的效果：(1)本发明的分度机构采用简单的定位轴将分度盘和待加工的齿轮注塑模具型腔固定在一起，用穿过分度孔的插销将分度盘与支撑板固定在一起，使用起来非常方便。本发明的分度机构可以根据不同的规格要求，选择合适的分度孔的数目，适合于对各种规格的模具型腔的精密分度。
(2)本发明的分度机构的分度盘上面的均布定位孔和走丝槽是用精密线切割机(慢走丝)一次性做出来的，这些分度孔不用先打预先的穿丝孔，线切割加工时直接从分度盘外面割进去，形成一个走丝槽，然后线切割出一个分度孔，再从该走丝槽中退出分度盘，如此循环，一次性完成所有分度孔和走丝槽，这样可以减少线切割机床因为不断地关机和开机引起的误差，提高了分度盘的精度，从而也就提高了本分度机构在加工时的分度精度。
(3)为了将分度盘与待加工的齿轮注塑模具型腔稳定地固定，本发明的分度机构的的分度盘上还设置了螺孔，螺钉将分度盘与待加工的齿轮注塑模具型腔固定，螺钉一直到待加工的齿轮注塑模具型腔完全加工完毕才松开。
(4)为了在加工时确保待加工的齿轮注塑模具型腔不会移动，本发明的分度机构还专门设置了压紧待加工的齿轮注塑模具型腔的上、下压板，同时，为了配合压板的压紧，在支撑板上固定有厚度等于待加工的齿轮注塑模具型腔与分度盘厚度之和的上、下垫块，这样在加工的时候，上、下垫块和定位棍将上、下压板固定，上、下压板抵住待加工的齿轮注塑模具型腔，确保其不会有偏移，而且在加工好一个齿形后，也方便将待加工的齿轮注塑模具型腔转动一个分度孔的角度。
(5)本发明的分度机构还设置有后压板，能更好的将定位轴与支撑板相互固定。
(6)本发明的单齿电极，在齿轮注塑模具型腔加工的工艺中，配合火花机使用，就可以在待加工的齿轮模具型腔中加工出高精度的齿形。本发明的电极还设置有电极手柄，这样就更加方便对单齿电极的使用。本发明的电极的单齿的齿形可以根据不同齿轮的规格计算出尺寸，以用于各种齿轮注塑模具型腔的加工工艺。
(7)本发明的齿轮注塑模具型腔加工方法采用简单的定位轴将分度盘和待加工的齿轮注塑模具型腔固定在一起，用穿过分度孔的插销将分度盘与支撑板固定在一起，根据不同的规格要求，选择合适的分度孔的数目和单齿的形状，适合于对各种规格的模具型腔的精密分度。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的分度机构与电极相互配合的立体结构示意图。
图2为图1的正视图。
图3为图2的右视图。
图4为本发明的分度盘的正视图。
图5为本发明的支撑板的正视图。
图6为本发明的电极支座、单齿和分中体的结构示意图。
图7为图6的A向示意图。
附图中标号为：
支撑板1，定位轴孔11，插销孔12，上压板孔13，下压板孔14，上垫块孔15，下垫块孔16；分度盘2，定位孔21，分度孔22，走丝槽23，螺孔24；定位轴3；插销4；压紧装置5，上压板51，下压板52，上定位棍53，下定位棍54，后压板55；垫块6，上垫块61，下垫块62；螺钉7；待加工的齿轮注塑模具型腔8；电极9，电极支座91，单齿92，分中体93，手柄94。
具体实施方式
(实施例1)
见图1、图2和图3，本实施例的一种齿轮注塑模具型腔加工专用分度机构，包括支撑板1、分度盘2、定位轴3、插销4、压紧装置5、垫块6和螺钉7。
待加工的齿轮注塑模具型腔8要加工的是一个1模数53齿的螺旋齿轮。
见图5，支撑板1中部设置有定位轴孔11，上部设置有插销孔12，这两个孔为通孔。正面上下对应的设置有上压板孔13、下压板孔14，上垫块孔15、下垫块孔16，均为盲孔。背面设置有用于与后压板55固定的盲孔。
见图4，分度盘2为圆盘，其中心处设置有定位孔21，圆周上均匀分布有53个分度孔22，53个走丝槽23与分度孔22一一对应，并与对应的分度孔22相通，并在分度盘2的端面上形成均匀的缺口，分度盘2还包括4个用于固定分度盘2与待加工的齿轮注塑模具型腔8的螺孔24。分度盘2上面的均布的53个定位孔22和53个走丝槽23是用精密线切割机(慢走丝)一次性做出来的，这53个分度孔22不用先打预先的穿丝孔，线切割加工时直接从分度盘2外面割进去，形成一个走丝槽23，然后线切割出一个分度孔22，再从该走丝槽23中退出分度盘2，如此循环，一次性完成53个分度孔22和53个走丝槽23，这样可以减少线切割机床因为不断地关机和开机引起的误差，提高了分度盘2的精度。
