王明哲

（陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西西安 710302）

1 塑料鑄件工藝分析

圖1塑料瓶蓋，材料為LDPE,外徑28 mm，高僅7 mm，屬于淺腔型瓶蓋，內(nèi)部有雙螺旋線螺紋M26-18，壁厚1 mm，塑料鑄件外側(cè)壁陣列多個梯形防轉(zhuǎn)條，梯形防轉(zhuǎn)條間角度為60°高度0.5 mm，內(nèi)壁均布有12個加強筋，本身塑料鑄件質(zhì)量較小、壁厚均勻，要求大批量生產(chǎn)。

圖1 瓶蓋塑料鑄件圖

2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計過程

圖2為模具結(jié)構(gòu)圖，根據(jù)塑料鑄件結(jié)構(gòu)特點、尺寸及生產(chǎn)要求，從節(jié)省材料、提高效率、降低成本角度考慮，本次設(shè)計一模十八腔模具，且采用熱流道標準模架。首先，將熱流道主流道安放在模具中心位置，通過計算型腔側(cè)壁厚度確定塑料鑄件間距，排布型腔，進行均衡式流道排布，澆口處分子高度定向造成局部府力，甚至開裂，在不影響外觀使用前提下，對熱澆口處塑料鑄件瓶蓋底部增加了壁厚以圓弧(R2)過渡；分型面選擇在塑料鑄件最底面，設(shè)計出定模型腔定模板和動模型腔板和動模板。開模時塑料鑄件內(nèi)側(cè)有螺紋，瓶蓋離開型腔必然留與動模，可不必設(shè)計拉料桿；瓶蓋高度僅7 mm，瓶蓋內(nèi)的螺紋為M26-18為雙螺旋線螺紋，螺距18 mm，在淺腔瓶蓋內(nèi)螺旋旋轉(zhuǎn)不到一周，塑料鑄件側(cè)壁螺紋推出要求旋轉(zhuǎn)脫出，瓶蓋內(nèi)頂部的加強筋脫模卻要求垂直推出，因此推出機構(gòu)設(shè)計成型芯固定防轉(zhuǎn)，螺紋推管旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)推出時塑料鑄件內(nèi)部的加強筋對塑料鑄件起防轉(zhuǎn)止動作用，由于塑料鑄件是雙螺旋線螺紋旋轉(zhuǎn)圈少，且瓶蓋深度不足7 mm，螺紋推管的轉(zhuǎn)動圈數(shù)隨之也減少，因此采用注射機頂出力，迫使螺紋推管旋轉(zhuǎn)自動卸螺紋的脫模機構(gòu)，最后設(shè)計模具的彈簧復(fù)位機構(gòu)。

3 模具工作過程

圖2 模具結(jié)構(gòu)圖

如模具結(jié)構(gòu)圖2所示，注射完成后保壓、冷卻；注塑機開模，動模部分后移，安裝在注射機固定模板上的定模座板19固定不動，螺釘17連接動模座板19、墊塊18、型腔板15以及熱流道板28和尖咀澆口34，整個定模部分不動，模具從推件板14和型腔板15之間打開；開模時，流道熔膠與塑料鑄件在瓶蓋中心點澆口尖咀澆口34處斷開，由于瓶蓋塑料鑄件內(nèi)螺紋，其留在動模部分，跟隨注射機移動模板向后移動，瓶蓋塑料鑄件上表面顯露，開模完成。注射機采用兩側(cè)頂出機構(gòu)，機床頂桿通過下模座51的側(cè)孔推動推板50及推板固定板3向上移動，推板固定板3上設(shè)置的螺紋槽與螺桿46旋和，推板固定板3向上運動，迫使螺桿46旋轉(zhuǎn)運動。同時，螺桿46旋轉(zhuǎn)帶動用鍵41連接固定在其頂部大齒輪40旋轉(zhuǎn)。因為齒輪40與行星齒輪42相互嚙合，所以齒輪40旋轉(zhuǎn)迫使周圍六個行星齒輪42轉(zhuǎn)動。由于行星齒輪42與螺紋型芯管39用鍵44連接固定，行星齒輪42轉(zhuǎn)動帶動螺紋型芯管39轉(zhuǎn)動，完成螺紋旋轉(zhuǎn)脫出。由于瓶蓋內(nèi)部的加強筋脫模要求垂直推出，則需將型芯45安裝在墊板9和支撐板10之間，并安裝防轉(zhuǎn)銷47，使其不跟隨轉(zhuǎn)動，且由于塑料鑄件有加強筋，在此過程中可防止在螺紋型芯管39旋轉(zhuǎn)脫模時塑料鑄件跟隨旋轉(zhuǎn)，起防轉(zhuǎn)止動作用。在螺紋部分旋轉(zhuǎn)脫模時，壓縮彈簧11緩慢伸長，推動脫模板14和脫模板鑲塊38緩慢移動，將塑料鑄件推出。當瓶蓋螺紋部分完全旋出時，壓縮彈簧11進一步伸長，由于瓶蓋高度為7 mm淺腔，推動脫模板14和脫模板鑲塊38迅速將塑料鑄件完全脫離型芯45，完成脫模動作。脫模動作結(jié)束后，限位螺釘13對推動脫模板14和脫模板鑲塊38的移動起限定作用，防止脫模板14和脫模板鑲塊38在彈簧11作用下過度滑出，始終保證推板14在導(dǎo)柱36上，整個脫模完成，機床頂桿后退，安裝在支撐柱6上復(fù)位彈簧48推出時受壓縮，注射機頂桿后退，復(fù)位彈簧48推動推板50及推板固定板3向后移動，迫使螺桿46反向旋轉(zhuǎn)復(fù)位。帶動大齒輪、行星齒輪、螺紋型芯管反向旋轉(zhuǎn)復(fù)位，復(fù)位過程時推出過程的逆向運動，為了第二次注射接著模具合模，模具動模部分向前移動，推件板14與型腔板15接觸閉合，利用合模力作用下彈簧11被壓縮復(fù)位，模具完全閉合。

4 結(jié)束語

在帶有內(nèi)螺紋和加強筋的淺腔塑料瓶蓋鑄件的注射模設(shè)計中，通過分析塑料鑄件的結(jié)構(gòu)特征，設(shè)計出熱流道均衡澆注系統(tǒng)，螺紋推管旋轉(zhuǎn)自動卸螺紋的推出機構(gòu)。整套模具結(jié)構(gòu)合理，動作可靠，制品脫模順利，且適應(yīng)大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品完全達到客戶要求，模具設(shè)計方法為同類塑料鑄件的設(shè)計提供了一定的參考。

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