專利名稱：注塑機(jī)的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種注塑機(jī)，特別是一種注塑機(jī)的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)及其控制方法。
背景技術(shù)：
注塑機(jī)是塑料注射成型的機(jī)械裝備，屬于高級(jí)快速成型設(shè)備，其工作特性是長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)作，運(yùn)作周期短(快則3 4秒/周期)。在每個(gè)周期內(nèi)，注塑機(jī)的合模單元都將受一次巨大的鎖模力沖擊，其中的導(dǎo)柱則是承受鎖模力的重要元件之一。由于長(zhǎng)期承受交變載荷容易造成導(dǎo)柱的疲勞破壞，如何降低導(dǎo)柱應(yīng)力集中問(wèn)題，許多廠家均進(jìn)行了相關(guān)研究，常見(jiàn)的改良結(jié)構(gòu)如附圖1至附圖4所示，附圖1為在導(dǎo)柱上設(shè)置有用于卸荷的應(yīng)力槽I ;附圖2為在與導(dǎo)柱相接的螺母的前端設(shè)置凹槽2，以減弱剛性；附圖3為將與導(dǎo)柱相接的普通螺母替換為外錐形螺母3 ;附圖4為將與導(dǎo)柱相接的普通螺母替換為內(nèi)錐形螺母4。以上四種改良結(jié)構(gòu)都存在以下問(wèn)題:當(dāng)導(dǎo)柱受到拉伸應(yīng)力時(shí)，模板也會(huì)產(chǎn)生一定的彎曲變形，從而增加彎矩對(duì)導(dǎo)柱的彎曲載荷，這從有限元分析可較清晰的看到導(dǎo)柱的整體受力狀態(tài)，而導(dǎo)柱所受最大應(yīng)力326.9MPa卻集中在導(dǎo)柱與螺母接觸的第一個(gè)螺牙處，見(jiàn)附圖5-附圖6，而導(dǎo)柱與螺母接觸的其余七個(gè)螺牙的應(yīng)力依次下降至184MPa，至于剩下的十幾個(gè)螺牙的應(yīng)力則基本維持在190MPa左右。因此，各個(gè)螺牙受力不均勻性也是導(dǎo)柱的螺紋結(jié)構(gòu)自身難以避免的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、受力均勻、使用壽命長(zhǎng)的注塑機(jī)的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)及其控制方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。按此目的設(shè)計(jì)的一種注塑機(jī)的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，包括通過(guò)螺紋與導(dǎo)柱相接的螺母，其結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)的6H公差帶與7H公差帶之間。一種注塑機(jī)的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的控制方法，其特征是將螺母標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的6H公差帶與7H公差帶之間，錐螺紋的大端作用于導(dǎo)柱的左側(cè)第一螺牙位置，當(dāng)螺母與導(dǎo)柱裝配后，可使導(dǎo)柱的左側(cè)第一螺牙開始預(yù)留配合的間隙量，通過(guò)間隙量逐步減小來(lái)補(bǔ)償導(dǎo)柱的螺紋因受力拉長(zhǎng)而帶來(lái)應(yīng)力集中情況，達(dá)到調(diào)節(jié)螺紋上各螺牙的受力分布狀態(tài)，同時(shí)由于第一螺牙處的徑向間隙加大對(duì)于導(dǎo)柱的彎曲起到一定補(bǔ)償作用，使第一螺牙在整個(gè)圓周方向上的各點(diǎn)受力更平均。本發(fā)明采用上述的技術(shù)方案，引入柔性螺母的概念，柔性螺母的最大特點(diǎn)就是通過(guò)改變螺母螺紋的形狀，調(diào)整全段螺紋螺牙的受力分布，改善各個(gè)螺紋受力均衡性，同時(shí)考慮模板受力變形會(huì)對(duì)導(dǎo)柱產(chǎn)生彎矩影響，避免單個(gè)螺紋受力過(guò)大產(chǎn)生疲勞應(yīng)力失效。本發(fā)明中的柔性螺母除了考慮螺母自身的結(jié)構(gòu)因素之外，并從螺紋應(yīng)力分析深入解析，通過(guò)有限元模擬關(guān)鍵部位受力特性分析，實(shí)現(xiàn)便于加工檢測(cè)結(jié)構(gòu)的牙型結(jié)構(gòu)，解決了關(guān)鍵受力部位應(yīng)力集中問(wèn)題。本發(fā)明既解決了導(dǎo)柱斷裂問(wèn)題，也可廣泛應(yīng)用于螺紋固定連接類似結(jié)構(gòu)，由于受力產(chǎn)生應(yīng)力集中引起的疲勞斷裂問(wèn)題，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、受力均勻、使用壽命長(zhǎng)、加工方便的特點(diǎn)，有效的解決了長(zhǎng)期困擾企業(yè)的難題。


