CN117001949B - 一种螺纹起始点可调节模具及其制作方法 - Google Patents

一种螺纹起始点可调节模具及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种螺纹起始点可调节模具，包括同轴设置的连接轴和螺纹芯，连接轴通过套设其上的限位套和铰牙套安装在动模上，在连接轴上套设有齿轮并与其同轴转动；用于调节产品内螺纹起始位置的螺纹芯安装在连接轴的花键轴上，根据花键轴上外齿间的分度值确定内螺纹起始位置的调节角度，齿数越多，定位越准确。通过齿轮带动连接轴转动的同时使其沿轴向移动，能够带动连接轴一端的螺纹芯与定型产品平稳脱离，便于后续产品与定模的脱离。采用不同规格铣刀铣出适应花键槽内齿槽的外齿，在不影响生产成本的同时提高加工精度，增大花键轴外齿与花键槽齿槽的接触面接，使外齿与齿槽能够充分嵌合，降低花键轴的磨损，提高使用寿命。

Description

一种螺纹起始点可调节模具及其制作方法
技术领域
本发明涉及注塑模具技术领域，尤其涉及一种螺纹起始点可调节模具及其制作方法。
背景技术
注塑模具是通过将受热融化的材料高压注入模腔后再经冷却固化得到成型产品的工具，目前生产设计有内螺纹的产品时，在动模上设置螺纹芯，使其在合模后伸入定模并配合定模型腔，实现产品固化后内螺纹同步成形。
目前制造产品中间设置有内螺纹，且要求螺纹起始点可调节时，通过在动模上设置螺纹芯并配合调节块，使螺纹芯可拆卸装配于动模上并能调节其安装角度。螺纹芯和调节块相互卡合，螺纹芯上的外齿和调节块上的齿槽均采用传统的加工方式，通过铣刀铣出能够相互配合的外齿和齿槽尺寸；但是传统加工方式铣出来的槽形状特殊，如图1所示，使螺纹芯与调节块卡合不充分，连接处容易磨损损坏，而定制刀具成本较高。
发明内容
本发明提供了一种螺纹起始点可调节模具及其制作方法，可有效解决背景技术中的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种螺纹起始点可调节模具，包括同轴设置的连接轴和螺纹芯，所述连接轴通过套设其上的限位套和铰牙套安装在动模上，在所述连接轴上套设有齿轮并与其同轴转动；
在所述连接轴的一端开设有花键槽，在所述花键槽内设置有与其相配合的花键轴，所述螺纹芯的一端与所述花键轴相连并与其同轴转动；
在所述花键轴外圈沿其周向均设有多个外齿，在所述花键槽内圈沿其周向均匀开设有多个齿槽，所述外齿与所述齿槽对应设置；
在所述螺纹芯远离所述连接轴的一端设置有螺纹部，所述限位套与所述连接轴滑动连接，所述绞牙套通过开设在所述连接轴外圈的外螺纹与其螺接。
进一步的，在所述花键轴外圈沿其周向设置有定位环槽，在所述连接轴上对应所述定位环槽开设有插孔，在所述插孔内设置有定位销，所述定位销与所述定位环槽卡接。
进一步的，所述插孔偏心贯穿所述连接轴两处外壁，所述插孔沿所述连接轴径向倾斜设置。
进一步的，在所述花键轴的一端设置有限位槽，在所述螺纹芯远离所述螺纹部的一端设置有限位部，所述限位部与所述限位槽相适应。
进一步的，在所述连接轴上沿其轴向开设有键槽，所述齿轮通过设置在所述键槽内的平键与所述连接轴同轴转动。
一种螺纹起始点可调节模具的制作方法，应用于上述螺纹起始点可调节模具，包括以下步骤：
在连接轴的一端加工出花键槽，加工与花键槽相配合的花键轴；
在花键轴的一端加工用于插接螺纹芯的限位槽；
在连接轴的外圈沿其轴向开设外螺纹，在连接轴上开设键槽；
将绞牙套螺接在连接轴的外螺纹上，将齿轮套设在键槽处并通过平键与连接轴同轴转动，将限位套套设在连接轴上并与其滑动连接。
进一步的，在连接轴和花键轴的加工过程中，选择第一铣刀进行花键槽内齿槽的加工，选择第二铣刀进行花键轴外圈外齿的加工。
进一步的，在连接轴端部花键槽的加工过程中，首先选择第一铣刀的直径尺寸：
根据产品最小调整分度α，并计算开槽数n，使n≤360/α，且n为整数；
