塑料蜗轮注塑用的注塑模具组件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种塑料蜗轮注塑用的注塑模具组件，包括左模具体组件、右模具体组件，在所述左模具体组件(7)上装有电机(4)，电机通过传动件装有蜗轮扇形齿形模具片(3)，且该蜗轮扇形齿形模具片(3)与右模具体组件(9)配合安装。传统的塑料斜齿轮蜗杆传动副改为塑料蜗轮蜗杆传动副后，其啮合面积将显著增大，由原点线接触改为理想的线面接触，啮合接触获得很大改善，其接触点的赫兹应力下降，在相同负载下，塑料蜗轮齿部所承受的接触应力比塑料斜齿轮齿部要减少很多，使用寿命显著增长。本实用新型专利技术结构巧妙、实用可靠，产出的塑料蜗轮可广泛应用于汽车上配套的各种带减速装置的电动机中，如各种型号的刮水电机、玻璃升降器电机、座椅电机、天窗电机等。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种模具组件，具体说是涉及一种塑料蜗轮注塑用的注塑模具组件。
技术介绍
蜗杆与塑料斜齿轮组成的传动副，由于其结构简单、降速比大、传动平稳、噪音低、 制造方便，且生产塑料斜齿轮用的注塑模具易于制造、脱模方便、不需机械加工，故此类传动结构常在微型、小型减速装置上使用，并大量应用于汽车上配套的各种带减速装置的电机中，如刮水电机、玻璃升降器电机、座椅电机、天窗电机等。在蜗杆与塑料斜齿轮传动中，一般蜗杆电枢轴由钢质材料并经热处理制成，而斜齿轮由高强度塑料(POM等)注塑成型制成。在沿用产品中，塑料斜齿轮寿命远较蜗杆为低， 其齿部磨损及至滑脱损坏成为产品整机使用寿命的关键。为了使与蜗杆相啮合的齿轮具有较高的强度和使用寿命，使齿轮与蜗杆具有相当强度和相同使用寿命，蜗杆法向齿厚设计得比普通圆柱蜗杆传动的分度圆法向齿厚参数为小，同时为了防止齿形变尖，选用较小的齿形角，齿尖及齿根圆弧过渡，蜗杆齿形为非标设计，使蜗杆齿形适合于与塑料斜齿轮的等寿命要求及易于加工。同理，为了使塑料斜齿轮具有较高的强度和使用寿命，塑料斜齿轮法向齿厚设计得比普通标准圆柱斜齿轮传动的斜齿轮分度圆法向弦齿厚为大，并为最大限度提高塑料斜齿轮及传动副的工作寿命，斜齿轮分度圆上齿厚比蜗杆分度圆上齿厚大。但即使采取上述措施，蜗杆与塑料斜齿轮传动中，塑料斜齿轮使用寿命仍较蜗杆为低，其齿部磨损及至滑脱损坏仍成为产品整机使用寿命的关键。为此，在设计上采用蜗杆与塑料蜗轮组成的传动副来替代蜗杆与塑料斜齿轮的组合，使塑料蜗轮具有较高的强度和使用寿命，塑料蜗轮如采取机械加工方法获得，由于塑料蜗轮尺寸很小，加工蜗轮的滚刀尺寸很小，不宜制造滚刀进行机械加工，且加工费用很高。 而采用普通的注塑方法则脱模困难，因此，一种采用扇形齿形模具新技术的塑料蜗轮的注塑制造方法及其采用的注塑合模机构的专利技术创新应运而生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述的不足，而提供一种塑料蜗轮上的齿形及其合成的齿圈通过模具技术自动形成、注塑脱模容易的塑料蜗轮注塑用的注塑模具组件。本专利技术的目的通过如下技术方案实现一种塑料蜗轮注塑用的注塑模具组件，包括左模具体组件、右模具体组件，在所述左模具体组件上装有电机，电机通过传动件装有蜗轮扇形齿形模具片，且该蜗轮扇形齿形模具片与右模具体组件配合安装。采用本专利技术后，将传统的塑料斜齿轮蜗杆传动副改为塑料蜗轮蜗杆传动副后，其啮合面积将显著增大，对于使用塑料蜗轮蜗杆传动副的减速装置的汽车电机来说，其啮合面积将相应增大50-100%，由原点线接触改为理想的线面接触，啮合接触获得很大改善，其接触点的赫兹应力下降，在相同负载下，塑料蜗轮齿部所承受的接触应力比塑料斜齿轮齿部所承受的接触应力要减少很多，经计算和试验，塑料蜗轮接触强度比塑料斜齿轮接触强度增大30-50 %，使用寿命显著增长。该注塑模具组件结构巧妙、实用可靠，产出的塑料蜗轮可广泛应用于汽车上配套的各种带减速装置的电动机中，如各种型号的刮水电机、玻璃升降器电机、座椅电机、天窗电机等。以下结合附图与实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。附图说明图1为蜗杆与塑料斜齿轮的传动啮合结构示意图。图2为蜗杆与塑料蜗轮的传动啮合结构示意图。图3为塑料蜗轮、塑料斜齿轮分别与蜗杆啮合的面积比较图。图4为本专利技术的左模具体组件及塑料蜗轮的安装结构示意图。图5为本专利技术注塑模具组件的结构示意图。