注射成型管件內(nèi)螺紋質(zhì)量分析及模具抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計

蘇 偉

（永高股份有限公司，浙江 臺州 318020）

0 引 言

內(nèi)螺紋管件是塑料管道系統(tǒng)中常見的聯(lián)接方式之一，其類型包括內(nèi)螺紋彎頭、內(nèi)螺紋三通等不同形式。對于內(nèi)螺紋管件的成型，一般都需采用旋轉(zhuǎn)脫螺紋形式進(jìn)行內(nèi)螺紋脫模。目前，這類產(chǎn)品通常使用滑塊+彈簧的形式一邊旋轉(zhuǎn)一邊退出完成抽芯，具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便的特點(diǎn)，但在使用過程中內(nèi)螺紋脫模時存在拉傷變形、損傷等情況。以下就這類問題分析其產(chǎn)生原因，提出改善模具內(nèi)螺紋抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計方案。

1 塑件脫模變形的原因分析

以φ32 mm三頭內(nèi)螺紋三通管為例，對其脫模時的拉傷現(xiàn)象進(jìn)行分析說明，塑件外形尺寸如圖1所示。為完成抽芯動作需對螺紋結(jié)構(gòu)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)抽芯，采用滑塊+彈簧一邊旋轉(zhuǎn)一邊抽芯的結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

圖1 內(nèi)螺紋三通管

圖2所示的滑塊彈簧抽芯結(jié)構(gòu)中，在螺紋型芯旋轉(zhuǎn)過程中，彈簧推動滑塊完成抽芯動作，該結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)中存在以下問題：①當(dāng)彈簧彈力過大時，型芯旋轉(zhuǎn)抽芯至螺紋最后階段（起牙），型芯與塑件之間的螺紋鎖緊力小于彈簧的彈力，這時滑塊直接彈開，造成塑件起牙拉傷、變形；②當(dāng)彈簧彈力不足時，滑塊不能隨型芯旋轉(zhuǎn)而后退，這時塑件螺紋損傷（絞牙）。

圖2 滑塊彈簧抽芯結(jié)構(gòu)

2 新型抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計

內(nèi)螺紋管件一邊旋轉(zhuǎn)一邊抽芯是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵，如何平穩(wěn)地完成一邊旋轉(zhuǎn)一邊抽芯則是抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵。較為理想的設(shè)計是：抽芯時，型芯每旋轉(zhuǎn)一周，滑塊后退一個標(biāo)準(zhǔn)螺距。因此，可考慮采用絲桿協(xié)同滑塊抽芯的方式完成內(nèi)螺紋抽芯。

2.1 抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計

圖3 絲桿抽芯結(jié)構(gòu)齒輪嚙合排位

旋轉(zhuǎn)抽芯與滑塊后退抽芯計算如下：

主動齒輪與型芯從動齒輪傳動比i1：

主動齒輪與絲桿從動齒輪傳動比i2：

模具結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 滾珠絲桿滑塊模具結(jié)構(gòu)

2.2 抽芯機(jī)構(gòu)工作原理及過程

新型內(nèi)螺紋抽芯機(jī)構(gòu)的抽芯原理：主動齒輪帶動從動齒輪（型芯從動齒輪及絲桿從動齒輪），在旋轉(zhuǎn)的同時完成滑塊抽芯及復(fù)位，應(yīng)控制螺紋型芯的螺距與滑塊抽芯時后退的螺距一致。

開模時，首先定模鑲件4與動模鑲件7分離，澆口凝料脫出。當(dāng)模具開模到位后，液壓馬達(dá)通過液壓馬達(dá)安裝套25帶動主動軸19旋轉(zhuǎn)，同時主動軸19通過主動齒輪20、從動齒輪（型芯）18、從動齒輪（滾珠絲桿）27，將旋轉(zhuǎn)動力分配給螺紋型芯16及滾珠絲桿套22；從而使螺紋型芯16完成旋轉(zhuǎn)的同時，從動齒輪套（滾珠絲桿）26帶動滑塊8協(xié)同滑塊壓板5及軸承板6一起完成螺紋型芯16的抽芯動作，這樣滿足了邊旋轉(zhuǎn)邊抽芯的使用需求。隨后通過推桿固定板14、推板15及推桿30完成塑件的推出。

3 結(jié)束語

為避免內(nèi)螺紋管件脫模時造成內(nèi)螺紋拉傷變形等問題，設(shè)計了滾珠絲桿滑塊內(nèi)螺紋抽芯結(jié)構(gòu)。因?yàn)闈L珠絲桿帶動滑塊抽芯與螺紋型芯旋轉(zhuǎn)抽芯時螺距一致，使塑件在模具中的抽芯動作運(yùn)行平穩(wěn)，能有效解決內(nèi)螺紋塑件在抽芯時產(chǎn)生的起牙損壞、拉傷等問題。該抽芯結(jié)構(gòu)已用于實(shí)際生產(chǎn)，在生產(chǎn)過程中動作平穩(wěn)，有效避免了不合格品的產(chǎn)生，減少了修模次數(shù)，使用效果良好。