內螺紋塑料蓋模具設計淺析

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摘要：針對塑料蓋內螺紋脫模困難的問題，采用齒輪帶動螺紋型芯旋轉的方式實現其自動脫模；為了防止螺紋型芯旋轉時與推件板發生摩擦導致螺紋型芯磨損，在推件板上安裝彈簧，當螺紋型芯旋轉時彈簧將推件板與螺紋型芯分開；在推件板上安裝限位機構，使推件板與動模板分開的距離小于螺紋的長度，避免出現螺紋損傷的現象。

關鍵詞：注射模；內螺紋；液壓馬達；齒輪傳動

0引言

塑件上的螺紋分為內螺紋和外螺紋，對于外螺紋，一般在定模板和動模板上各成型一半螺紋，或用2個滑塊各成型一半螺紋。對于內螺紋，如果塑件材質是較軟的材料（如橡膠、硅膠），可以采用強制脫模的方式；如果塑件材質是較硬的材料（如ABS），則應使用旋轉螺紋型芯的方式脫模，但內螺紋塑件旋轉脫模時，容易出現螺紋損傷的現象，廢品率高。現介紹1副內螺紋塑料蓋模具，將電氣、機械、液壓等知識綜合應用到脫模機構中，使內螺紋型芯自動旋轉脫模，解決成型塑件螺紋損傷問題，提高合格率，實現自動化生產。

1塑件結構分析

圖1所示為帶內螺紋的塑料蓋，材料為ABS，內螺紋規格為M54×2mm，長度為7mm。塑件外表面均勻分布12個凹槽，當螺紋型芯旋轉時，這些凹槽埋在推件板中，可防止塑件與螺紋型芯一起旋轉。

2分型面分析

由于塑件呈管狀結構，中間是通孔，塑件的分型面分為內分型面和外分型面，內分型面位于內表面的臺階處，外分型面位于塑件的最大輪廓處。定模型芯和動模型芯采用碰穿結構，定模型芯采用待成型塑件結構，動模型芯采用鑲件形式，塑件內螺紋位于動模型芯上。脫模時為了使塑件外表面的凹槽從推件板上脫出，塑件外表面的錐度方向必須與內表面的錐度相反，塑件的分型結構如圖2所示。該塑件結構簡單，沒有卡扣和筋位，適合使用

3模具結構設計

塑件外形尺寸為φ62mm×14mm，模具按1模4腔布局，呈矩形陣列排列。在模架旁邊安裝液壓電機，如圖4所示，這種排列方式既可以保證每個待成型塑件的注射壓力相同[3,4]，又可以使主齒輪帶動4個螺紋型芯旋轉時齒輪的受力均衡。塑件內螺紋是通過螺紋型芯的旋轉將其從推件板中旋出，因此模具中不需要使用推桿和推桿固定板就能實現脫模，模具結構如圖5所示。

4傳動機構

模具傳動機構如圖6所示，在模具側面安裝液壓電機，然后通過鏈條帶動中間的主齒輪旋轉，再由主齒輪同時帶動4個型芯齒輪旋轉，最后由4個型芯齒輪帶動4個螺紋型芯旋轉[5,6]。塑件的外表面有凹槽，可防止塑件與螺紋型芯一起旋轉，當螺紋型芯旋轉時，可以將塑件從推件板中推出。

5模具工作過程

（1）當注射完成后，模具在定模板與推件板之間分開（P1處），完成第1次開模，如圖7（a）所示。由于塑件被螺紋型芯扣住而留在推件板上，推件板被塑件抵住不能與動模板分開。（2）當定模與動模分開后，液壓電機通過鏈條帶動主齒輪旋轉，再由主齒輪帶動4個螺紋型芯旋轉。由于塑件的外表面有多個凹槽，可以阻止塑件跟隨螺紋型芯旋轉。螺紋型芯一邊從塑件內螺紋中旋轉一邊脫出將塑件從推件板中推出，此時在彈簧的作用下，推件板與動模板分開（P2處）。在限位螺釘的作用下，推件板與動模板分開5mm后停止運動，完成第2次開模，如圖7（b）所示。（3）當塑件從螺紋型芯上旋出時，由于螺紋型芯施加給塑件內螺紋的力消失，塑件會自動從模具中彈出，如圖7（c）所示。（4）行程開關發出信號，液壓電機停止旋轉。當取出塑件后，在注塑機滑塊的作用下，動、定模板和推件板復位，然后開始下一個注射周期[5-8]。

6塑件脫模設計

推件板與動模板分開的距離應比螺紋長度短，否則存在2個弊端：①當螺紋型芯旋轉結束時，彈簧施加推件板的力將全部集中在螺紋末端，容易導致末端的螺紋損傷，廢品率高；②即使螺紋沒有損傷，螺紋型芯與塑件分開后，塑件還留在推件板中，操作工難以將塑件從推件板中取出。塑件內螺紋紋距為2mm，螺紋長度為7mm，在推件板上設置了限位螺釘，在限位螺釘的作用下，推件板移動5mm后停止與動模板分開，此時還有1個紋距的螺紋在型芯中。當螺紋型芯繼續旋轉時，限位螺釘承受彈簧的彈力不再由塑件內螺紋承受，螺紋型芯在旋出最后1個螺紋時，螺紋處于自由旋出狀態，不會損傷螺紋。

7結束語

在模架上安裝液壓電機，由液壓電機帶動螺紋型芯旋轉，將塑料蓋內螺紋從模具中旋出，實現自動脫模。塑料蓋的外表面有凹槽，這些凹槽卡在推件板上，可防止內螺紋塑料蓋與螺紋型芯一起旋轉。在推件板上安裝彈簧和限位機構，當螺紋型芯旋轉時，彈簧將推件板與螺紋型芯分開，可以防止螺紋型芯與推件板發生摩擦導致螺紋型芯磨損，防止成型塑件出現飛邊。限位機構限制推件板與動模板分開的距離小于螺紋的長度，防止螺紋型芯旋轉到螺紋結束時，使彈簧的彈力集中在內螺紋的結尾處而導致螺紋損傷。經生產實踐證明，模具能實現塑件自動脫模，且沒有出現螺紋損傷的現象，實現了自動化生產。

作者:連燦鑫 單位:福州職業技術學院