典型自動(dòng)脫螺紋注射模設(shè)計(jì)

1、典型自動(dòng)脫螺紋注射模設(shè)計(jì) 2006-9-15 1 、引言 塑料制件中，很多工業(yè)產(chǎn)品及民用產(chǎn)品均存在內(nèi)外螺紋的設(shè)計(jì)，解決塑件螺紋脫模問題是此類模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。一般來(lái)講，處理塑件螺紋問題有 2 類方法：一類是在塑件及樹脂允許的情況下，采用強(qiáng)行脫出的方法；一類是螺紋較深、樹脂強(qiáng)度高、螺紋精度要求高的塑件，必須采用旋轉(zhuǎn)脫出的方法。在旋轉(zhuǎn)脫螺紋結(jié)構(gòu)中又分為手動(dòng)脫出和自動(dòng)脫出 2 種，手動(dòng)脫螺紋生產(chǎn)效率低，但模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)小批量生產(chǎn)；自動(dòng)脫螺紋效率高，質(zhì)量穩(wěn)定，適應(yīng)大批量生產(chǎn)。在自動(dòng)旋轉(zhuǎn)脫螺紋模具結(jié)構(gòu)中，必須解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性、穩(wěn)定性及實(shí)用性等問題。下面所述的鏈條傳動(dòng)自動(dòng)脫螺紋模具結(jié)構(gòu)，經(jīng)長(zhǎng)期使用，

2、模具結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可靠，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品達(dá)到實(shí)用要求?，F(xiàn)將此模具結(jié)構(gòu)介紹如下。 2 、塑件分析 圖 1 所示產(chǎn)品為潤(rùn)滑油壺瓶蓋，材料為 PP ，產(chǎn)品特點(diǎn)是采用矩形螺紋，有防偽圈和止轉(zhuǎn)槽設(shè)計(jì)，產(chǎn)品外觀要求較高，且需求量大。另外，瓶蓋是由自動(dòng)灌裝線機(jī)器旋蓋，所以對(duì)產(chǎn)品尺寸及螺紋精度要求較高，強(qiáng)行脫螺紋模具結(jié)構(gòu)無(wú)法達(dá)到產(chǎn)品使用要求，必須采用自動(dòng)旋轉(zhuǎn)脫螺紋模具結(jié)構(gòu)。 3 、模具結(jié)構(gòu)及工作過程 根據(jù)塑件分析及用戶生產(chǎn)要求，模具設(shè)計(jì)為 1 模 8 腔，采用熱流道針閥式點(diǎn)澆口進(jìn)料，用減速電機(jī)通過鏈條傳動(dòng)完成自動(dòng)脫螺紋，模具結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。 圖 2 模具結(jié)構(gòu) 1. 小鏈輪 2. 鏈條 3. 電機(jī) 4. 電機(jī)支

3、架 5. 限位螺釘 6. 彈簧 7. 頂桿 8. 水孔 9. 鋼管 10. 密封圈 11. 冷卻型芯 12. 動(dòng)模板 13. 墊板 14. 墊塊 15. 大鏈輪 16. 止推軸承 17. 墊板 18. 一次推板 19. 止轉(zhuǎn)圈 20. 螺紋型芯 21. 型腔板 22. 墊板 23. 墊塊 24. 定模板 25. 定位圈 26. 主流道 27. 分流板 28. 隔熱墊 29. 熱噴嘴 30. 斜導(dǎo)柱 31. 哈夫塊 32. 定位圈 33. 二次推板 34. 銷釘 35. 螺釘 36. 張緊輪 3.1 模具工作過程 模具首先從面分型，同時(shí)靠斜導(dǎo)柱拉開哈夫塊，完成塑件防偽圈外凹部分的脫出，并使塑件留

4、在動(dòng)模部分。然后電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)，通過鏈輪、鏈條帶動(dòng)螺紋型芯轉(zhuǎn)動(dòng)，與此同時(shí)，分型面依靠彈簧彈力開始分型，并依靠止轉(zhuǎn)圈起防止塑件與螺紋型芯共同旋轉(zhuǎn)的作用。當(dāng)螺紋完全脫出后，注射機(jī)頂出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，通過頂桿頂動(dòng)二次推板，使模具從面分型，完成塑件防偽圈內(nèi)凹部分的脫模，使塑件從模具中脫出，完成一個(gè)生產(chǎn)周期。 需要注意的是，面分型時(shí)彈簧的壓力應(yīng)適中，壓力過大易造成螺紋最后一扣破壞，壓力過小則分型面不易打開，可以通過提高運(yùn)動(dòng)件的制造精度，調(diào)整彈簧壓縮量來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 3.2 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 由于塑件生產(chǎn)量較大，且質(zhì)量要求高，設(shè)計(jì)時(shí)采用了熱流道針閥式點(diǎn)澆口澆注系統(tǒng)。因熱流道是借助于加熱、絕熱和溫控手段將熔融塑料輸送至模

