精密螺纹脱模机构.doc

1精密内螺纹的脱模方法精密内螺纹的脱模方法摘要：摘要：本文主要就汽车发动机冷却系统螺纹机构的脱模方式进行探讨,并根据实际生产过程所遇到的问题提出最佳解决方案关键字：发动机、冷却系统、脱螺纹机构、2D、3D汽车发动机冷却水室的经典结构1、汽车发动机冷却水室 3D 图及关键位置的 2D 图详细2、汽车发动机冷却水室的经典结构的功能分析2.1、A 部为下水室的出水口，正常工作时用放水螺塞密封螺纹为内螺纹，规格为M14*2.0，螺纹有效长度为 12.8mm所以该处必须有脱螺纹机构以及滑块机构，以便螺纹脱模和冷却水通道孔脱模同时必须要注意的是螺纹孔需要密封性能很好，所以注塑出来的螺纹尺寸规格必须合格并且尺寸稳定，不能有过大的波动冷却水通道侧面有一个φ4mm 的溢水孔，因而螺纹孔的有效长度要准确，若过长则会导致螺塞密封时会封堵住溢水孔，发生机能故障3、汽车发动机冷却水室的经典结构的设计方案可行性分析3.1、脱螺纹机构设计方案的可行性分析及最终设计方案3.1.1、自动脱螺纹机构的分类3.1.1.1、按动作方式分：①螺纹型芯转动，托板推动产品脱离；②螺纹型芯转动同时后退，产品自然脱离3.1.1.2 按驱动方式分图 1：螺纹机构 3D 图图 2：螺纹机构 2D 图2①油缸+齿条②油马达/电机+链条③齿条+锥度齿轮④来福线螺母螺纹模具要有防转机构保证其定向。

当制品的型腔与螺纹型芯同时设计在动模时，型腔就可以保证不使制品转动，但当型腔不可能与螺纹型芯同时设计在动模时，模具开模后，制品就离开了定模型腔，此时即使制品外形有防转的花纹，也不起作用，塑件会留在螺纹型芯上与之一起运动，变不能脱模，因此，在设计模具时要考虑止转机构的合理设置，比如采用端面止转等方法3.1.2、自动脱螺纹机构的动力来源自动脱螺纹机构中的螺纹型芯在开模时或开模后，一面旋转一面将塑件从模具中脱出螺纹型芯旋转的动力来源如下：3.1.2.1 马达：用变速马达带动齿轮，齿轮再带动螺纹型芯，实现内螺纹脱模一般电动机驱动多用于螺纹扣数多的情况3.1.2.2 齿条：这种机构是利用开模时的直线运动 ，通过齿条轮或丝杆的传动，使螺纹型芯作回转运动而脱离塑件，螺纹型芯可以一边回转一边移动脱离塑件，也可以只作回转运动脱离塑件，还可以通过大升力角的丝杆螺母使螺纹型芯回转而脱离塑件3.1.2.3 液压：依靠油缸给齿条以往复运动,通过齿轮使螺纹型芯旋转, 实现内螺纹脱模 3.1.2.4 气压：依靠气缸给齿条以往复运动,通过齿轮使螺纹型芯旋转, 实现内螺纹脱模 3.1.3．设计自动脱螺纹机构注意事项： 对于内螺纹脱模机构，塑件外表面或端面必须设计止转结构。

使用旋转方式脱螺纹，塑件与螺纹型芯或型环之间除了要有相对转动以外，还必须有轴向的移动如果螺纹型芯或型环在转动时，塑件也随着一起转动，则塑件就无法从螺纹型芯或型环上脱出为此，在塑件设计时应特别注意，塑件上必须带有止转的结构3.1.4、自动脱螺纹机构设计步骤 3.1.4.1 必须知道螺纹外径 D，螺纹牙距 P，螺纹牙长， 螺纹规格，螺纹方向，螺纹头数，螺纹牙长 L 3.1.4.2 确定螺纹型芯转动圈数 U=L/P + Us 3U ……螺纹型芯转动圈数 Us……安全系数，为保证完全旋出螺纹所加余量，一般取 1～3 3.1.4.3、确定齿轮模数 模数决定齿轮的齿厚 工业用齿轮模数一般取 m≥2 模数和其它参数的关系： d=mz da=m（z+2） 齿轮啮合条件：模数和压力角相同 3.1.4.4、确定齿轮齿数 齿数决定齿轮的外径 当传动中心距一定时，齿数越多，传动越平稳，噪音越低但齿数多，模数就小，齿厚也小，致使其弯曲强度降低，因此在满足齿轮弯曲强度条件下，尽量取较多的齿数和较小的模数为避免干涉，齿数一般取 Z≥17，螺纹型芯的齿数尽可能少，但最少不少于 14 齿，且最好取偶数 3.1.4.5、确定齿轮传动比 传动比决定啮合齿轮的转速。

