旋轉脫模的推拉瓶蓋注射模

田利民

（上海辰晟源電子科技有限公司，上海 200030）

1 塑件分析

如圖1所示，該塑件是一個推拉瓶蓋，材料為PP。為了保證瓶蓋的密封性，外觀美觀性，瓶蓋的密封環和螺紋不允許變形，故而該塑件只能采用旋轉螺紋型芯脫模的形式，而不能采用強制脫模。從圖1中可以看到，由于蓋頂部的凸臺是偏心的，整體型芯無法旋轉，必須將型芯分解以后才能實現螺紋部分的旋轉脫模，因而對模具的設計提出了特殊的要求。

圖1 推拉瓶蓋塑件

旋轉脫模的結構形式有多種，電機經蝸輪蝸桿變速后旋轉脫模，液壓齒條齒輪以及液壓馬達旋轉脫模等，但這些脫模結構都需要另加動力，或者需要具有液壓輔助接口的注塑機，同時還要增加電氣液壓控制電路，對使用者有一定的要求。為此，采用了一種新的旋轉脫模方式，即由多頭大螺距螺桿驅動螺母，使螺母旋轉，螺母上的齒輪帶動型芯齒輪旋轉，從而實現塑件旋轉脫模的目的。

2 模具結構及開模程序

（1）模具結構簡圖如圖2所示，模具為一模四腔，點澆口。成型部分與一般模具差不多，只是蓋子上的3個密封柱是處于定模型腔，其外圓柱端部有一圈凸起的密封環，直接脫模將損傷密封環，故而先將3個小型芯脫出，然后再脫出定模型腔，這樣就保證了密封環的完整不變形。其次由于塑件的螺紋包緊力很大，為了減輕螺桿螺母的受力，設計了兩套脫模機構，每套負責兩個塑件的脫模。

圖2 模具結構

（2）該模具與傳統模具結構有所區別，一共設計了6個分型面，模具的各分型面開模程序以及作用如下：

注射成型完成后注塑機打開，模具首先打開第二、第六分型面，拉斷澆口（二）、內型芯8與螺紋型芯套7分離一段距離，這樣螺紋型芯就可以不受干擾的旋轉了；注塑機模板繼續向后運動，模具上的拉桿導柱拉動第一分型面，將澆口流道從澆口套中拉出，機械手下降取出澆口廢料；此后定、動模板（第三分型面）打開，多頭螺桿隨定模板移動，驅動多頭螺母旋轉，螺母上的齒輪帶動螺紋型芯套上的齒輪一起旋轉，而塑件由于止轉圈的限制無法跟轉，所以只能上升；同時第五分型面在彈簧的作用下也打開，使得止轉圈也跟著塑件一起上升，不會脫離塑件而造成塑件的損壞；最后當塑件上的螺紋完全離開螺紋型芯套時，此時模具外面的擋塊10起作用，打開第四分型面，使得塑件處于自由狀態，可由機械手上的真空夾具將塑件取出，開模程序到此結束。需要注意的是，模具運動結束時多頭螺桿必須處于螺母內，否則將影響模具的合模，并可能損壞模具。

（3）模具的大部分分型面都是以彈性元件為動力來打開的，為了各分型面的打開順序正確，需根據順序要求對各彈性元件的壓力作精細設計，以保證其壓力能保證各分型面的打開順序，也可以在裝配后的上機調試時進行調整彈性元件。

3 多頭螺桿和多頭螺母結構設計

（1）多頭螺桿的設計。多頭螺桿的設計要遵循幾個原則：一是螺距的確定，即螺距的大小要在一定長度內（受到注塑機的最大閉合距離影響），保證螺母有足夠的旋轉圈數，同時又盡可能減小對螺母的壓力；二是強度要求，在螺距確定后，再來選擇確定螺紋的頭數、螺桿的直徑以及使用的材料和合適的熱處理。一般螺紋的頭數在5～9，采用T型螺紋，材料一般選用韌性好且可以熱處理強化的為宜，熱處理硬度為50HRC。

（2）多頭螺母的設計。螺母的長度在模具總高范圍內盡可能長，以保證開模距離為最大，方便塑件的取出；螺母的材料要耐磨，要有足夠的韌性，一般采用鈹青銅或磷青銅。

（3）軸承的設計。由于螺桿在運動時對螺母產生很大的軸向力，為保證機構的穩定運行，在螺母的兩端設計安裝一對圓錐滾柱軸承，以吸收軸向力并保證螺母運動的穩定。

（4）齒輪傳動的設計。齒輪模數的確定必須保證有一定強度，傳動比應根據螺母的旋轉圈數和塑件上螺紋的圈數來確定，應稍多于塑件的螺紋圈數。

（5）螺紋型芯套的設計。螺紋型芯套的上下兩端都裝有軸承，在下端還裝有推力軸承，以承受注射產生的軸向力，這樣設計的好處是型芯套和型芯的配合可以有一定的間隙，只要前端的錐面密合就可以達到密封的效果，等第五分型面打開后型芯套和型芯間完全不接觸，因此型芯套的旋轉對型芯就沒有任何影響了。

4 模具使用中需要注意的問題

模具安裝到注塑機上，最關鍵的問題是開模距離必須調整到設計要求，即必須保證機床在停止位置時，模具的所有分型面打開且多頭螺桿至少位于螺母的1/5長度處，這樣再次合模時螺桿能順利地驅動螺母而不會損壞模具。

5 結束語

本模具投入生產已有一段時間，由于模具設計合理，傳動系統簡單可靠，材料選取和處理得當，生產的塑件質量仍然完全達到要求。因此多頭螺桿旋轉脫模是一種結構簡單、制造方便、節約能源的旋轉脫模機構，值得推廣使用。