图6为蜗轮扇形齿形模具片脱开塑料蜗轮时的部分示意图。图7为图6中标记C的放大图(理论上的脱模干涉量值图示)。图8为本专利技术塑料蜗轮向中心收缩位移量值及脱模图。具体实施方式如图1、图2所示，塑料斜齿轮11与蜗杆12啮合时，蜗杆与塑料斜齿轮的啮合区为 A ；塑料蜗轮2与蜗杆12啮合时，蜗杆与塑料蜗轮的啮合区为B。从该两者的啮合区剖面线对比显示，啮合区面积B > A。如图3所示，以ZD1531A型刮水电机为例，如图3的相关尺寸，经计算，蜗杆与塑料斜齿轮的啮合区面积A为6. 5mm2，蜗杆与塑料蜗轮的啮合区B面积为12. 11mm2，啮合区面积B (包含有A)明显大于面积A。如图4、图5所示，本专利技术塑料蜗轮注塑用的注塑模具组件，包括左模具体组件7、 右模具体组件9，在所述左模具体组件7 (的模具本体1)上装有电机4(若干个，为伺服电机)，电机4通过传动件(包括联轴节5与滚珠丝杆6以及联接销10)装有蜗轮扇形齿形模具片3 (若干个)，且该蜗轮扇形齿形模具片3 (在组合成塑料蜗轮的的外形轮廓后)与右模具体组件9配合安装。其中，由电机4、传动件(联轴节5及滚珠丝杆6)组成模具片动力驱动装置，为若干个；左模具体组件7、蜗轮扇形齿形模具片3、模具片动力驱动装置和右模具体组件9组合成为整个塑料蜗轮模具体(即注塑模具组件)，所述蜗轮扇形齿形模具片3的外形呈扇形， 其端部具有齿形，若干个蜗轮扇形齿形模具片组合成为蜗轮扇形齿形模具片组合件8，其扇形齿形端部能组合成为塑料蜗轮2的外形轮廓。左模具体组件7中的蜗轮扇形齿形模具片组合件8 (组合成塑料蜗轮的整体齿形)与左模具体组件7紧密配合，而左、右模具体组件合模后而形成的塑料蜗轮模具体系统具有很大的刚度，在注塑过程中，即使在很大注塑压力下，仍会保持蜗轮齿形并保持很高精度和稳定性。图4所示的塑料蜗轮上的齿形齿圈就由多片(图示十片)蜗轮扇形齿形模具片组合产生，该电机(伺服电机)通过联轴节5和滚珠丝杆6带动蜗轮扇形齿形模具片3进退， 合模时并获得精确的合模精度，十片蜗轮扇形齿形模具片就对应十套伺服电机、联轴节和滚珠丝杆，其进退运动集中控制。在左、右模具体组件合模时，右模具体组件9与蜗轮扇形齿形模具片组合件8精确配合定位，一是保证蜗轮扇形齿形模具片组合件的精确定位，二是承受当注塑时在塑料蜗轮模具体的型腔内产生的注塑高压。参照附图，塑料蜗轮的注塑制造方法是首先，塑料蜗轮模具体的左、右模具体组件进行合模工序，且在左模具体组件7内插有若干蜗轮扇形齿形模具片3 (该蜗轮扇形齿形模具片也要与右模具体组件9配合安装)，该蜗轮扇形齿形模具片的扇形齿形端部能组合成塑料蜗轮的外形轮廓(即一片蜗轮扇形齿形模具片形成塑料蜗轮的数个齿形，若干蜗轮扇形齿形模具片的组合形成了塑料蜗轮的全部齿形及其合成的齿圈)，该蜗轮扇形齿形模具片各由相应的模具片动力驱动装置进行(精密的)进退控制(使组合后的蜗轮齿形获得很高的精度)，并在合模后锁住(在注塑过程中保持精度)；所述合模工序完成后，接着，熔化塑料通过注塑设备系统注入到所述塑料蜗轮模具体的型腔内，在注塑成型过程中，当熔化塑料凝结成固体状塑料蜗轮后，再到脱模工序有一段停留时间；所述蜗轮扇形齿形模具片在脱模退出时，可能会产生塑料蜗轮的脱模干涉，但在注塑成型至脱模这段时间内，塑料蜗轮会向其中心收缩位移而产生一位移量，该位移量应大于塑料蜗轮干涉点离脱模退出方向的最大距离，该塑料蜗轮干涉点将因塑料蜗轮的收缩位移而自动脱离干涉(简称为“脱离干涉要求”，即塑料蜗轮的收缩位移量应大于蜗轮扇形齿形模具片插入到塑料蜗轮的深度)，使蜗轮扇形齿形模具片自动脱离固体状塑料蜗轮(即蜗轮扇形齿形模具片的片数计算及确定与上述“脱离干涉要求”有关)；从而由左、右模具体组件合模而形成塑料蜗轮的蜗轮体，塑料蜗轮上的齿形齿圈则由蜗轮扇形齿形模具本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种塑料蜗轮注塑用的注塑模具组件，包括左模具体组件（７）、右模具体组件（９），其特征在于：在所述左模具体组件（７）上装有电机（４），电机（４）通过传动件装有蜗轮扇形齿形模具片（３），且该蜗轮扇形齿形模具片（３）与右模具体组件（９）配合安装。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王上胜，徐正宥，徐永健，
申请(专利权)人：浙江胜华波电器股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33