内螺纹塑料盖模具设计浅析

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摘要：针对塑料盖内螺纹脱模困难的问题，采用齿轮带动螺纹型芯旋转的方式实现其自动脱模；为了防止螺纹型芯旋转时与推件板发生摩擦导致螺纹型芯磨损，在推件板上安装弹簧，当螺纹型芯旋转时弹簧将推件板与螺纹型芯分开；在推件板上安装限位机构，使推件板与动模板分开的距离小于螺纹的长度，避免出现螺纹损伤的现象。

关键词：注射模；内螺纹；液压马达；齿轮传动

0引言

塑件上的螺纹分为内螺纹和外螺纹，对于外螺纹，一般在定模板和动模板上各成型一半螺纹，或用2个滑块各成型一半螺纹。对于内螺纹，如果塑件材质是较软的材料（如橡胶、硅胶），可以采用强制脱模的方式；如果塑件材质是较硬的材料（如ABS），则应使用旋转螺纹型芯的方式脱模，但内螺纹塑件旋转脱模时，容易出现螺纹损伤的现象，废品率高。现介绍1副内螺纹塑料盖模具，将电气、机械、液压等知识综合应用到脱模机构中，使内螺纹型芯自动旋转脱模，解决成型塑件螺纹损伤问题，提高合格率，实现自动化生产。

1塑件结构分析

图1所示为带内螺纹的塑料盖，材料为ABS，内螺纹规格为M54×2mm，长度为7mm。塑件外表面均匀分布12个凹槽，当螺纹型芯旋转时，这些凹槽埋在推件板中，可防止塑件与螺纹型芯一起旋转。

2分型面分析

由于塑件呈管状结构，中间是通孔，塑件的分型面分为内分型面和外分型面，内分型面位于内表面的台阶处，外分型面位于塑件的最大轮廓处。定模型芯和动模型芯采用碰穿结构，定模型芯采用待成型塑件结构，动模型芯采用镶件形式，塑件内螺纹位于动模型芯上。脱模时为了使塑件外表面的凹槽从推件板上脱出，塑件外表面的锥度方向必须与内表面的锥度相反，塑件的分型结构如图2所示。该塑件结构简单，没有卡扣和筋位，适合使用

3模具结构设计

塑件外形尺寸为φ62mm×14mm，模具按1模4腔布局，呈矩形阵列排列。在模架旁边安装液压电机，如图4所示，这种排列方式既可以保证每个待成型塑件的注射压力相同[3,4]，又可以使主齿轮带动4个螺纹型芯旋转时齿轮的受力均衡。塑件内螺纹是通过螺纹型芯的旋转将其从推件板中旋出，因此模具中不需要使用推杆和推杆固定板就能实现脱模，模具结构如图5所示。

4传动机构

模具传动机构如图6所示，在模具侧面安装液压电机，然后通过链条带动中间的主齿轮旋转，再由主齿轮同时带动4个型芯齿轮旋转，最后由4个型芯齿轮带动4个螺纹型芯旋转[5,6]。塑件的外表面有凹槽，可防止塑件与螺纹型芯一起旋转，当螺纹型芯旋转时，可以将塑件从推件板中推出。

5模具工作过程

（1）当注射完成后，模具在定模板与推件板之间分开（P1处），完成第1次开模，如图7（a）所示。由于塑件被螺纹型芯扣住而留在推件板上，推件板被塑件抵住不能与动模板分开。（2）当定模与动模分开后，液压电机通过链条带动主齿轮旋转，再由主齿轮带动4个螺纹型芯旋转。由于塑件的外表面有多个凹槽，可以阻止塑件跟随螺纹型芯旋转。螺纹型芯一边从塑件内螺纹中旋转一边脱出将塑件从推件板中推出，此时在弹簧的作用下，推件板与动模板分开（P2处）。在限位螺钉的作用下，推件板与动模板分开5mm后停止运动，完成第2次开模，如图7（b）所示。（3）当塑件从螺纹型芯上旋出时，由于螺纹型芯施加给塑件内螺纹的力消失，塑件会自动从模具中弹出，如图7（c）所示。（4）行程开关发出信号，液压电机停止旋转。当取出塑件后，在注塑机滑块的作用下，动、定模板和推件板复位，然后开始下一个注射周期[5-8]。

6塑件脱模设计

推件板与动模板分开的距离应比螺纹长度短，否则存在2个弊端：①当螺纹型芯旋转结束时，弹簧施加推件板的力将全部集中在螺纹末端，容易导致末端的螺纹损伤，废品率高；②即使螺纹没有损伤，螺纹型芯与塑件分开后，塑件还留在推件板中，操作工难以将塑件从推件板中取出。塑件内螺纹纹距为2mm，螺纹长度为7mm，在推件板上设置了限位螺钉，在限位螺钉的作用下，推件板移动5mm后停止与动模板分开，此时还有1个纹距的螺纹在型芯中。当螺纹型芯继续旋转时，限位螺钉承受弹簧的弹力不再由塑件内螺纹承受，螺纹型芯在旋出最后1个螺纹时，螺纹处于自由旋出状态，不会损伤螺纹。

7结束语

在模架上安装液压电机，由液压电机带动螺纹型芯旋转，将塑料盖内螺纹从模具中旋出，实现自动脱模。塑料盖的外表面有凹槽，这些凹槽卡在推件板上，可防止内螺纹塑料盖与螺纹型芯一起旋转。在推件板上安装弹簧和限位机构，当螺纹型芯旋转时，弹簧将推件板与螺纹型芯分开，可以防止螺纹型芯与推件板发生摩擦导致螺纹型芯磨损，防止成型塑件出现飞边。限位机构限制推件板与动模板分开的距离小于螺纹的长度，防止螺纹型芯旋转到螺纹结束时，使弹簧的弹力集中在内螺纹的结尾处而导致螺纹损伤。经生产实践证明，模具能实现塑件自动脱模，且没有出现螺纹损伤的现象，实现了自动化生产。

作者:连灿鑫 单位:福州职业技术学院