见图1、图2和图3，定位轴3穿过分度盘2的定位孔21和支撑板1的定位轴孔11，螺钉7穿过螺孔24将待加工的齿轮注塑模具型腔8与分度盘2相对固定；插销4穿过支撑板1的插销孔12和分度盘2的分度孔22，并将二者相对固定。4个螺钉7将分度盘2与待加工的齿轮注塑模具型腔8固定，这4个螺钉7一直到待加工的齿轮注塑模具型腔8完全加工完毕才松开。
压紧装置5包括带通孔的上压板51、下压板52，带螺帽的上定位棍53、下定位棍54，以及后压板55。上定位棍53、下定位棍54与上压板51、下压板52活动连接；带螺帽的上定位棍53、下定位棍54分别穿过上压板51的通孔和支撑板1的上压板孔13、下压板52的通孔和支撑板1的下压板孔14，将上压板51、下压板52与支撑板1相对固定。后压板55通过螺钉7固定在支撑板1的背面，定位轴3的背面设置有盲孔，螺钉7穿过后压板55将定位轴3并将定位轴3与后压板55固定。
垫块6包括与上压板51、下压板52对应的上垫块61、下垫块62；螺钉7分别穿过上垫块61的通孔和支撑板1的上垫块孔15、下垫块62的通孔和支撑板1的下垫块孔16将上垫块61、下垫块62固定在支撑板1上；上垫块61、下垫块62的厚度等于待加工的齿轮注塑模具型腔8与分度盘2的厚度之和。
见图1、图6和图7，齿轮注塑模具型腔加工方法专用电极9，包括电极支座91、单齿92、分中体93和手柄94。电极支座91为一长方体；分中体93位于电极支座1的上侧面的一端，其端面与电极支座91的端面齐平；电极支座91通过分中体93与单齿92连接。电极支座91的上侧面的另一端上设置有手柄孔91-1；手柄94穿过手柄孔91-1与电极支座91相对固定。
本实施例的专用电极是用每分钟42000转的高速加工中心铣出来的，齿形的精度误差在0.002mm以下。在确定齿形时，先画出待加工的齿轮的端面的形状，便得到这个齿轮的三维数模，根据所用的工程塑料的收缩率，将三维数模放大到制造模具所需要的尺寸，然后去除其他的齿，留下单齿，即得到单齿92的形状。见图7，连接单齿2的分中体93的二侧面是分中面，确定相邻两个齿形之间的间隔。单齿92的上下面之间的高度是定齿形纵向的定位面，用于确定电极的加工深度，单齿92上端面是确定齿形横向的定位面。单齿92的这些定位面必须与分中体93同时一次性铣出来，而且要保证足够的精度，它将直接决定螺旋齿轮型腔的精度。
将电极9的单齿92按照图2、图3中所示放在待加工的齿轮注塑模具型腔8内，向后压紧上压板51、下压板52，使其紧贴上垫块61、下垫块62，开启火花机，电极9的单齿92在待加工的齿轮注塑模具型腔8内形成一个齿形。每加工完一个齿形，松开上压板51、下压板52，拔出插销4，将分度盘2转过一个分度孔22，再插入插销4，收紧上压板51、下压板52，再加工下一个齿形，这样待加工的齿轮注塑模具型腔8和分度盘2一起转动，能够保证分度的准确性。
本实施例是以加工1模数53齿的齿轮为例，实质上，本发明的分度机构也适用于加工其他型号规格的塑料模具的模腔，甚至一切圆周均布形状的凹模都可以加工，只要改变单齿92的形状即可。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种齿轮注塑模具型腔加工方法专用分度机构，其特征在于：包括支撑板(1)、分度盘(2)、定位轴(3)和插销(4)；所述支撑板(1)中部设置有定位轴孔(11)，上部设置有插销孔(12)；所述分度盘(2)为圆盘，其中心处设置有定位孔(21)，圆周上均匀分布有多个分度孔(22)；所述定位轴(3)穿过分度盘(2)的定位孔(21)和支撑板(1)的定位轴孔(11)，并将待加工的齿轮注塑模具型腔(8)与分度盘(2)相对固定；所述插销(4)穿过支撑板(1)的插销孔(12)和分度盘(2)的分度孔(22)，并将二者相对固定。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮注塑模具型腔加工方法专用分度机构，其特征在于：所述分度盘(2)还包括与分度孔(22)一一对应的多个走丝槽(23)；所述走丝槽(22)与对应的分度孔(22)相通，并在分度盘(2)的端面上形成均匀的缺口。
