螺紋模具及其退牙結構的製作方法
2023-12-03 02:06:21 4
專利名稱：螺紋模具及其退牙結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種螺紋模具，特別是涉及一種螺紋模具的退牙結構。
背景技術：
目前，螺紋模具廣泛用於精密光學儀器，如光學鏡頭的鏡座。螺紋模具具有一絞牙結構，該絞牙結構的外端部具有外螺紋。該絞牙結構另一端通過一齒輪與一馬達相連接構成一退牙結構，成型產品之前通過馬達運轉驅動該絞牙結構進入模具內，從而在絞牙結構外端部的外圍形成成型腔，以注入熔融材料，熔融材料冷卻後即形成具有內螺紋的產品。而後，馬達運轉使絞牙結構退出模具從而開模取出產品。然而，在產品成型過程中，射出機的動作往往是瞬間加速或瞬間停止，於馬達軸承產生較強的側向應力，對馬達軸承造成很大的負擔，從而難以控制絞牙結構的行程與同心度，最終影響產品的精密性，無法實現產品的大規模量產。
發明內容
有鑑於此，有必要提供一種產品精密性較穩定且適於大規模量產的螺紋模具及其退牙結構。 —種螺紋模具，包括一動模及一定模，該定模內設有流道，該動模內設有與流道相連通的至少一模穴，該退牙結構包括一成型杆及一驅動該成型杆軸向移動的馬達，該成型杆一端形成有外螺紋，該成型杆上依序環設有第一及第二套筒，該兩套筒軸向上連接，可於套筒的結合處有效消除由於注塑機瞬間加速或停止所產生的應力。 —種退牙結構，包括一成型杆及一驅動該成型杆軸向移動的馬達，該成型杆一端形成有外螺紋，該成型杆上依序環設有第一及第二套筒，該兩套筒軸向上連接，用以減少模具成型產品時產生的應力的影響。 上述螺紋模具及其退牙結構中，在成型杆外圍設置若干套筒，可於各套筒的結合處有效消除由於注塑機瞬間加速或停止所產生的應力，避免對馬達產生影響，從而維持該螺紋模具的精密性，提高產品的精密度。
圖1為本發明螺紋模具的結構示意圖。
圖2為本發明螺紋模具所加工出的一產品示意圖。 圖3為本發明螺紋模具的退牙結構的立體圖。 圖4為圖3所示退牙結構的分解圖。 圖5為圖3所示退牙結構的剖視圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，對本發明螺紋模具及其退牙結構作進一步描述。
如圖1所示，該螺紋模具包括一定模10、與該定模10相對的一動模20、以及多個 退牙結構30。圖1中僅示出兩個退牙結構30，實際上該退牙結構30的數量可根據模具的 大小、生產規模等因素而設定。 該定模10與動模20分別形成有一分模面12、22，當定模10與動模20合模後，該 兩分模面12、22相重合。該定模10上設有多個流道14，該動模20內設有多個模穴24，合 模時所述模穴24均與定模10的流道14相連通。所述模穴24的數量與退牙結構30的數 量相同，每一退牙結構30收容於一相應的模穴24內。 請一起參閱圖1與圖3，每一退牙結構30具有一成型部72，該成型部72的外周面 上形成有外螺紋74。合模後該成型部72的外端面76大致與動模20的分模面22相平齊， 該模穴24於相應的退牙結構30的成型部72的外圍形成一成型腔100，合模時該成型腔100 與定模10的流道14相連通，以便於注入熔融材料進而形成產品。 圖2示出由該螺紋模具所形成的其中一種產品鏡座200，該鏡座200呈圓筒狀， 其內表面一體形成有內螺紋210，當相應的鏡頭螺合安裝至該鏡座200內後，可有效避免鏡 頭晃動，提高產品的精密性。可以理解地，該螺紋模具還可成型其它各種具有內螺紋的產
