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注塑機的導柱結構及其控制方法

文檔序號:4480291閱讀:1841來源:國知局
專利名稱:注塑機的導柱結構及其控制方法
技術領域
本發明涉及一種注塑機,特別是一種注塑機的導柱結構及其控制方法。
背景技術
注塑機是塑料注射成型的機械裝備,屬于高級快速成型設備,其工作特性是長期連續運作,運作周期短(快則3 4秒/周期)。在每個周期內,注塑機的合模單元都將受一次巨大的鎖模力沖擊,其中的導柱則是承受鎖模力的重要元件之一。由于長期承受交變載荷容易造成導柱的疲勞破壞,如何降低導柱應力集中問題,許多廠家均進行了相關研究,常見的改良結構如附圖1至附圖4所示,附圖1為在導柱上設置有用于卸荷的應力槽I ;附圖2為在與導柱相接的螺母的前端設置凹槽2,以減弱剛性;附圖3為將與導柱相接的普通螺母替換為外錐形螺母3 ;附圖4為將與導柱相接的普通螺母替換為內錐形螺母4。以上四種改良結構都存在以下問題:當導柱受到拉伸應力時,模板也會產生一定的彎曲變形,從而增加彎矩對導柱的彎曲載荷,這從有限元分析可較清晰的看到導柱的整體受力狀態,而導柱所受最大應力326.9MPa卻集中在導柱與螺母接觸的第一個螺牙處,見附圖5-附圖6,而導柱與螺母接觸的其余七個螺牙的應力依次下降至184MPa,至于剩下的十幾個螺牙的應力則基本維持在190MPa左右。因此,各個螺牙受力不均勻性也是導柱的螺紋結構自身難以避免的特點。

發明內容
本發明的目的旨在提供一種結構簡單合理、受力均勻、使用壽命長的注塑機的導柱結構及其控制方法,以克服現有技術中的不足之處。按此目的設計的一種注塑機的導柱結構,包括通過螺紋與導柱相接的螺母,其結構特征是螺母的螺紋為錐螺紋。所述錐螺紋的錐度為0.04° 0.06°。所述錐螺紋的公差介于標準的6H公差帶與7H公差帶之間。一種注塑機的導柱結構的控制方法,其特征是將螺母標準的普通三角螺紋或梯形螺紋加工為錐度為0.04° 0.06°的錐螺紋,由于錐螺紋的錐度較小,完全可以控制在標準的6H公差帶與7H公差帶之間,錐螺紋的大端作用于導柱的左側第一螺牙位置,當螺母與導柱裝配后,可使導柱的左側第一螺牙開始預留配合的間隙量,通過間隙量逐步減小來補償導柱的螺紋因受力拉長而帶來應力集中情況,達到調節螺紋上各螺牙的受力分布狀態,同時由于第一螺牙處的徑向間隙加大對于導柱的彎曲起到一定補償作用,使第一螺牙在整個圓周方向上的各點受力更平均。本發明采用上述的技術方案,引入柔性螺母的概念,柔性螺母的最大特點就是通過改變螺母螺紋的形狀,調整全段螺紋螺牙的受力分布,改善各個螺紋受力均衡性,同時考慮模板受力變形會對導柱產生彎矩影響,避免單個螺紋受力過大產生疲勞應力失效。本發明中的柔性螺母除了考慮螺母自身的結構因素之外,并從螺紋應力分析深入解析,通過有限元模擬關鍵部位受力特性分析,實現便于加工檢測結構的牙型結構,解決了關鍵受力部位應力集中問題。本發明既解決了導柱斷裂問題,也可廣泛應用于螺紋固定連接類似結構,由于受力產生應力集中引起的疲勞斷裂問題,具有結構簡單合理、受力均勻、使用壽命長、加工方便的特點,有效的解決了長期困擾企業的難題。


