防盜飲料蓋模具側(cè)向抽芯技術(shù)發(fā)展

王鑫，羅剛，劉宗義

(四川省宜賓普什模具有限公司，四川 宜賓 644007)

塑料防盜瓶蓋是飲料領(lǐng)域常用防偽解決方案，根據(jù)用途可以分為含氣飲料瓶蓋和不含氣飲料瓶蓋。一般以聚乙烯為主要原料，經(jīng)過(guò)注塑和熱壓等工藝加工成型。塑料防盜瓶蓋要求既便于消費(fèi)者開(kāi)啟，又要具有防偽功能，保證在未使用前包裝的完整性。工作原理是采用螺旋扭斷破壞瓶蓋的連接橋，使瓶蓋開(kāi)啟后不可復(fù)位的原理來(lái)防盜。隨著近年來(lái)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民的消費(fèi)能力不斷提高，飲料市場(chǎng)的消費(fèi)得到了迅猛的發(fā)展，每年以10%的數(shù)量在遞增。為滿足飲料市場(chǎng)塑料包裝快速發(fā)展的需要，同樣促使塑料包裝工業(yè)中模具技術(shù)的強(qiáng)勁發(fā)展。因此，能夠研發(fā)運(yùn)行更安全可靠、輕量化、成本更低防盜瓶蓋模具，才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于領(lǐng)先地位。對(duì)于防盜瓶蓋模具來(lái)說(shuō)，側(cè)向分型技術(shù)就成為了模具企業(yè)重點(diǎn)創(chuàng)新的關(guān)鍵的技術(shù)，通過(guò)近10年的技術(shù)發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。本文主要以側(cè)向分型技術(shù)發(fā)展過(guò)程介紹斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)側(cè)向抽芯技術(shù)、導(dǎo)軌式驅(qū)動(dòng)側(cè)向分型技術(shù)、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)側(cè)向分型技術(shù)以及哈呋雙斜面驅(qū)動(dòng)側(cè)向分型技術(shù)原理、特點(diǎn)和應(yīng)用，供行業(yè)同行參考。

1 防盜瓶蓋介紹及其側(cè)向分型原理

防盜瓶蓋的設(shè)計(jì)由蓋體和防盜環(huán)兩部分組成，蓋體與防盜環(huán)連接橋部分被設(shè)計(jì)的非常脆弱，蓋體部分一旦被開(kāi)啟，連接橋部分就會(huì)被破壞，通過(guò)連接橋是否斷裂判斷瓶蓋是否已經(jīng)被開(kāi)啟。如圖1，典型防盜瓶蓋產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及各部分名稱。

圖1 防偽瓶蓋結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

防盜環(huán)部分由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特殊性，在模具的成型過(guò)程中需要哈呋塊模具結(jié)構(gòu)成型出連接橋，且在產(chǎn)品頂出前需要將模具哈呋塊打開(kāi)，采用模具上側(cè)面 分型的結(jié)構(gòu)，來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的成型及順利脫模，如圖2。

圖2 哈呋塊分型示意圖

2 斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)側(cè)向抽芯技術(shù)

傳統(tǒng)的多腔防盜瓶蓋模具采用的是斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)滑塊實(shí)現(xiàn)側(cè)向分型，如圖3、圖4。

圖3 模具外形尺寸圖

圖4 斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu)，作為傳統(tǒng)的方式已經(jīng)存在很久，很多模腔數(shù)不高的模具采用此類解決方案。但是由于其斜導(dǎo)柱數(shù)量多，同時(shí)要求開(kāi)合模時(shí)，斜導(dǎo)柱與斜導(dǎo)柱孔必須保證一致，對(duì)于模具使用企業(yè)員工技術(shù)水平要求較高，容易因?yàn)楦鞣N原因造成斜導(dǎo)致及其他零件的損壞，進(jìn)而損壞模具，造成使用、維護(hù)成本居高不下，甚至因?yàn)樾睂?dǎo)柱的崩裂而危害操作者的安全，見(jiàn)表1。

傳統(tǒng)的斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)開(kāi)模的模具，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)趨于成熟、穩(wěn)定，近年來(lái)通過(guò)不斷技術(shù)創(chuàng)新，我們研發(fā)一類哈呋塊與大滑塊融合的技術(shù)，即將大滑塊和哈呋塊合并成一個(gè)零件，簡(jiǎn)稱“一體式哈呋滑塊結(jié)構(gòu)”側(cè)向分型技術(shù)，可以大幅的壓縮模具尺寸，如圖5、圖6。

一體式哈呋滑塊結(jié)構(gòu)模具側(cè)向分型技術(shù)除了可以大幅縮減模具尺寸，減少材料的成本，減少了模具重量，大大提高模具穩(wěn)定性，還能減少大滑塊及哈呋塊的加工難度及加工時(shí)間，是目前斜導(dǎo)柱這類方式中較為合理的解決方案，特別在72腔以上瓶蓋模具應(yīng)用非常廣泛，見(jiàn)表2。

3 導(dǎo)軌式側(cè)向分型技術(shù)

采用在模具側(cè)面設(shè)計(jì)特定的導(dǎo)軌，引導(dǎo)大滑塊做側(cè)向的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)斜導(dǎo)柱的側(cè)向分型，如圖7、圖8、圖9。