5、具型腔內(nèi)，所以流道內(nèi)部壓力損耗小，熔體流動(dòng)性好，密度均勻，塑件內(nèi)應(yīng)力降低，變形程度大為減弱，尺寸穩(wěn)定性則顯著提高。另外，熱流道無(wú)流道廢料，大大降低了生產(chǎn)成本，針閥式噴嘴自動(dòng)切斷澆口，提高了生產(chǎn)效率。綜上所述，對(duì)于大批量生產(chǎn)的塑料制品，熱流道的選用是非常合理的選擇。 3.3 模具的冷卻 為提高生產(chǎn)效率，防止塑件變形，并防止模具零件因熱脹原因引起的咬死現(xiàn)象，模具的冷卻系統(tǒng)必須充分可靠。因螺紋型芯經(jīng)常處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，無(wú)法直接冷卻，所以模具設(shè)計(jì)時(shí)在螺紋型芯中心部分增加冷卻型芯，通過銅管將冷卻水引入型芯，形成環(huán)流，較好地完成了螺紋型芯的冷卻。定模型腔的冷卻，采用 8 處直通水路，外部用軟管連接形成循環(huán)，進(jìn)

6、行定模冷卻。 3.4 模具材料選擇 由于瓶蓋模具生產(chǎn)量大，脫模需旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，模具對(duì)拋光沒有特殊要求，所以模具材料應(yīng)選用高耐磨性、淬透性材料。據(jù)此，模具設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于關(guān)鍵零件選用了 ASSAB 公司的 CALMAX635 材料，熱處理硬度 56 60HRC ，通過使用，效果較為滿意。 4 、模具傳動(dòng)部分設(shè)計(jì) 因鏈條傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)中沒有滑動(dòng)，傳動(dòng)尺寸比較緊湊，不需要很大的張緊力，作用在軸上的載荷較小，效率較高，比較適合模具中傳動(dòng)的要求，而且市場(chǎng)上鏈條、鏈輪、電機(jī)采購(gòu)方便，不需要專門加工，所以在傳動(dòng)設(shè)計(jì)中采用了鏈條傳動(dòng)。 4.1 模具型腔中心距及鏈輪參數(shù)的確定 考慮模具型腔尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸的綜合因素，型腔之間

7、的中心距應(yīng)在 150mm 之間較為合理。通過對(duì)鏈輪的校核，設(shè)計(jì)時(shí)采用了鏈節(jié)距 p=15.875 ，齒數(shù) z1=23 的鏈輪，鏈輪的節(jié)圓直徑 D 為： D=P/sin(180 /23)=15.875/sin(180 /23) 117mm ，可以滿足模具設(shè)計(jì)中心距 150mm 的要求。 為增加鏈輪的嚙合齒數(shù)，使傳動(dòng)更加平穩(wěn)，設(shè)計(jì)時(shí)增加了兩處張緊輪 36 ，使用效果良好。 4.2 電機(jī)轉(zhuǎn)速及軸承的選擇 因塑件旋轉(zhuǎn) 5 圈即可將螺紋脫出，為保證模具的正常使用壽命，螺紋型芯的轉(zhuǎn)速不宜太快，所以設(shè)計(jì)時(shí)按每 5s 完成一次旋轉(zhuǎn)脫模計(jì)算，大鏈輪的轉(zhuǎn)速應(yīng)在 60r/min 。鏈輪的傳動(dòng)比為： i=n1/n2=z2/z1 ，如設(shè)定傳動(dòng)比 i 0.5 ，則小鏈輪 z2 11 ， n2 120r/min ，所以選用減速電機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)在 120r/min 左右。 由于此模具使用的軸承既要起到定心的作用，又要承受注射壓力對(duì)螺紋型芯的軸向推動(dòng)作用力，所以軸承選用時(shí)必須同時(shí)承受徑向載荷和軸向載