內螺紋注射成型模具的設計

林浩波

（河源職業技術學院，廣東 河源 517000）

定模電動機帶動內螺紋脫模機構運動技術，充分利用了簡單機械運動的原理，使注塑模具的結構更緊湊、簡單。可以大大減少模具制造難度和時間，而且模具成型塑件的時間也大大減少，從而降低生產成本，縮短生產周期。

1 產品結構分析

塑料零件的結構如圖1所示，為望遠鏡的結構塑料件，要求具有較高的強度、熱穩定性與尺寸穩定性。故材料選為PC+G10%。塑件的設計收縮率為0.35%，根據該原材料的流動性能，設定溢料間隙為0.05 mm。該塑件結構比較復雜，有內、外兩處螺紋，零件外形尺寸為Φ 30.44 mm×11.05 mm，考慮到塑件的生產效率和模具整體受力平衡，采用1模2腔。

圖1 產品零件圖

2 模具結構的設計

由于產品是望遠鏡的主要結構零件，要與其他零件進行配合，對產品的表面外觀質量要求較高。塑件要求配合面美觀、光潔，不允許有收縮痕、料斑、摩傷痕等缺陷。為了達到產品要求，塑件在進膠處要作減膠處理，且采取潛進膠方式進膠。塑件的進膠方式如圖2所示。

圖2 進膠口圖

模具的要求是1模2腔，排位如圖3所示。

圖3 模具型腔分布圖

由于產品是圓筒薄壁型塑件，采用簡單的頂針推出方式將難于塑件推出，可以采用推板推出塑件。而模具是潛伏式進膠，推板推出不能把塑件與料頭分開推出，所以最終采用二級頂出的方式進行脫模。即用頂針的推出方式，先把料頭推出，再用推板推出的方式推出塑件。

產品的內、外圈都有螺紋需要成型，為了模具的結構合理、簡單，故產品的外螺紋采用滑塊的方式進行脫模。對于內螺紋，由于需要采用推板推出塑件，所以不能把內螺紋的脫模機構放置在動模一側，只能采用定模脫內螺紋的較復雜的方式。

模具有兩個分型面，一為脫內螺紋分型面，一為主分型面。模具開模順序的控制，采用橡膠開閉器、機械開閉器和彈簧來實現；而模具開模距離，則采用限位釘來控制。

由于模具有碰穿與插穿位，必須保證推出機構復位后，模具才可以合模，所以需設置安全復位機構（復位開關）。

注射模結構裝配圖如圖4所示。

圖4 模具裝配結構圖

模具的壽命要求為50萬次。屬于中高產量，需要較高的精度要求。模具所有成型零部件都采用S136H鋼材。S136H鋼材是抗腐蝕塑膠模具鋼，具有高抗腐蝕、熱處理變形小等特點，適用于高精度鏡面模具。模具所有的滑動零部件采用DF2鋼材，DF2鋼材具有較好的耐磨性、穩定性，硬度達到HRC 50～52。

3 滑塊的設計

塑件的外圈都有倒扣，需要有側抽機構進行脫模，可以設置3個滑塊把塑件包圍。塑件在每個滑塊的運動方向有倒扣5.14 mm，設定滑塊的斜度為15.0°，當模具開模后，滑塊行程可以達到7.00 mm時，滑塊就能脫出塑件（如圖5所示）。

圖5 動模滑塊圖

4 脫內螺紋機構的設計

圖6 內螺紋脫模機構圖

塑件的內螺紋外徑為Φ 25.79 mm，內徑為Φ 24.97 mm，螺距為0.75 mm，高4.52 mm。故采用電動機帶動鏈輪，鏈輪帶動絞牙軸而使定模鑲件轉動脫出塑件。在電動機轉動的同時，模具在分型面分開10 mm，就能脫模。為了使絞牙軸徑向固定與轉動靈活，設置一對滾動軸承。鏈輪的內徑Φ 17.00 mm，大徑Φ 37.78 mm，模數6.35，齒數為17（如圖6所示）。

5 模具工作原理

注射成型后開模，模具在分型面（1）開模，開合模系統帶動后部分往后移，移動的距離由限位螺絲6確定10.00 mm。同時電動機轉動帶動鏈輪8轉動，而使絞牙軸7帶動定模鑲件5轉動脫出塑件的內螺紋（如圖7所示）。

圖7 模具第一分型開模圖

分型面（1）在到達開模行程后，在開合模系統的帶動下模具動模繼續向后移動，分型面（2）開模，開模行程為100 mm。機械開閉器2脫離，模具的推出機構可以運動。同時在鏟機10的帶動下，動模滑塊11向后移動7.00 mm，動模滑塊脫離塑件（如圖8所示）。

圖8 模具第二分型開模圖

模具開模后，第一次推出機構推出10.00 mm，使料頭與塑件分離，料頭脫出模具。此時第二推出機構推出5.00 mm，把塑件從動模鑲件推出。

6 結束語

該模具在結構設計時，根據塑件的結構特點和表面質量要求，合理地選擇了流道的形式和進料口的形式，避免出現塑件表面的缺陷。電動機帶動脫內螺紋的選擇，解決了塑件內螺紋脫模困難的問題。三面滑塊的選用，使塑件外螺紋的脫模更順利，模具結構更簡單。二次頂出與推板推出的選用，避免了塑件表面的頂出缺陷，不但提高了產品質量，同時縮短了產品的成型周期，提高了生產效率。

[1]屈華昌.塑料成型工藝與模具設計[M].北京：機械工業出版社，2003.

[2]李海鋒.模具制造工藝學[M].北京：機械工業出版社，2000.