典型自动脱螺纹注射模设计
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注塑内螺纹直接脱模结构设计方案一、整体思路。
咱们得想个办法,让带有内螺纹的塑料制品在注塑完后,能轻松地从模具里脱模,就像从被窝里钻出来一样容易,而且还不能把这个螺纹给搞坏喽。
二、具体结构设计。
1. 螺纹型芯部分。
首先呢,这个螺纹型芯不能是个死脑筋的结构。
咱们可以把它设计成两段式的。
就像火车有车头和车厢一样。
靠近模具型腔内部的那一段螺纹型芯,咱们可以让它稍微细一点,就像小一号的螺丝。
这一段的螺纹是完整的,用来成型产品的内螺纹。
然后外面再套上一段粗一点的“外套”,这个外套和里面的细螺纹型芯之间要有一定的间隙,这个间隙就像两个好朋友之间保持的小距离,不能太大也不能太小,大概在0.1 0.3毫米左右就行。
这个间隙是为了让里面的细型芯在脱模的时候有活动的空间。
2. 脱模动力装置。
为了让螺纹型芯能从产品里退出来,咱们得给它一个动力呀。
这时候可以在模具上安装一个小型的液压或者气动装置。
想象一下,这个装置就像一个小助手,在脱模的时候轻轻地推一下螺纹型芯。
不过这个推力得控制好,不能太猛,不然会把产品给弄坏的。
一般来说,根据产品的大小和材料的特性,这个推力在50 200牛顿之间比较合适。
另外,还可以在螺纹型芯上连接一个旋转机构。
这个旋转机构就像一个小陀螺,在液压或者气动装置推动螺纹型芯往外退的同时,让它慢慢地旋转。
因为内螺纹嘛,要是光直直地往外退,肯定会卡住的,就像你硬要把拧进去的螺丝直接拔出来一样困难。
这个旋转的速度也不能太快,每分钟大概转个5 10圈就差不多了。
3. 导向和限位结构。
在螺纹型芯的周围,要设置一些导向柱。
这些导向柱就像轨道一样,让螺纹型芯在脱模的时候只能按照规定的方向移动。
就像火车只能在铁轨上跑一样。
导向柱的表面要光滑得像溜冰场一样,这样可以减少摩擦,保证螺纹型芯移动得顺畅。
同时呢,还要有限位装置。
这个限位装置就像一个小警察,告诉螺纹型芯你只能移动到这个位置,不能再往前走了。
这样可以防止螺纹型芯过度脱模,把模具或者产品给损坏了。
饮水瓶瓶盖内螺纹注射模设计古远明(河源职业技术学院,广东河源517000)【摘要】针对复杂结构的内螺纹瓶盖注射模设计,通过分析饮水瓶瓶盖的结构特点,使用MoldFlow模流分析,设计了圆形分流道截面形状及潜伏浇口,采用侧抽芯机构解决了瓶盖顶处内凹的脱模难题,采用旋转脱螺纹机构为电动机带动链条驱动齿轮使内螺纹自动脱模,解决了饮水瓶瓶盖自动脱模的难题,实现批量自动生产,提高了生产效率。
关键词:饮水瓶瓶盖;侧抽芯机构;内螺纹;注射模中图分类号:TQ320.66文献标识码:BDOI:10.12147/ki.1671-3508.2023.04.010Design of Injection Mold for theInner Thread of the Water Bottle CapGu Yuanming(Heyuan Technical College,Heyuan,Guangdong517000,CHN)【Abstract】According to the design of injection mold for the inner screw cap with complex structure,through analyzing the structural characteristics of the cap of drinking water bottle,the shape of circular sprue section and the latent gate were designed by MoldFlow mold flow analysis,the side core-pulling mechanism is used to solve the problem of demoulding the concave inside the top of the bottle cap,and the rotating demoulding mechanism is used to drive the chain drive gear for the motor to make the internal thread demoulding automatically,which solves the problem of automatic demoulding of the bottle cap of drinking water bottle,realize batch automatic production,improve production efficiency.Key words:water bottle cap;side core-pulling mechanism;internal thread;injection mold1瓶盖塑件结构工艺性分析饮水瓶瓶盖如图1所示,塑件材料为ABS热塑型高分子结构材料、缩水率为0.5%,塑件最大外形轮廓尺寸为ϕ59.52×30.87mm,拔模角度为1°,最小壁厚为0.96mm,塑件表面有一个ϕ10.2mm与ϕ9.18mm的阶梯孔,顶面ϕ5.1mm处为圆环凹槽需设计侧抽芯机构,内孔有M50×2.5×9.44Lmm的内螺纹需设计旋转脱螺纹机构,旋转脱螺纹机构生产效率高,能够实现批量自动化生产。