计算实际分度β，且β＝360/n；
根据如下公式计算参考槽宽L：
其中，R为花键轴外圈半径；
在现有铣刀直径中选择最接近参考槽宽的第一铣刀直径φ1，且φ1＜L；
在连接轴端部先加工出半径为r的槽孔，再使用第一铣刀沿槽孔周向均匀开设n个槽，完成花键槽的加工。
进一步的，根据第一铣刀直径选择第二铣刀直径，具体的：
在现有铣刀直径中选择规格最接近的第二铣刀直径φ2，且φ2＞φ1/2。
进一步的，在花键轴上外齿的加工过程中，包括以下步骤：
S1：将花键轴水平夹持并能沿其轴心旋转，将第二铣刀置于花键轴旋转轴心正上方，并能竖直移至加工高度后沿花键轴轴向移动；
S2：调整第二铣刀位置使其水平移动(φ1+φ2)/2的距离；
S3：配合花键轴旋转完成周向上n个槽的均匀开设；
S4：在步骤S2第二铣刀调节完成后的基础上，再次调整第二铣刀位置使其水平反向移动(φ1+φ2)的距离；
S5：配合花键轴旋转完成周向上n个槽的均匀开设，完成花键轴上外齿的加工。
本发明的有益效果为：
在本发明中，用于调节产品内螺纹起始位置的螺纹芯安装在连接轴的花键轴上，根据花键轴上外齿间的分度值确定内螺纹起始位置的调节角度，齿数越多，定位越准确。通过齿轮带动连接轴转动的同时使其沿轴向移动，能够带动连接轴一端的螺纹芯与定型产品平稳脱离，便于后续产品与定模的脱离。
采用第二铣刀铣出适应花键槽内齿槽的外齿，相较于现有加工方式，不影响生产成本的同时提高加工精度，增大花键轴外齿与花键槽齿槽的接触面接，使外齿与齿槽能够充分嵌合，降低花键轴的磨损，提高使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中花键槽与花键轴的加工示意图；
图2为现有技术中花键轴与花键槽配合示意图；
图3为本发明中螺纹起始点可调节模具的结构示意图；
图4为本发明中螺纹起始点可调节模具的爆炸结构示意图；
图5为本发明中螺纹芯与连接轴的装配示意图；
图6为本发明中螺纹起始点可调节模具的俯视图；
图7为本发明中花键轴与连接轴端部花键槽的连接结构示意图；
图8为本发明中连接轴端部花键槽的加工示意图；
图9为本发明中花键轴外齿加工示意图；
图10为本发明中花键轴与第二铣刀初始位置示意图；
图11为本发明中第二铣刀平移至第一次铣刀位置示意图；
图12为本发明中第二铣刀在花键轴外圈进行第一次铣槽示意图；
图13为本发明中第二铣刀反向平移至第二次铣刀位置示意图；
图14为本发明中第二铣刀在花键轴外圈进行第二次铣槽示意图；
图15为本发明中花键轴与花键槽配合示意图。
附图标记：1、连接轴；11、花键槽；111、齿槽；12、外螺纹；13、插孔；14、定位销；15、键槽；2、花键轴；21、外齿；22、定位环槽；23、限位槽；3、螺纹芯；31、螺纹部；32、限位部；4、限位套；5、铰牙套；6、齿轮；7、第一铣刀；8、第二铣刀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1为现有技术中花键槽11与花键轴2的加工示意图，在确认铣槽数后选择同一规格的铣刀分别对连接轴1的内圈以及花键轴2的外圈进行铣槽操作；采用此种加工方式导致花键轴2与花键槽11装配后无法精密嵌合，如图2所示，花键轴2上外齿21与花键槽11内圈齿槽111接触面积较小，造成花键轴2与花键槽11配合弧容易磨损，若采用定制刀具会提高生产成本。
基于上述现有技术问题，本发明公开了一种螺纹起始点可调节模具及其制作方法，如图3至图7所示，螺纹起始点可调节模具，包括同轴设置的连接轴1和螺纹芯3，连接轴1通过套设其上的限位套4和铰牙套5安装在动模上，在连接轴1上套设有齿轮6并与其同轴转动；在连接轴1的一端开设有花键槽11，在花键槽11内设置有与其相配合的花键轴2，螺纹芯3的一端与花键轴2相连并与其同轴转动；在花键轴2外圈沿其周向均设有多个外齿21，在花键槽11内圈沿其周向均匀开设有多个齿槽111，外齿21与齿槽111对应设置；在螺纹芯3远离连接轴1的一端设置有螺纹部31，限位套4与连接轴1滑动连接，绞牙套通过开设在连接轴1外圈的外螺纹12与其螺接。
