鎖緊螺母注塑模具改造

摘 要：本文重點介紹如何鎖緊螺母脫模機構及模具結構的改進。

關鍵詞：鎖緊螺母 工作過程 改造 制造要點

塑料制件中，很多工業產品均存在內外螺紋結構的設計，脫螺紋機構復雜，機構動轉換效率較低，容易磨損且時常發生卡滯現象。解決塑件脫模一直是一道難題。一般來講，塑件上的螺紋分外螺紋和內螺紋兩種。外螺紋成形比較容易，通常是由滑塊來成形，成形后打開滑塊，即可取出塑件。也可以采用活動型環來成形外螺紋，成形后塑件與活動型環一起從模具內取出，然后在模外旋轉脫下活動型環，得到帶外螺紋的塑件。塑件上的內螺紋成形時，受到模具空間的限制。因此其脫模方式較為復雜，常見的形式有活動型芯模外脫螺紋、強制脫螺紋、內側抽脫螺紋、模內旋轉脫螺紋等?；顒有托灸Ｍ饷撀菁y生產效率低，但模具結構簡單，適應小批量生產；自動脫螺紋效率高，質量穩定，適應大批量生產。在自動旋轉脫螺紋模具結構中，必須解決結構設計的可靠性、穩定性及實用性等問題。

一、塑件分析

筆者所在學校外接鎖緊螺母產品，如圖1所示。制品的原材料為ABS工程塑料。ABS樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學藥品性及電氣性能優良，還具有易加工、制品尺寸穩定、表面光澤性好等特點，并有較好的成型工藝性，材料的收縮率為0.5℅。該產品無特殊要求，外觀表面不得有縮水、氣泡、流痕及拉傷等缺陷。根據塑件分析及用戶產量的要求，模具結構采用一模兩腔的設計，但原先所設計的模具結構一直存在著成型后的產品難以取出的問題。

圖1 鎖緊螺母

二、模具的結構分析

1.原來的模具結構的分析及工作過程

根據圖2所示的模具結構，模架采用標準BI型。產品的分模面在臺階處，成形螺紋塑件時，先將活動型芯放入模內，成形后將塑件與活動型芯一起從模內取出，再旋轉脫出活動型芯，得到帶內螺紋的塑件。這種脫模方式結構簡單，但生產效率低，操作工人勞動強度大，只適用于小批量生產。該模具在生產過程中，不能利用模具直接頂出，必須通過操作人員用手工的方法將產品取出，這樣對產品的外觀要求難以保證，主要的是生產效率較低，從而增加了生產的成本。通過對模具結構和產品結構的分析，依客戶對該產品的要求，結合加工的實際情況，我們對該模具結構作了改造。

圖2 原模具結構圖

1-定位圈 2-澆口套 3-緊固螺釘 4-定模座板 5-定模板

6-螺紋活動型芯 7-動模板 8-頂桿 9-支承塊 10-頂針固定板

11-頂針底板 12-垃圾釘 13-動模座板

2.改造后的模具結構及工作原理

改造后的模具與原來設計的模具結構大致相同，其主要區別在模具的頂出結構作了較大的改動。原來成形螺紋塑件的模具，先將活動型芯放入模內，成形后將塑件與活動型芯一起從模內取出，再旋轉脫出活動型芯，得到帶內螺紋的塑件，改造成依靠用馬達帶動齒輪，齒輪再帶動螺紋型芯，通過齒輪使螺紋型芯旋轉，實現內螺紋自動脫螺紋機構模具。對于內螺紋脫模機構，塑件外表面或端面必須設計止轉結構。使用旋轉方式脫螺紋，塑件與螺紋型芯或型環之間除了要有相對轉動以外，還必須有軸向的移動。如果螺紋型芯或型環在轉動時，塑件也隨著一起轉動，則塑件就無法從螺紋型芯或型環上脫出。為此，在塑件設計時應特別注意，塑件上必須帶有止轉的結構。

3.模具的制造要點（如圖3所示）

（1）模具在工作中由于塑料的填充和流動要承受較大的壓應力和摩擦力，模具型腔用鋼的基本性能要求足夠的表面硬度和耐磨性。

（2）螺紋型芯及傳動軸，應選用強度剛性較好和良好的熱穩定性的材料（如42CrMo）。

（3）螺紋型芯旋進的限位應選用臺階端面，而不可用錐面限位。

（4）螺紋型芯與螺母鑲件的螺紋配合部分，其旋向應與成型產品一致，螺距相等，并且保證有足夠的長度。

（5）脫螺紋機構的傳動順暢，齒輪的材料應有較好的強度和耐磨性，齒輪與傳動軸的配合良好。

（6）為使傳動平穩，在滿足齒輪強度條件下，盡量取較多的齒數和較小的模數。

三、模具工作過程

模具合模后安裝在臥式注塑機上，在一定的注塑壓力的作用下，通過噴嘴將塑料熔體沿澆注系統均勻地注塑到模具的型腔中，并將型腔中的氣體從分型面上所開設的排氣槽以及定模鑲件的間隙中排出，完成注塑過程。在循環冷卻系統的作用下，熔體在型腔中冷卻成型。開模時，定模部分固定在注塑機的定模連接板上不動，注塑完成后，保壓、冷卻后開模，動模部分向后移動時，模具首先在推板5與推板6處分型，開模過程完成后，注塑機頂桿頂出，推板6向前移動，同時油壓馬達帶動鏈輪鏈條傳動機構帶動螺紋型芯，頂出機構將推板6向外推出，使塑件脫開螺紋并完全脫離螺紋型芯7，完成脫模動作。然后合模，注塑開始，進入下一個工作循環。

四、注意事項

在開模之前，必須嚴格控制時間，讓螺紋型芯和斜抽芯完全脫離塑件。

在確定齒輪齒數時，相互嚙合的齒輪其齒數應為質數關系，以避免因頻繁接觸、摩擦、撞擊而導致的失效集中在幾個齒輪上。

為了提高模具的勞動生產率，防止因摩擦發熱而發生故障，齒輪和鏈條都必須及時加油潤滑。

對模具采用油壓馬達帶動鏈輪鏈條傳動機構實現塑件成型后的自動脫螺紋過程無疑是一種比較先進的、安全的和穩定的機構。對此結構自動脫螺紋塑件的注塑模具的設計，模具自放產以來動作穩定可靠，制品脫模安全順利，塑件質量符合質量要求，大大提高了生產效率和產品質量穩定性，達到了預期的效果。

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（作者單位：廣東省機械高級技工學校）