自动卸螺纹模具设计初级教程BY WELLDESIGN17.Nov,04前言:塑胶产品螺纹分外螺纹和内螺纹两种,精度不高的外螺纹一般用哈夫块成型,而内螺纹则大多需要卸螺纹装置。
今天简单介绍内螺纹脱模方法,重点介绍齿轮的计算和选择。
一、卸螺纹装置分类1、按动作方式分①螺纹型芯转动,推板推动产品脱离;②螺纹型芯转动同时后退,产品自然脱离。
2、按驱动方式分①油缸+齿条②油马达/电机+链条③齿条+锥度齿轮④来福线螺母二、设计步骤1、必须掌握产品的以下数据(见下图)①“D”——螺纹外径②“P”——螺纹牙距③“L”——螺纹牙长④螺纹规格/方向/头数⑤型腔数量2、确定螺纹型芯转动圈数U=L/P + UsU 螺纹型芯转动圈数Us 安全系数,为保证完全旋出螺纹所加余量,一般取0.25~1 3、确定齿轮模数、齿数和传动比模数决定齿轮的齿厚,齿数决定齿轮的外径,传动比决定啮合齿轮的转速。
在此之前有必要讲一下齿轮的参数和啮合条件。
三、齿轮的参数和啮合条件模具的卸螺纹机构中大多应用的是直齿圆柱齿轮,而且一般都是渐开线直齿圆柱齿轮,因此下面就以渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象。
1、齿轮传动的基本要求①要求瞬时传动比恒定不变②要求有足够的承载能力和较长的使用寿命2、直齿圆柱齿轮啮合基本定律两齿轮廓不论在何处接触,过接触点所作的两啮合齿轮的公法线,必须与两轮连心线相交于一点“C”,这样才能保证齿轮的瞬时传动比不变。
将所有“C”点连起来就成了2个外切圆,称之为分度圆,分度圆圆心距即齿轮圆心距。
详见下图3、渐开线直齿圆柱齿轮参数分度圆直径------“d”表示分度圆周长--------“S”表示齿轮齿距--------“p”表示齿轮齿厚--------“sk”表示齿轮齿槽宽--------“ek”表示齿轮齿数--------“z”表示齿轮模数--------“m”表示齿轮压力角--------“ɑ”表示齿轮传动比--------“i”表示齿轮中心距--------“l”表示4、计算公式如下:①齿距 = 齿厚 + 齿槽宽即:p = sk + ek②模数的由来因为S = Z x P = πx dd = P / πx Zπ是无理数,为计算方便,将P / π规定为常数,即模数,用m 表示,故有公式如下:d = m x z即:分度圆直径等于模数乘以齿数。
1、引言
塑料制件中,很多工业产品及民用产品均存在内外螺纹的设计,解决塑件螺纹脱模问题是此类模具设计的关键。
一般来讲,处理塑件螺纹问题有2类方法:一类是在塑件及树脂允许的情况下,采用强行脱出的方法;一类是螺纹较深、树脂强度高、螺纹精度要求高的塑件,必须采用旋转脱出的方法。
在旋转脱螺纹结构中又分为手动脱出和自动脱出2种,手动脱螺纹生产效率低,但模具结构简单,适应小批量生产;自动脱螺纹效率高,质量稳定,适应大批量生产。
在自动旋转脱螺纹模具结构中,必须解决结构设计的可靠性、稳定性及实用性等问题。
下面所述的链条传动自动脱螺纹模具结构,经长期使用,模具结构稳定、可靠,生产效率高,产品达到实用要求。
现将此模具结构介绍如下。
2、塑件分析
图1所示产品为润滑油壶瓶盖,材料为PP,产品特点是采用矩形螺纹,有防伪圈和止转槽设计,产品外观要求较高,且需求量大。
另外,瓶盖是由自动灌装线机器旋盖,所以对产品尺寸及螺纹精度要求较高,强行脱螺纹模具结构无法达到产品使用要求,必须采用自动旋转脱螺纹模具结构。
3、模具结构及工作过程
根据塑件分析及用户生产要求,模具设计为1模8腔,采用热流道针阀式点浇口进料,用减速电机通过链条传动完成自动脱螺纹,模具结构如图2所示。
图2模具结构
1.小链轮
2.链条
3.电机
4.电机支架
5.限位螺钉
6.弹簧
7.顶杆
8.水孔
9.钢管10.密封圈11.冷却型芯12.动模板13.垫板14.垫块15.大链轮16.止推轴承17.垫板18.一次推板19.止转圈20.螺纹型芯21.型腔板22.垫板23.垫块24.定模板25.定位圈26.主流道27.分流板28.隔热垫29.热喷嘴30.斜导柱31.哈夫块32.定位圈33.