在本实施例中，用于调节产品内螺纹起始位置的螺纹芯3安装在连接轴1的花键轴2上，根据花键轴2上外齿21间的分度值确定内螺纹起始位置的调节角度，齿数越多，定位越准确。连接轴1与动模上限位套4和铰牙套5相连，使套设在连接轴1上的限位套4与其滑动连接，铰牙套5与连接轴1螺接；通过动模上的动力装置驱动连接轴1上的齿轮6转动，带动连接轴1转动的同时能够沿其轴向移动，带动连接轴1一端的螺纹芯3脱离产品，便于后续产品与定模的脱离。
作为本申请的优选实施例，如图4所示，在花键轴2外圈沿其周向设置有定位环槽22，在连接轴1上对应定位环槽22开设有插孔13，在插孔13内设置有定位销14，定位销14与定位环槽22卡接。
进一步参见图7所示，插孔13偏心贯穿连接轴1两处外壁，插孔13沿连接轴1径向倾斜设置。通过设置在插孔13内的定位销14，对花键轴2进行轴向定位，插孔13的偏心设置，使置于其内的定位销14能够与定位环槽22宽度方向的两侧壁相抵接，避免花键轴2在花键槽11内部沿其轴向的细微窜动，确保花键轴2的安装稳固。
如图4所示，在花键轴2的一端设置有限位槽23，在螺纹芯3远离螺纹部31的一端设置有限位部32，限位部32与限位槽23相适应。螺纹芯3的一端能够插接入限位槽23内，确保连接轴1带动螺纹芯3同轴转动，便于产品内螺纹起始位置的调节以及定型后螺纹芯3脱模的平稳。
如图6所示，在连接轴1上沿其轴向开设有键槽15，齿轮6通过设置在键槽15内的平键与连接轴1同轴转动。通过设置在动模上的动力装置驱动齿轮6转动，并同步驱动连接轴1同轴转动。
在本发明中，如图8至图15所示，还公开了一种螺纹起始点可调节模具的制作方法，应用于上述螺纹起始点可调节模具，包括以下步骤：
在连接轴1的一端加工出花键槽11，加工与花键槽11相配合的花键轴2；在花键轴2的一端加工用于插接螺纹芯3的限位槽23；在连接轴1的外圈沿其轴向开设外螺纹12，在连接轴1上开设键槽15；将绞牙套螺接在连接轴1的外螺纹12上，将齿轮6套设在键槽15处并通过平键与连接轴1同轴转动，将限位套4套设在连接轴1上并与其滑动连接。
在连接轴1和花键轴2的加工过程中，选择第一铣刀7进行花键槽11内齿槽111的加工，选择第二铣刀8进行花键轴2外圈外齿21的加工。通过选择两种不同规格的铣刀尺寸分别对连接轴1上花键槽11以及花键轴2上的外齿21进行加工操作。其中花键槽11的齿槽111加工方式与现有技术相同，采用第一铣刀7并依据开槽数沿周向均匀开槽；再采用第二铣刀8铣出适应花键槽11内齿槽111的外齿21。使外齿21与齿槽111能够充分嵌合，相较于现有加工方式，不影响生产成本的同时提高加工精度，增大花键轴2外齿21与花键槽11齿槽111的接触面接，降低花键轴2的磨损，提高使用寿命。
在连接轴端部花键槽的加工过程中，首先选择第一铣刀的直径尺寸：
根据产品最小调整分度α，并计算开槽数n，使n≤360/α，且n为整数；
计算实际分度β，且β＝360/n；
根据如下公式计算参考槽宽L：
其中，R为花键轴外圈半径；
在现有铣刀直径中选择最接近参考槽宽的第一铣刀直径φ1，且φ1＜L；
在连接轴端部先加工出半径为r的槽孔，再使用第一铣刀沿槽孔周向均匀开设n个槽，完成花键槽的齿槽加工，如图8所示。
进一步的，根据第一铣刀直径选择第二铣刀直径，具体的：在现有铣刀直径中选择规格最接近的第二铣刀直径φ2，且φ2＞φ1/2。
在花键轴上外齿的加工过程中，包括以下步骤：
S1：将花键轴水平夹持并能沿其轴心旋转，将第二铣刀置于花键轴旋转轴心正上方，并能竖直移至加工高度后沿花键轴轴向移动，如图9和图10所示；
S2：调整第二铣刀位置使其水平移动(φ1+φ2)/2的距离，如图11所示；
