[发明专利]塑料蜗轮的注塑制造方法及其注塑模具组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种塑料蜗轮，特别是涉及一种塑料蜗轮的注塑制造方法及其注塑模具组件。

背景技术

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发明创新应运而生。

发明内容

本发明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的注塑制造方法及其注塑合模机构。

本发明的目的通过如下技术方案实现：一种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，且在左模具体组件内装有若干蜗轮扇形齿形模具片，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，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进退控制，并在合模后锁住；所述合模工序完成后，接着，熔化塑料通过注塑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，使蜗轮扇形齿形模具片自动脱离固体状塑料蜗轮；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片所形成，最后经脱模工序而得到塑料蜗轮成品。

根据所述塑料蜗轮的注塑制造方法所采用的注塑模具组件，其包括左模具体组件、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。

采用本发明后，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。且该塑料蜗轮的制造工艺实用可行、注塑脱模容易，加工成本降低，其采用的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。

附图说明

下面结合附图与实施方式对本发明作进一步的详细描述。

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为本发明的左模具体组件及塑料蜗轮的安装结构示意图。