自动脱螺纹的笔尖多型腔注塑模具设计

自动脱螺纹的笔尖多型腔注塑模具设计

彭力明;姚幼培;夏天

【摘要】An injection mold was designed in the cavity layout and internal thread demolding modes for a pen tip part.The mold action consists of the thread sleeve rotation,rotation block and linear translation along the axis of part,which realized a whole internal thread in the pen tip

part.Moreover,the four-columns and multi-rows layout and gear transmission were selected for this multi-cavities injection mold when designing,thus making this mold more compact.On the basis of this design idea,an injection mold with 24 cavities for the pen tip part was designed and manufactured.The practical production indicated that theassembly line has a high automation by using this mold and also exhibited a high efficiency in mass production.%采用“内螺纹型芯旋转+塑件止转+塑件轴向移动”作为笔尖注塑模的动作组合,实现成型笔尖塑件完整内螺纹的要求.采用“四列多行”式矩形多型腔布局方式,并配合多级齿轮传动,提高了同一模具幅面下的型腔数量,使模具结构更加紧凑.在此基础上设计了一副24腔的笔尖注塑模具结构.生产实践表明,自动化生产可靠,笔尖螺纹品质好,适合批量生产.

【期刊名称】《中国塑料》

【年(卷),期】2017(031)003

【总页数】4页(P100-103)

【关键词】注塑模具;笔尖;内螺纹脱模;多型腔布局

【作者】彭力明;姚幼培;夏天

【作者单位】宁波职业技术学院机电学院,浙江宁波315800;贝发集团股份有限公

司模具部,浙江宁波315801;宁波职业技术学院机电学院,浙江宁波315800

【正文语种】中文

【中图分类】TQ320.66+2

含内螺纹结构的塑料件在注塑模具中采用何种方式进行脱模，与螺纹的结构和品质、模具自动化生产要求等多方面密切相关，是模具结构设计的重点和难点。

王成［1］以带内螺纹的塑料瓶盖为例，设计了一种直接利用开模动作驱动齿轮转动实现内螺纹脱模的结构，模具采用1模8腔的圆形布局。池寅生等［2］以水杯盖为实例，探讨了具有内螺纹和侧孔的杯盖类产品注塑模具设计方法、要点和工作过程，模具在动模侧采用液压缸通过齿条驱动齿轮旋转方式实现内螺纹的自动旋脱，模具为1模4腔的矩形布局。张维合［3］根据连接管零件的结构特点，采用“马达＋链条＋链轮”的方式，实现内螺纹的自动脱模，模具也是1模4腔的矩形布局。沈忠良等［4］针对体积细小的笔帽塑件，设计了1模4腔直线分布、锥齿轮驱动齿轮轮系转动的自动完整脱螺纹塑料注塑模具。谭小红等［5］则通过把笔尖内螺纹优化设计成三段轴向开槽结构，采用内缩式螺纹型芯和二次顶出相结合，实现了内螺纹的自动脱模，型腔数量达到了1模16腔。这些典型的内螺纹脱模模具方案，对笔尖多型腔模具的设计具有很好的借鉴意义，但并不满足笔尖模大批量生产的实际需要。

本文从脱螺纹动作方案和型腔布局方案分析入手，确定了“四列多行式”矩形布局＋“齿轮传动式”旋转螺纹型芯的笔尖塑件最优模具设计方案。在此基础上，设计了一副24腔的笔尖模具结构。

中性笔笔尖塑件的外观造型简单，内部有定位筋和内螺纹（M7×0.75），螺纹高

度为4.5 mm（图1）。产品成型精度要求较高，外观面不能有缩瘪、毛刺、飞边等缺陷，内螺纹要求旋入顺滑，不能滑扣。产品最大外径为φ8.25 mm，最大高

度为16.3 mm，质量约为0.22 g。材料为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS），成型收缩率为0.005。大批量生产，要求模具出数尽量多，且满足自动化生产的需要。

2.1 脱螺纹动作方案

内螺纹如何脱模是笔尖模具方案的重点考虑内容。笔尖内螺纹的牙型、长度等因素不允许采用螺纹强脱方式。而笔尖内部狭小的空间和成型完整螺纹的要求，也导致很难采用内缩式螺纹型芯进行内螺纹脱模。

采用内螺纹型芯旋转脱模，需要塑件和内螺纹型芯相互运动配合，即“内螺纹型芯旋转＋塑件止转＋塑件轴向移动”或者“内螺纹型芯旋转＋内螺纹型芯轴向移动＋塑件止转”。2种运动配合方式都需要塑件能在内螺纹型芯旋转时能止转。从笔尖塑件的结构分析，可以利用笔尖内部的定位筋实现塑件的止转功能。因此采用螺纹型芯进行旋转脱模是笔尖塑件内螺纹脱模的最佳方案。

运动配合方式如图2所示。固定型芯固定在模板上不动，笔尖塑件通过内部的定

位筋结构与固定型芯形成止转。螺纹型芯空套在固定型芯上，通过外力负责脱螺纹转动动作。在脱螺纹转动的同时，推件板负责提供轴向运动，把塑件刮出型芯。2.2 型腔布局方案

推件板沿开模方向的运动动力，通过在推件板下面对称设置几个弹簧，就可以较好地解决。但如何驱动多型腔的内螺纹型芯同向转动，则是设计的难点。一般来说，型腔数量较多时，均采用齿轮轮系方式。

适合多型腔的齿轮脱螺纹传动布局方式（即模具型腔布局方式），如图3所示，

常用的有3种。图3（a）为产品型腔布置在中心齿轮圆周上，传动链简单。随着