传动比在高速重载或开式传动情况下选择质数，目的为避免失效集中在几个齿上传动比还与选择哪种驱动方式有关系，比如用齿条+锥度齿或来福线螺母这两种驱动时，因传动受行程限制，须大一点，一般取 1≤i≤4；当选择用油缸或电机时，因传动无限制，既可以结构紧凑点节省空间，又有利于降低马达瞬间启动力，还可以减慢螺纹型芯旋转速度， 一般取 0.25≤i≤1 3.1.4.6、最终设计方案：经过周详考虑该产品动力来源采取油缸，油缸有行程开关，可以精确设置螺纹型芯退出距离传动机构为齿轮齿条，并有辅助转动及滑动的轴承同时有螺距和产品完全一致的螺杆和螺母辅助脱螺纹所选用的齿条和齿轮模数为 1.5，压力角 20 度4齿轮 1 齿数 20 为 20，齿轮 2齿数为 80，齿轮 3 齿数为 24工作原理：产品在模腔里面冷却定型后，在动模和定模尚未分开前，通过液压油缸驱动齿条，然后由齿条带动齿轮 1 转动，将油缸的直线运动转换为齿轮 1 的转动齿轮 1和齿轮 2 同轴，齿轮 1 转动的时候，齿轮 2 也随之同步转动齿轮 3 与齿轮 2 啮合，齿轮3 就在齿轮 2 的带动下也开始转动螺纹型芯与齿轮 3 同轴，故而螺纹型芯也跟着转动，在转动的过程中，螺纹型芯随之退出。

最后其他位置的倒扣用滑块来抽出脱模注意事项：一、因螺纹型芯脱模的时候一边转动一边后退，要想动作更加顺畅无阻，必须采用特殊的轴承，这类轴承既能够绕圆周作转动，也可以作线性滑动二、因螺纹型芯需要后退，所以齿轮 3 必须有足够的长度，以便螺纹型芯前进后退的过程，齿轮 2 和齿轮 3 都能保持良好的啮合状态三、螺纹型芯脱模时，在一边转动一边后退，此时螺纹的旋转圈数及后退距离必须要和螺纹的圈数和螺距对应也就是说螺纹型芯转动一圈，后退的距离必须是一个螺距，否则产品将会被拉坏为了达到这样的目的，特别设计了螺距和产品完全一致的螺杆和螺母作为辅助，让其承受螺纹型芯后退过程中产品的螺纹所承受的力四、要保证产品螺纹部位的尺寸稳定性，该部位的产品必须要有足够的冷却定型因而在螺纹型芯中心通过高速的水流喷射来冷却产品结束语：汽车冷却水箱作为汽车心脏——发动机的温度调控系统，能保证发动机在最佳的温度范围内工作，避免发动机过热出现故障因此本文提到的零件的品质至关重要螺纹的精度直接决定了水箱的密封性，强制脱模部位的圆度和圆柱度，表面光洁度等也决定了连接处的冷却水密封性因此本文探讨出来的螺纹脱模机构既简单又有效，并且可靠，能有效解决目前大多数厂商年产量几十万台的产能要求。

并且目前市场的故障率极低，自图 5：脱螺纹机构 3D 图图 4：脱螺纹机构实物图图 3：脱螺纹机原理图5从投产以来，都没有过这个零件的投诉案例，品质是相当稳定的，值得推广应用致谢：感谢企业的老同事给我的宝贵意见，感谢各位老师对我的论文的批评指正.参考文献（1）谭海林.模具制造技术.北京：机械工业出版社，2009.（2） 《塑料模具技术手册》编委会.塑料模具技术手册.北京：机械工业出版社，2002 （3）屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.北京：机械工业出版社，2002（4） 《模具实用技术丛书编委会》.模具制造工艺装备及应用.北京：机械工业出版社。