PR o 如圖3所示，每一退牙結構30包括一馬達40、一固定件50、一連接杆60、一成型杆 70及一套筒組80。 該馬達40是用於驅動成型杆70前後移動實現合模或退牙，由於伺服馬達具有高 精度的位置、速度、轉矩、定位及通訊控制，故對於本發明螺紋模具而言，優先選用伺服馬達 作為驅動機構。 請同時參閱圖4與圖5，該馬達40的端面42形成有若干安裝孔420，用於與固定 件50相鎖合，所述安裝孔420沿端面42的圓周方向大致呈均勻間隔設置，從而與固定件50 鎖合後馬達40的端面42各處受力較為均勻。該馬達40具有一 自端面42向上延伸的輸出 軸44，該輸出軸44大致呈圓柱狀。該輸出軸44於遠離馬達40的上端46形成一鍵槽460， 該鍵槽460自輸出軸44的頂端豎直向下延伸，其長度小於輸出軸44的長度，從而使該輸出 軸44的上端46，即具有鍵槽460的部分，橫截面呈"D"形，而輸出後的下端48，即連接於輸 出軸44的上端46與馬達40之間的部分，橫截面呈"0"形。 該固定件50呈圓筒狀，通過螺釘90固定連接於馬達40上，且與馬達40的輸出軸 44呈共軸設置。該固定件50對應馬達40的每一安裝孔420設有一第一階梯孔52，所述第 一階梯孔52沿軸向穿透該固定件50。每一第一階梯孔52上寬下窄，固定件50於該第一階 梯孔52內形成一第一臺階54。從而螺釘90的杆體92可穿過該第一階梯孔52與馬達40 的安裝孔420相螺合，而螺釘90的頭部94則抵靠於該第一臺階54上。該固定件50中央 形成一通孔56，該通孔56的孔徑大致等於馬達40的輸出軸44的直徑，並與馬達40的輸出 軸44共軸。該固定件50的高度小於輸出軸44的下端48的高度，在將固定件50組裝於馬 達40上後，馬達40的輸出軸44穿過該固定件50的通孔56，輸出軸44的上端46露出於固 定件50之外。 該連接杆60連接於馬達40的輸出軸44與成型杆70之間，包括一主體部62及形 成於主體部62頂端的一結合部64。本實施例中，連接杆60為一軸杆，外表面形成有螺紋 66。其中該主體部62抵靠於固定件50之上，其外徑大於固定件50的內徑而小於固定件50的外徑。該主體部62內形成有一盲孔68，該盲孔68自主體部62與固定件50相結合的端面沿軸向向上延伸，該盲孔68的直徑與馬達40的輸出軸44的下端48的直徑相當，該盲孔68的深度與固定件50的高度之和不小於馬達40的輸出軸44的高度。 一凸條67由該主體部62的內表面向盲孔68內延伸，該凸條67位於盲孔68的頂端，其大小、形狀與馬達40的輸出軸44的鍵槽460的大小、形狀相當，組裝後該盲孔68將馬達40的輸出軸44突出於固定件50之外的部分收容於其內，凸條67則收容於輸出軸44的鍵槽460之中，兩者構成平鍵連接，從而限定連接杆60相對於馬達40的輸出軸44的轉動，當馬達40帶動其輸出軸44轉動時，連接杆60隨輸出軸44 一起轉動。 該連接杆60的結合部64自該主體部62軸向延伸，該結合部64為一內花鍵結構，其外周面為光滑的圓柱面，內部形成一沿軸向的結合孔640，並自結合孔640沿徑向向外延伸若干間隔分布的溝槽642。該結合孔640與溝槽642沿軸向的深度與結合部64的高度相當。該結合部64的外徑略小於連接杆60的主體部62的直徑，從而於連接杆60的外周面靠近其頂端形成一第二臺階69。 該成型杆70連接於該連接杆60的結合部64上。該成型杆70包括一光滑的軸杆部78，該軸杆部78的頂端形成所述成型部72，成型部72的外周面上即形成該外螺紋74。一安裝部79自軸杆部78的底端軸向延伸，用於將該成型杆70安裝於連接杆60上。該安裝部79的外徑小於軸杆部78的外徑，於兩者的結合處形成一第三臺階71 。安裝部79的末端形成一與連接杆60的結合部64的內花鍵相配合的外花鍵結構，包括一柱狀體790及自該柱狀體790沿徑向向外凸設的若干凸柱792，其中柱狀體790的直徑與結合孔640的直徑相當，凸柱792的形狀、大小與結合部64的溝槽642的形狀、大小相當。該外花鍵結構的高度略小於安裝部79的高度，且基本上與連接杆60的結合部64的高度相當。
