推板螺杆式自动脱内螺纹注射模设计

在成型具有内螺纹的塑料制品时，模具的内螺纹自动脱模机构包括组合式螺纹型芯结构、旋转脱模机构等。采用组合式结构时，塑料制品上的螺纹一般需设计成间断形式，且成型后容易出现拼缝溢料痕迹[1]。旋转脱模机构的运动方式包括利用直角式注塑机的开合模丝杠旋转动作驱动旋转零件，通过开模动作，利用模具上的齿条齿轮传动驱动旋转零件[1～3]，或依靠外部电机、油缸驱动旋转零件等[1，4]。针对某药检用瓶盖，设计了利用卧式注塑机顶出动作，由推板驱动螺杆，带动螺纹型芯旋转的自动脱内螺纹注射模，取得了良好效果。

二、塑件分析

图1所示为某药检用瓶盖，材料为聚苯乙烯(PS)，瓶盖成型的关键在于长5mm的M18mm内螺纹(右旋)和高5mm壁厚1mm的环形凸起，环形凸起径向尺寸精度较高，使用时用于封闭瓶体。

图1 瓶盖

三、模具结构设计

模具结构如图2所示，采用二次分型，1模8腔，在卧式注塑机XS-ZY-125上生产。

图2模具结构
1.动模座板2.推板3.推杆固定板4.复位杆5.支承板6.型芯固定板7.锁扣8.脱模板9.型腔板10.定模座板11.定距拉杆12.压缩弹簧13.限位螺钉14.浇口套15.螺纹型芯16.行星齿轮17.镶块18.球轴承19.大齿轮20.导套21.导套22.导柱23.支承块24.螺杆

1、浇注系统

由于利用旋转脱模，故型腔布局为圆形，2条主旋转轴线周围均布4腔，共8腔，模具整体对称。为提高产品精度，采用点浇口形式，浇口设置在制品顶部中心，从而使塑件圆周方向的收缩率相同，减小变形，保证制品内环形凸台的尺寸精度，提高制品表面质量。采用平衡式浇注系统，分流道末端设冷料槽。

2、脱模机构

(1) 脱模原理

模具不设推杆，在推板2和推杆固定板3之间固定复位杆4。推杆固定板3与螺杆24相配合的孔内加工有凸台，相当于一个大导程螺孔，与螺杆24啮合。

脱模机构由推板2、推杆固定板3、螺杆24、大齿轮19、行星齿轮16、螺纹型芯15、压缩弹簧12、脱模板8和限位螺钉13构成。脱模基本原理是由推板的直线运动驱动螺杆转动机构，由齿轮传动系带动螺纹型芯转动，使塑件脱出螺纹。

(2) 传动系设计与校核

塑件：右旋螺纹，线数n=1，螺距P=2.5mm，导程S=2.5mm，螺纹长度L=5mm。

螺杆：左旋螺纹，线数n1=2，螺距P1=30mm，导程S1=60mm。

注塑机顶出行程L1=65mm。大齿轮:模数m=2，齿数z1=36。行星齿轮:模数m=2，齿数z2=18。

齿轮传动系传动比i=z1/z2=2。完全脱螺纹时型芯需转动转数N1=L/S=2转。注塑机顶出时型芯可转动转数N2=L1/S1×i≈2.17转。

由于N2>N1，且塑件螺纹旋向与螺杆螺纹旋向相反，因此脱模机构可完全脱出螺纹。

四、模具工作过程

注射完成后，保压、冷却，注塑机开模，动模后移，在处于锁紧状态的锁扣7作用下，模具首先在Ⅰ处分型，之后定距拉杆11发挥作用，锁扣7脱开，模具在Ⅱ处分型，塑件留在螺纹型芯15上。开模过程完成后，注塑机顶杆顶出，推板2和推杆固定板3向前移动，由于推杆固定板3与螺杆24的啮合运动，螺杆24原位转动，经大齿轮19和行星齿轮16的传动，带动螺纹型芯15原位转动，塑件在止转工艺孔作用下不发生转动(在塑件底部设有止转工艺孔)，同时压缩弹簧12和脱模板8向外推出，使塑件脱开螺纹并完全脱离螺纹型芯15，此后脱模板8在限位螺钉13处停止，完成脱模动作。合模时，在动、定模完全闭合的同时，锁扣7锁紧，型腔板9压住复位杆4，带动推板2和推杆固定板3复位。合模完成，注射开始，进入下一个工作循环。

五、结束语

采用推板螺杆式的脱螺纹结构，避免了齿轮齿条或蜗轮式结构的运动方向改变，模具结构更为简单。生产实践证明，该模具结构合理，运行可靠，现已生产合格产品50万件。