任天娟

(陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院，陜西 西安 710302)

0 引 言

洗發(fā)水瓶蓋類產品大多是規(guī)則形狀，有圓弧噴嘴，且裝配要求產品有螺紋結構。為保證塑件的順利脫模，就需要設計相應的圓弧抽芯機構和自動脫螺紋機構。同時，為確保塑件的質量，對模具的澆注系統(tǒng)也提出了一定要求。針對這些問題，本文以典型洗發(fā)水瓶蓋為研究對象，探討了該類塑件模具結構的設計要點。

1 塑件的工藝分析

本研究的對象為一種洗發(fā)水瓶蓋塑件(見圖1)。其材料為PP，要求外形美觀且表面光滑，能大批量生產。該塑件結構較為復雜, 噴嘴處為一段圓弧，中間圓柱的外表面有連接螺紋。依據以上特征，將模具整體結構設計為一模四腔，采用自動脫螺紋機構以實現外螺紋的成型；采用圓弧抽芯機構以保證塑料瓶蓋圓弧部分的成型；澆口采用潛伏式澆口以保證塑件表面光滑[1]。

圖1 塑料瓶蓋

2 模具結構設計

2.1 澆注系統(tǒng)的設計

考慮到塑件要求表面光滑，模具便于脫模，以及模具整體結構，設計了潛伏式澆口，澆口選擇在瓶蓋的外圓柱面，如圖2所示。這樣既可以保證塑件的表面質量，也便于自動化生產[2]。主流道入口處直徑為3 mm, 脫模斜度為1.5°；橫流道截面形狀選U形, 半徑為4 mm。分流道入口處直徑為3.5 mm, 脫模斜度為1°。潛伏式澆口入口處直徑為0.8 mm[3]。

圖2 澆注系統(tǒng)

2.2 自動脫螺紋機構的設計

該模具設計了自動脫螺紋機構，實現瓶蓋外螺紋的成型。液壓馬達為該機構提供動力，按照預先設定的液壓力驅動鏈條帶動鏈輪，從而使得運動傳遞給與鏈輪相連的齒輪軸。而齒輪軸和螺紋型環(huán)的輪齒嚙合，使得螺紋型環(huán)后退，從而實現了瓶蓋的自動脫螺紋動作。固定型芯和小型芯底部圓柱都做了切面處理，這樣可保證在自動脫螺紋的過程中型芯保持不動，等到自動脫螺紋動作完成后，模具進行圓弧抽芯[4]。

圖3 自動脫螺紋機構

2.3 圓弧抽芯機構的設計

塑件的噴嘴處為一段圓弧結構，為實現其成型，設計了圓弧抽芯機構，該機構由圓弧側型芯、楔緊塊、圓弧導向塊以及圓弧推塊等構成，如圖4(a)所示。

(a) 圓弧抽芯機構示意圖

(b) 圓弧抽芯內部結構示意圖

圓弧抽芯機構的運動過程為：隨著模具動模的運動，固定在定模部分的楔緊塊和圓弧側型芯分開，同時圓弧推塊通過其弧形槽拉動圓弧側型芯，這樣就使得圓弧側型芯上的圓銷一邊隨著動模后退，一邊沿著圓弧推塊內的導向槽運動, 最終使得圓弧側型芯沿著圓弧導向塊內的導向槽運動, 這樣就完成了圓弧抽芯[5]，如圖4(b)所示。

3 模具的工作原理

圖5為洗發(fā)水瓶蓋塑件的注塑模具裝配圖，模具開模過程具體如下。

1) 完成外螺紋自動脫模。注塑模具合模完成注射、保壓、冷卻等過程后[6]，液壓馬達30提供液壓力驅動鏈條27帶動鏈輪，從而使得運動傳遞給與鏈輪相連的齒輪軸46，而齒輪軸46和螺紋型環(huán)5的輪齒嚙合，使得螺紋型環(huán)5后退，從而完成了外螺紋的自動脫模。

1-螺釘；2-墊板；3-型芯固定板；4-螺紋套固定板；5-螺紋型環(huán)；6-螺釘；7-導套；8-導柱；9-水嘴；10-導套；11-螺釘；12-定模座板；13-螺釘；14-型腔板；15-定模板；16-螺釘；17-定距拉板；18-彈簧；19-活動塊；20-定距拉板；21-螺釘；22-軸承固定板；23-軸套；24-型芯；25-支撐板；26-螺釘；27-鏈條；28-固定支架；29-液壓馬達；30-螺釘；31-圓弧推塊；32-圓弧側型芯；33-楔緊塊；34-螺釘；35-螺釘；36-主流道襯套；37-定位圈；38-拉料桿；39-定模板；40-定位螺釘；41-定位螺釘；42-推板；43-動模板；44-固定型芯；45-支撐板；46-齒輪軸；47-動模座板

2) 完成圓弧抽芯。外螺紋完成脫模后，模具動模部分繼續(xù)后退，在定距拉板16的作用下，此時鎖緊塊6和圓弧側向抽芯5分開，為圓弧抽芯做好準備。隨著動模繼續(xù)后退，此時圓弧推塊31通過其弧形槽拉動圓弧側型芯32，這樣就使得圓弧側型芯32上的圓銷一邊隨著動模后退一邊沿著圓弧推塊31內的導向槽運動, 最終使得圓弧側型芯32沿著圓弧導向塊內的導向槽運動，直到定位螺釘41運動到下限位置圓弧完成抽芯[7]。

3) 完成塑件脫模。動模繼續(xù)后退，定位螺釘40運動到下限位置帶動推板42，使塑件及澆注系統(tǒng)凝料脫離型芯，從而實現了塑件的脫模[8]。

4) 完成模具復位。模具開始合模過程，在鏈條27和齒輪軸46作用下實現螺紋型芯5的復位，推板42由定模板39實現復位，圓弧側型芯32在楔緊塊33的作用下實現復位。至此模具完成了完整的運動循環(huán)過程[9]。

4 結 論

針對洗發(fā)水瓶蓋的結構特點和產品成型要求設計了一模四腔體的自動脫螺紋模具。為保證塑件表面質量，設計了平衡布局的澆注系統(tǒng)并采用了潛伏式澆口；為實現瓶蓋圓弧部分的成型，設計了圓弧抽芯機構；為便于瓶蓋外螺紋的成型，設計了自動脫螺紋機構；為實現產品順利脫模，設計了推板推出機構。模具產后，運行平穩(wěn)，成型塑件滿足工藝要求，實踐證明：該注塑模具結構合理，可為類似的模具設計提供參考[10]。