S3：配合花键轴旋转完成周向上n个槽的均匀开设，如图12所示；
S4：在步骤S2第二铣刀调节完成后的基础上，再次调整第二铣刀位置使其水平反向移动(φ1+φ2)的距离，如图13所示；
S5：配合花键轴旋转完成周向上n个槽的均匀开设，如图14所示，完成花键轴上外齿的加工。
采用上述加工方式加工得到的花键轴和花键槽能够充分嵌合，提高了花键槽上齿槽的加工精度，使花键轴与连接轴装配后，增大花键轴上外齿与花键槽上齿槽的接触面接，降低花键轴的磨损，提高使用寿命。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种螺纹起始点可调节模具的制作方法，其特征在于，采用一种螺纹起始点可调节模具：包括同轴设置的连接轴和螺纹芯，所述连接轴通过套设其上的限位套和绞牙套安装在动模上，在所述连接轴上套设有齿轮并与其同轴转动；
在所述连接轴的一端开设有花键槽，在所述花键槽内设置有与其相配合的花键轴，所述螺纹芯的一端与所述花键轴相连并与其同轴转动；
在所述花键轴外圈沿其周向均设有多个外齿，在所述花键槽内圈沿其周向均匀开设有多个齿槽，所述外齿与所述齿槽对应设置；
在所述螺纹芯远离所述连接轴的一端设置有螺纹部，所述限位套与所述连接轴滑动连接，所述绞牙套通过开设在所述连接轴外圈的外螺纹与其螺接；
一种螺纹起始点可调节模具的制作方法，应用于上述螺纹起始点可调节模具，包括以下步骤：
在连接轴的一端加工出花键槽，加工与花键槽相配合的花键轴；
在花键轴的一端加工用于插接螺纹芯的限位槽；
在连接轴的外圈沿其轴向开设外螺纹，在连接轴上开设键槽；
将绞牙套螺接在连接轴的外螺纹上，将齿轮套设在键槽处并通过平键与连接轴同轴转动，将限位套套设在连接轴上并与其滑动连接；
在连接轴和花键轴的加工过程中，选择第一铣刀进行花键槽内齿槽的加工，选择第二铣刀进行花键轴外圈外齿的加工；
在连接轴端部花键槽的加工过程中，首先选择第一铣刀的直径尺寸：
根据产品最小调整分度α，并计算开槽数n，使n≤360/α，且n为整数；
计算实际分度β，且β=360/n；
根据如下公式计算参考槽宽L：
；
其中，R为花键轴外圈半径；
在现有铣刀直径中选择最接近参考槽宽的第一铣刀直径φ1，且φ1＜L；
在连接轴端部先加工出半径为r的槽孔，再使用第一铣刀沿槽孔周向均匀开设n个槽，完成花键槽的加工；
根据第一铣刀直径选择第二铣刀直径，具体的：
在现有铣刀直径中选择规格最接近的第二铣刀直径φ2，且φ2＞φ1/2；
在花键轴上外齿的加工过程中，包括以下步骤：
S1：将花键轴水平夹持并能沿其轴心旋转，将第二铣刀置于花键轴旋转轴心正上方，并能竖直移至加工高度后沿花键轴轴向移动；
S2：调整第二铣刀位置使其水平移动(φ1+φ2)/2的距离；
S3：配合花键轴旋转完成周向上n个槽的均匀开设；
S4：在步骤S2第二铣刀调节完成后的基础上，再次调整第二铣刀位置使其水平反向移动(φ1+φ2)的距离；
S5：配合花键轴旋转完成周向上n个槽的均匀开设，完成花键轴上。
2.根据权利要求1所述的螺纹起始点可调节模具的制作方法，其特征在于，在所述花键轴外圈沿其周向设置有定位环槽，在所述连接轴上对应所述定位环槽开设有插孔，在所述插孔内设置有定位销，所述定位销与所述定位环槽卡接。
3.根据权利要求2所述的螺纹起始点可调节模具的制作方法，其特征在于，所述插孔偏心贯穿所述连接轴两处外壁，所述插孔沿所述连接轴径向倾斜设置。
4.根据权利要求1所述的螺纹起始点可调节模具的制作方法，其特征在于，在所述花键轴的一端设置有限位槽，在所述螺纹芯远离所述螺纹部的一端设置有限位部，所述限位部与所述限位槽相适应。
5.根据权利要求1所述的螺纹起始点可调节模具的制作方法，其特征在于，在所述连接轴上沿其轴向开设有键槽，所述齿轮通过设置在所述键槽内的平键与所述连接轴同轴转动。
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