套筒組80套設於連接杆60以及成型杆70的外圍，包括第一套筒82、第二套筒84及第三套筒86。其中該第一套筒82內設有一貫穿該第一套筒82的第二階梯孔820，該第二階梯孔820上窄下寬，從而該第一套筒82的下端822具有較大的內徑，上端824具有較小的內徑，其中該第一套筒82的上端824的內徑、高度分別與連接杆60的結合部64的外徑、高度相當，下端822的內徑與連接杆60的主體部62的外徑相當，高度遠小於主體部62的長度。該第一套筒82於其下端822與上端824的相交處形成一第四臺階823，從而在組裝時，第一套筒82的上端824套設於連接杆60的結合部64上，下端822套設於連接杆60的主體部62的頂端，第四臺階823抵靠於連接杆60的第二臺階69上，防止第一套筒82在重力的作用下沿軸向向下運動。 一對螺孔826形成於第一套筒82的上端，用於與第二套筒84相連接。 該第二套筒84套設於成型杆70的軸杆部78的外圍，該第二套筒84內形成一貫通的穿孔840供該成型杆70穿過，該穿孔840的直徑與成型杆70的軸杆部78的外徑相當，且略小於連接杆60的結合部64的外徑。該第二套筒84包括一筒狀部842與一臺狀部844，其中該臺狀部844呈扁平圓盤狀，抵靠於第一套筒82上，其外徑略小於第一套筒82的外徑，而大於連接杆60的直徑。 一對連接孔846軸向貫穿該臺狀部844，且分別與第一套筒82的螺孔826相對應，從而螺釘90穿過該第二套筒84的連接孔846與第一套筒82的螺孔826相螺合，將二者固定連接在一起。該筒狀部842自該臺狀部844中央軸向向上延伸，呈長筒狀結構，其長度大致在成型杆70長度的一半左右，以確保與成型杆70的同心度。
5一對凸肋848分別形成於筒狀部842靠近其頂端的外周面上，用於與第三套筒86相卡扣。
該第三套筒86內形成一貫穿該第三套筒86的一第三階梯孔860，同樣該第三階梯孔860上窄下寬，從而該第三套筒86的上端862具有較小的內徑，下端864具有較大的內徑，上端862與下端864之間形成一第五臺階866，該上端862的內徑與成型杆70的外徑相當，該下端864的內徑與第二套筒84的筒狀部842的外徑相當，下端864的長度遠小於第二套筒84的筒狀部842的長度， 一對收容槽868形成於該第三套筒86的下端864內，自下端864的內表面沿徑向向外延伸且與第三階梯孔860相連通，其大小、形狀與第二套筒84的凸肋848相匹配。組裝時，第二套筒84的筒狀部842伸入至第三套筒86的下端864內並抵靠於該第三套筒86的第五臺階866上，第二套筒84的凸肋848則分別收容於第三套筒86的下端864的收容槽868內，防止第三套筒86相對於第一、第二套筒82、84轉動，從而該第一、第二、第三套筒82、84、86結合為一體，構成套筒組80，環設於連接杆60與成型杆70相結合部位的外圍並可隨成型杆70及連接杆60 —起轉動或移動。在轉動過程中，連接杆60的螺紋66可降低磨損及散熱降溫的作用。 當該螺紋模具合模時，馬達40驅動其輸出軸44轉動並帶動成型杆70朝向定模10移動，使成型杆70的成型部72的端面76與動模20的分模面22相平齊，從而模穴24在成型杆70的成型部72的外圍形成成型腔100，模穴24對應於成型杆70的成型部72的直徑、該成型部72的外徑及其外螺紋74的設置則根據所要成型產品的規格而定。此時如圖5所示，連接杆60的底端抵靠於固定件50上，而成型杆70的安裝部79則抵靠於連接杆60的結合部64內，從而馬達40、固定件50、連接杆60、成型杆70在軸線方向上可避免相對移動，另一方面，第一、第二套筒82、84套設於連接杆60與成型杆70的結合處，第三套筒86與第一、第二套筒82、84相結合且套設於成型杆70的外圍，從而可有效保證連接杆60與成型杆70的同心度，特別在成型杆70較長時，可保證成型杆70的位置的精確性。當注塑機向成型腔100內注入熔融材料時，由於瞬間速度變化所產生的應力可於各套筒之間的結合處釋放掉，從而大大減輕了對伺服馬達40的影響，有效保證產品的精密性。 待熔融材料冷卻形成所需要產品，馬達40帶動固定件50向外移動，在固定件50與連接杆60之間形成一段距離，此距離應不小於成型杆70的成型部72的高度，作為退牙的空間。然後，馬達40驅動其輸出軸44反向轉動，輸出軸44帶動連接杆60轉動，由於連接杆60與成型杆70通過花鍵連接而無法相對轉動，成型杆70隨連接杆60 —起轉動，而由於成型杆70與該螺紋模具所成型的產品之間是螺紋配合，在產品不動的情況下，該連接杆60與成型杆70邊轉動邊向外移動，即朝向馬達40移動，從而使成型杆70脫離產品，最終，將定模10與動模20分模，再頂出產品即可獲得所要的產品。另，在上述退牙過程中，由於所採用的是伺服馬達，可精確控制成型杆70的移動與轉動，從而避免成型杆70沿其軸向晃動，並可利用轉速來調整產品的扭力值。另外，由於每一模穴24均為單獨作動，組模方便。在研發時可同時測試數種不同的扭力值；在量產時如某一穴成型杆70絞牙時，可方便更換備品，而且其它穴並不會受到影響，可以繼續生產。