3.根据权利要求2所述的一种齿轮注塑模具型腔加工方法专用分度机构，其特征在于：所述分度盘(2)还包括用于固定分度盘(2)与待加工的齿轮注塑模具型腔(8)的螺孔(24)。
4.根据权利要求1所述的一种齿轮注塑模具型腔加工方法专用分度机构，其特征在于：还包括压紧装置(5)；所述压紧装置(5)上压板(51)、下压板(52)和上定位棍(53)、下定位棍(54)；所述上定位棍(53)、下定位棍(54)与上压板(51)、下压板(52)活动连接，分别将上压板(51)、下压板(52)与支撑板(1)相对固定。
5.根据权利要求4所述的一种齿轮注塑模具型腔加工方法专用分度机构，其特征在于：还包括垫块(6)；所述垫块(6)固定在支撑板(1)上，包括与上压板(51)、下压板(52)对应的上垫块(61)、下垫块(62)；所述上垫块(61)、下垫块(62)的厚度等于待加工的齿轮注塑模具型腔(8)与分度盘(2)的厚度之和。
6.根据权利要求4或5所述的一种齿轮注塑模具型腔加工方法专用分度机构，其特征在于：所述压紧装置(5)还包括后压板(55)；所述后压板(55)固定在支撑板(1)的背面，并将定位轴(3)、支撑板(1)和后压板(55)三者固定。
7.一种齿轮注塑模具型腔加工方法专用电极(9)，其特征在于：包括电极支座(91)、单齿(92)和分中体(93)；所述电极支座(91)为一长方体；分中体(92)位于电极支座(91)的上侧面的一端，其端面与电极支座(91)的端面齐平；电极支座(91)通过分中体(93)与单齿(92)连接。
8.根据权利要求7所述的一种齿轮注塑模具型腔加工方法专用电极，其特征在于：所述电极支座(91)的上侧面的另一端上设置有手柄孔(91-1)；手柄(4)穿过手柄孔(91-1)与电极支座(91)相对固定。
9.一种齿轮注塑模具型腔加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
①将定位轴(3)穿过分度盘(2)的定位孔(21)和待加工的齿轮注塑模具型腔(8)，螺钉(7)穿过螺孔(24)将与分度盘(2)相对固定；
②定位轴(3)穿过支撑板(1)的定位轴孔(11)，螺钉(7)穿过后压板(55)将定位轴(3)并将定位轴(3)与后压板(55)固定，插销(4)穿过支撑板(1)的插销孔(12)和分度盘(2)的分度孔(22)，并将二者相对固定；
③向后压紧上压板(51)、下压板(52)，使其紧贴上垫块(61)、下垫块(62)；
④将电极(9)的单齿(92)放在待加工的齿轮注塑模具型腔(8)内，开启火花机，电极(9)的单齿(92)在待加工的齿轮注塑模具型腔(8)内形成一个齿形，松开上压板(51)、下压板(52)，拔出插销(4)，将分度盘(2)转过一个分度孔(22)，再插入插销(4)，收紧上压板(51)、下压板(52)，再加工下一个齿形，如此循环，直至加工完成。
10.根据权利要求9所述的齿轮注塑模具型腔加工方法，其特征在于：所述分度机构的分度盘(2)上面的均布的定位孔(22)和走丝槽(23)由精密线切割机一次切割而成，即精密线切割机直接从分度盘(2)外面割进去，形成一个走丝槽(23)，然后线切割出一个分度孔(22)，再从该走丝槽(23)中退出分度盘(2)，如此循环，一次性完成全部分度孔(22)和走丝槽(23)。
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