圖1為現有導柱的第一改良結構示意圖。圖2為現有導柱的第二改良結構示意圖。圖3為現有導柱的第三改良結構示意圖。圖4為現有導柱的第四改良結構示意圖。圖5為現有導柱的螺牙受力分布狀態示意圖。圖6為現有導柱的螺牙最大應力分布圖。圖7為本發明一實施例的螺牙受力分布狀態示意圖。圖8為本發明的螺牙最大應力分布圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述。參見圖7-圖8,本注塑機的導柱結構,包括通過螺紋與導柱相接的螺母,該螺母的螺紋為錐螺紋。所述錐螺紋的錐度為0.04° 0.06°,也就是全漸變0.02°斜度。所述錐螺紋的公差介于標準的6H公差帶與7H公差帶之間。注塑機的導柱結構的控制方法,是將螺母標準的普通三角螺紋或梯形螺紋加工為錐度為0.04° 0.06°的錐螺紋,由于錐螺紋的錐度較小,完全可以控制在標準的6H公差帶與7H公差帶之間,錐螺紋的大端作用于導柱的左側第一螺牙位置,當螺母與導柱裝配后,可使導柱的左側第一螺牙開始預留配合的間隙量,通過間隙量逐步減小來補償導柱的螺紋因受力拉長而帶來應力集中情況,達到調節螺紋上各螺牙的受力分布狀態,見圖7,同時由于第一螺牙處的徑向間隙加大對于導柱的彎曲起到一定補償作用,使第一螺牙在整個圓周方向上的各點受力更平均,見圖8。通過有限元分析的應力分布結果可以看出,當使用柔性螺母的時候,在同樣的條件下可以有效減少導柱與螺母接觸的第一個螺牙處的最大應力,此時的最大應力為259.8MPa,該最大應力與背景技術中個的最大應力相比較,減少了大概20%,同時把應力較為平均地分布到各個螺牙中,而其余的各個螺牙的最大應力處也降低了 11%左右,從而避免了應力過于集中于導柱與螺母接觸的第一個螺紋處,有效解決導柱疲勞斷裂問題。同時,螺母本身受力時的各個螺紋應力也更加分散均衡,也能提高自身使用壽命。
權利要求
1.一種注塑機的導柱結構,包括通過螺紋與導柱相接的螺母,其特征是螺母的螺紋為錐螺紋。
2.根據權利要求1所述的注塑機的導柱結構,其特征是所述錐螺紋的錐度為0.04° 0.06°。
3.根據權利要求2所述的注塑機的導柱結構,其特征是所述錐螺紋的公差介于標準的6H公差帶與7H公差帶之間。
4.一種如權利要求1所述的注塑機的導柱結構的控制方法,其特征是將螺母標準的普通三角螺紋或梯形螺紋加工為錐度為0.04° 0.06°的錐螺紋,由于錐螺紋的錐度較小,完全可以控制在標準的6H公差帶與7H公差帶之間,錐螺紋的大端作用于導柱的左側第一螺牙位置,當螺母與導柱裝配后,可使導柱的左側第一螺牙開始預留配合的間隙量,通過間隙量逐步減小來補償導柱的螺紋因受力拉長而帶來應力集中情況,達到調節螺紋上各螺牙的受力分布狀態,同時由于第一螺牙處的徑向間隙加大對于導柱的彎曲起到一定補償作用,使第一螺牙在整個圓周方向上的各點受力更平均。
全文摘要
一種注塑機的導柱結構及其控制方法,注塑機的導柱結構包括通過螺紋與導柱相接的螺母,螺母的螺紋為錐螺紋。注塑機的導柱結構的控制方法,是將螺母標準的普通三角螺紋或梯形螺紋加工為錐度為0.04°~0.06°的錐螺紋,由于錐螺紋的錐度較小,完全可以控制在標準的6H公差帶與7H公差帶之間,錐螺紋的大端作用于導柱的左側第一螺牙位置,當螺母與導柱裝配后,可使導柱的左側第一螺牙開始預留配合的間隙量,通過間隙量逐步減小來補償導柱的螺紋因受力拉長而帶來應力集中情況,達到調節螺紋上各螺牙的受力分布狀態,使第一螺牙在整個圓周方向上的各點受力更平均。本發明具有結構簡單合理、受力均勻、使用壽命長、加工方便的特點。
文檔編號B29C45/17GK103171082SQ20131010249
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月27日 優先權日2013年3月27日
發明者蔣小軍, 梁啟華, 陸敏 申請人:廣東伊之密精密注壓科技有限公司
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