權利要求
一種退牙結構，包括一成型杆及一驅動該成型杆軸向移動的馬達，其特徵在於該成型杆一端形成有外螺紋，該成型杆上依序環設有第一及第二套筒，該兩套筒軸向上連接，用以減少模具成型產品時產生的應力的影響。
2. 如權利要求1所述的退牙結構，其特徵在於該第二套筒包括一臺狀部與自臺狀部中央向外延伸的一筒狀部，該臺狀部上形成有通孔，該第一套筒上形成有螺孔，螺釘穿過臺狀部上的通孔並與第一套筒的螺孔相螺合將第一套筒與第二套筒連接為一體。
3. 如權利要求l所述的退牙結構，其特徵在於該馬達包括一輸出軸，該退牙結構還包括一連接於馬達輸出軸與成型杆之間的連接杆，該兩套筒位於連接杆與成型杆結合處的外圍，其中該第一套筒設於連接杆上，第二套筒設於成型杆上。
4. 如權利要求3所述的退牙結構，其特徵在於該連接杆與成型杆之間通過花鍵連接避免二者之間的相對轉動。
5. 如權利要求4所述的退牙結構，其特徵在於該連接杆形成內花鍵，成型杆形成與連接杆的內花鍵相配合的外花鍵。
6. 如權利要求3所述的退牙結構，其特徵在於該馬達的輸出軸與連接杆之間形成平鍵連接避免二者之間的相對轉動，其中馬達的輸出軸上形成鍵槽，連接杆上形成與該鍵槽相配合的凸條。
7. 如權利要求3所述的退牙結構，其特徵在於還包括一套設於成型杆上的第三套筒，該第三套筒連接於第二套筒遠離第一套筒的端部上。
8. 如權利要求7所述的退牙結構，其特徵在於該第三套筒內形成有階梯孔，該第三套筒形成一具有較小內徑的第一端與具有較大內徑的第二端，該成型杆穿過該第三套筒的第一端，該第二套筒遠離第一套筒的端部收容於該第三套筒的第二端內並抵靠於第一端與第二端之間形成的臺階上。
9. 如權利要求8所述的退牙結構，其特徵在於該第三套筒設有至少一收容槽，該收容槽自該第三套筒的第二端的內表面沿徑向向外延伸，該第二套筒遠離第一套筒的端部的外周面上凸設至少一凸肋，該凸肋收容於該收容槽內避免該第二、第三套筒的相對轉動。
10. 如權利要求3所述的退牙結構，其特徵在於該連接杆與成型杆相結合的端部的外徑小於其餘部分的外徑，該端部的外表面上形成一第二臺階，該第一套筒內沿軸向形成一階梯孔並於該第一套筒內形成一第三臺階，該第一套筒套設於該連接杆端部的外圍，該連接杆的第二臺階與該第一套筒的第三臺階相抵靠。
11. 如權利要求3所述的退牙結構，其特徵在於還包括一固定件，該固定件固定於馬達上，該連接杆抵靠於該固定件上，馬達的輸出軸穿過該固定件與連接杆連接。
12. 如權利要求3所述的退牙結構，其特徵在於該馬達為伺服馬達。
13. 如權利要求3所述的退牙結構，其特徵在於該連接杆為螺杆，其外周面上設有螺紋。
14. 一種螺紋模具，包括一動模及一定模，該定模內設有流道，該動模內設有與流道相連通的至少一模穴，其特徵在於每一模穴內設有一如權利要求1至13中任意一項所述的退牙結構。
全文摘要
一種螺紋模具，包括一動模及一定模，該定模內設有流道，該動模內設有與流道相連通的至少一模穴，每一模穴內設有一退牙結構，該退牙結構包括一成型杆及一驅動該成型杆軸向移動的馬達，該成型杆一端形成有外螺紋，該成型杆上依序環設有第一及第二套筒，該兩套筒軸向上連接，可於各套筒的結合處有效消除由於注塑機瞬間加速或停止所產生的應力，避免對馬達產生影響，從而維持該螺紋模具的精密性，提高產品的精密度。
文檔編號B29L1/00GK101767407SQ20081030658
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月27日 優先權日2008年12月27日
發明者餘盛榮, 林後堯 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司;鴻海精密工業股份有限公司