二次推板34.销钉35.螺钉36.张紧轮
3.1模具工作过程
模具首先从Ⅰ—Ⅰ面分型,同时靠斜导柱拉开哈夫块,完成塑件防伪圈外凹部分的脱出,并使塑件留在动模部分。
然后电机开始转动,通过链轮、链条带动螺纹型芯转动,与此同时,Ⅱ—Ⅱ分型面依靠弹簧弹力开始分型,并依靠止转圈起防止塑件与螺纹型芯共同旋转的作用。
当螺纹完全脱出后,注射机顶出机构运动,通过顶杆顶动二次推板,使模具从Ⅲ—Ⅲ面分型,完成塑件防伪圈内凹部分的脱模,使塑件从模具中脱出,完成一个生产周期。
需要注意的是,Ⅱ—Ⅱ面分型时弹簧的压力应适中,压力过大易造成螺纹最后一扣破坏,压力过小则分型面不易打开,可以通过提高运动件的制造精度,调整弹簧压缩量来进行调节。
3.2浇注系统设计
由于塑件生产量较大,且质量要求高,设计时采用了热流道针阀式点浇口浇注系统。
因热流道是借助于加热、绝热和温控手段将熔融塑料输送至模具型腔内,所以流道内部压力损耗小,熔体流动性好,密度均匀,塑件内应力降低,变形程度大为减弱,尺寸稳定性则显著提高。
另外,热流道无流道废料,大大降低了生产成本,针阀式喷嘴自动切断浇口,提高了生产效率。
综上所述,对于大批量生产的塑料制品,热流道的选用是非常合理的选择。
3.3模具的冷却
为提高生产效率,防止塑件变形,并防止模具零件因热胀原因引起的咬死现象,模具的冷却系统必须充分可靠。
因螺纹型芯经常处于旋转状态,无法直接冷却,所以模具设计时在螺纹型芯中心部分增加冷却型芯,
通过铜管将冷却水引入型芯,形成环流,较好地完成了螺纹型芯的冷却。
定模型腔的冷却,采用8处直通水路,外部用软管连接形成循环,进行定模冷却。
3.4模具材料选择
由于瓶盖模具生产量大,脱模需旋转运动,模具对抛光没有特殊要求,所以模具材料应选用高耐磨性、淬透性材料。
据此,模具设计时对于关键零件选用了ASSAB公司的CALMAX635材料,热处理硬度56~60HRC,通过使用,效果较为满意。
4、模具传动部分设计
因链条传动运动中没有滑动,传动尺寸比较紧凑,不需要很大的张紧力,作用在轴上的载荷较小,效率较高,比较适合模具中传动的要求,而且市场上链条、链轮、电机采购方便,不需要专门加工,所以在传动设计中采用了链条传动。
4.1模具型腔中心距及链轮参数的确定
考虑模具型腔尺寸及结构设计尺寸的综合因素,型腔之间的中心距应在150mm之间较为合理。
通过对链轮的校核,设计时采用了链节距p=15.875,齿数z1=23的链轮,链轮的节圆直径D为:D=P/sin(180°/23)=15.875/sin(180°/23)≈117mm,可以满足模具设计中心距150mm的要求。
为增加链轮的啮合齿数,使传动更加平稳,设计时增加了两处张紧轮36,使用效果良好。
4.2电机转速及轴承的选择
因塑件旋转5圈即可将螺纹脱出,为保证模具的正常使用寿命,螺纹型芯的转速不宜太快,所以设计时按每5s完成一次旋转脱模计算,大链轮的转速应在60r/min。
链轮的传动比为:i=n1/n2=z2/z1,如设定传动比i≈0.5,则小链轮z2≈11,n2≈120r/min,所以选用减速电机的转速应在120r/min左右。
由于此模具使用的轴承既要起到定心的作用,又要承受注射压力对螺纹型芯的轴向推动作用力,所以轴承选用时必须同时承受径向载荷和轴向载荷,因向心推力滚子轴承可以同时满足上述条件,故设计时选用了此类轴承。
5、结束语
在众多脱螺纹模具结构中,通过比较,此种设计结构紧凑,运转平稳,传动、冷却等方面都达到较好的设计效果,是一种值得推广的、较好的典型自动脱螺纹模具结构。