圖1為現(xiàn)有導(dǎo)柱的第一改良結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有導(dǎo)柱的第二改良結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為現(xiàn)有導(dǎo)柱的第三改良結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為現(xiàn)有導(dǎo)柱的第四改良結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為現(xiàn)有導(dǎo)柱的螺牙受力分布狀態(tài)示意圖。圖6為現(xiàn)有導(dǎo)柱的螺牙最大應(yīng)力分布圖。圖7為本發(fā)明一實(shí)施例的螺牙受力分布狀態(tài)示意圖。圖8為本發(fā)明的螺牙最大應(yīng)力分布圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。參見(jiàn)圖7-圖8，本注塑機(jī)的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，包括通過(guò)螺紋與導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)的6H公差帶與7H公差帶之間。注塑機(jī)的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的控制方法，是將螺母標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的6H公差帶與7H公差帶之間，錐螺紋的大端作用于導(dǎo)柱的左側(cè)第一螺牙位置，當(dāng)螺母與導(dǎo)柱裝配后，可使導(dǎo)柱的左側(cè)第一螺牙開始預(yù)留配合的間隙量，通過(guò)間隙量逐步減小來(lái)補(bǔ)償導(dǎo)柱的螺紋因受力拉長(zhǎng)而帶來(lái)應(yīng)力集中情況，達(dá)到調(diào)節(jié)螺紋上各螺牙的受力分布狀態(tài)，見(jiàn)圖7，同時(shí)由于第一螺牙處的徑向間隙加大對(duì)于導(dǎo)柱的彎曲起到一定補(bǔ)償作用，使第一螺牙在整個(gè)圓周方向上的各點(diǎn)受力更平均，見(jiàn)圖8。通過(guò)有限元分析的應(yīng)力分布結(jié)果可以看出，當(dāng)使用柔性螺母的時(shí)候，在同樣的條件下可以有效減少導(dǎo)柱與螺母接觸的第一個(gè)螺牙處的最大應(yīng)力，此時(shí)的最大應(yīng)力為259.8MPa，該最大應(yīng)力與背景技術(shù)中個(gè)的最大應(yīng)力相比較，減少了大概20%，同時(shí)把應(yīng)力較為平均地分布到各個(gè)螺牙中，而其余的各個(gè)螺牙的最大應(yīng)力處也降低了 11%左右，從而避免了應(yīng)力過(guò)于集中于導(dǎo)柱與螺母接觸的第一個(gè)螺紋處，有效解決導(dǎo)柱疲勞斷裂問(wèn)題。同時(shí)，螺母本身受力時(shí)的各個(gè)螺紋應(yīng)力也更加分散均衡，也能提高自身使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種注塑機(jī)的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，包括通過(guò)螺紋與導(dǎo)柱相接的螺母，其特征是螺母的螺紋為錐螺紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，其特征是所述錐螺紋的錐度為0.04° 0.06°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的注塑機(jī)的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，其特征是所述錐螺紋的公差介于標(biāo)準(zhǔn)的6H公差帶與7H公差帶之間。
4.一種如權(quán)利要求1所述的注塑機(jī)的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的控制方法，其特征是將螺母標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的6H公差帶與7H公差帶之間，錐螺紋的大端作用于導(dǎo)柱的左側(cè)第一螺牙位置，當(dāng)螺母與導(dǎo)柱裝配后，可使導(dǎo)柱的左側(cè)第一螺牙開始預(yù)留配合的間隙量，通過(guò)間隙量逐步減小來(lái)補(bǔ)償導(dǎo)柱的螺紋因受力拉長(zhǎng)而帶來(lái)應(yīng)力集中情況，達(dá)到調(diào)節(jié)螺紋上各螺牙的受力分布狀態(tài)，同時(shí)由于第一螺牙處的徑向間隙加大對(duì)于導(dǎo)柱的彎曲起到一定補(bǔ)償作用，使第一螺牙在整個(gè)圓周方向上的各點(diǎn)受力更平均。
全文摘要
一種注塑機(jī)的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)及其控制方法，注塑機(jī)的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)包括通過(guò)螺紋與導(dǎo)柱相接的螺母，螺母的螺紋為錐螺紋。注塑機(jī)的導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)的控制方法，是將螺母標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的6H公差帶與7H公差帶之間，錐螺紋的大端作用于導(dǎo)柱的左側(cè)第一螺牙位置，當(dāng)螺母與導(dǎo)柱裝配后，可使導(dǎo)柱的左側(cè)第一螺牙開始預(yù)留配合的間隙量，通過(guò)間隙量逐步減小來(lái)補(bǔ)償導(dǎo)柱的螺紋因受力拉長(zhǎng)而帶來(lái)應(yīng)力集中情況，達(dá)到調(diào)節(jié)螺紋上各螺牙的受力分布狀態(tài)，使第一螺牙在整個(gè)圓周方向上的各點(diǎn)受力更平均。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、受力均勻、使用壽命長(zhǎng)、加工方便的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B29C45/17GK103171082SQ20131010249
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者蔣小軍, 梁?jiǎn)⑷A, 陸敏 申請(qǐng)人:廣東伊之密精密注壓科技有限公司