單獨(dú)的哈呋塊都裝在整條的大滑塊上：

這樣的結(jié)構(gòu)可以理解為將傳統(tǒng)的斜導(dǎo)柱裝置，外置到模具兩側(cè)的一個(gè)變化，利用前、后模開(kāi)模的動(dòng)力及距離為斜銷及導(dǎo)軌提供側(cè)向分型的動(dòng)力，這樣的開(kāi)模方式可以提供更大的開(kāi)模距離，而不需特意的調(diào)整模具結(jié)構(gòu)，甚至可以實(shí)現(xiàn)一些產(chǎn)品需要延時(shí)側(cè)向抽芯的特殊需求。同時(shí)由于采用整條的大滑塊形式，還可以適用于對(duì)哈呋塊有冷卻要求的產(chǎn)品要求，有利于縮短成型周期和提升注塑制品質(zhì)量，適用性較強(qiáng)，見(jiàn)表3。

表1 斜導(dǎo)柱驅(qū)動(dòng)技術(shù)優(yōu)、缺點(diǎn)簡(jiǎn)析

圖5 一體式哈呋滑塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖6 模具外形尺寸圖

表2 一體式哈呋滑塊結(jié)構(gòu)技術(shù)優(yōu)、缺點(diǎn)簡(jiǎn)析

圖7 導(dǎo)軌式側(cè)向分型模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖8 大滑塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖9 斜銷及導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

4 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)側(cè)向分型技術(shù)

利用“馬達(dá)驅(qū)動(dòng)”這樣的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)新的側(cè)向分型技術(shù)，驅(qū)動(dòng)齒條、齒輪的驅(qū)動(dòng)力可以是根據(jù)產(chǎn)品的特性、馬達(dá)選擇油缸或則氣缸，如下圖10、圖11、圖12。

馬達(dá)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了大滑塊的側(cè)向分型動(dòng)作。是利用齒輪、齒條組成的傳動(dòng)系統(tǒng)，將裝在模具外側(cè)的油缸或則氣缸的往返運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為大滑塊的側(cè)向分型運(yùn)動(dòng)，由于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)特有的精密傳動(dòng)特性，可以將數(shù)量眾多的大滑塊的側(cè)向分型動(dòng)作精確統(tǒng)一，提高了模具的精度，減少的模具的維護(hù)。

由于氣缸、油缸設(shè)置在模具以外，其往返運(yùn)動(dòng)的行程及驅(qū)動(dòng)力容易控制，因此調(diào)整模具側(cè)向開(kāi)模力、側(cè)向開(kāi)模速度、側(cè)向開(kāi)模距離及側(cè)向開(kāi)模時(shí)間都可以輕松的調(diào)整，能適應(yīng)的產(chǎn)品類型豐富，為優(yōu)化模具的生產(chǎn)提供了最大的便利性。

表3 導(dǎo)軌式側(cè)面分型技術(shù)優(yōu)、缺點(diǎn)簡(jiǎn)析

圖10 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)側(cè)向分型模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

圖11 大滑塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

同時(shí)，由于馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的存在，完全取消了斜導(dǎo)柱和類似斜導(dǎo)柱的機(jī)構(gòu)存在，大幅提高了模具的穩(wěn)定性、安全性，還可以在適當(dāng)?shù)奈恢眉友b電子監(jiān)控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)，也降低了客戶在后期使用過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)及成本，是目前來(lái)講較為理想的側(cè)向抽芯技術(shù)解決方案，見(jiàn)表4。

圖12 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

5 哈呋雙斜面驅(qū)動(dòng)側(cè)向分型技術(shù)

利用成型零件內(nèi)部的雙斜面設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)新的側(cè)向分型技術(shù)，如圖13。

成型零件內(nèi)部的雙斜面設(shè)計(jì)，利用哈呋塊配合的雙斜面，在推出的過(guò)程中分開(kāi)哈呋塊，即提供側(cè)面抽芯的動(dòng)力。

此類新的結(jié)構(gòu)，完全避免了斜導(dǎo)柱和類似斜導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)，利用模具本身頂出結(jié)構(gòu)的特征，把原有推管的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)增加雙斜面配合，實(shí)現(xiàn)既有產(chǎn)品頂出動(dòng)作，又有側(cè)面抽芯運(yùn)動(dòng)。此新技術(shù)不額外增加任何動(dòng)力機(jī)構(gòu)，甚至是簡(jiǎn)化了模具結(jié)構(gòu)，減少了模具零件，極大的提高了模具的安全性，穩(wěn)定性，縮短模具成型周期。

表4 齒輪-齒條分型技術(shù)優(yōu)、缺點(diǎn)簡(jiǎn)析

圖13 哈呋塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

此類抽芯結(jié)構(gòu)適用于各類標(biāo)準(zhǔn)的防盜飲料蓋，及哈呋塊不需要額外冷卻的產(chǎn)品，由于無(wú)斜導(dǎo)柱，模具尺寸可以有效控制，性能穩(wěn)定、可靠，成型周期短，特別適合制作72腔以上需要大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的產(chǎn)品，見(jiàn)表5。

表5 雙斜面分型技術(shù)優(yōu)、缺點(diǎn)簡(jiǎn)析

6 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)筆者以上內(nèi)容的闡述，對(duì)各類側(cè)面抽芯技術(shù)優(yōu)、缺點(diǎn)的分析，我們不難看出，無(wú)斜導(dǎo)柱化是此類技術(shù)發(fā)展的原動(dòng)力。防盜飲料蓋模具的發(fā)展趨勢(shì)是可靠穩(wěn)定、高效多產(chǎn)。而傳統(tǒng)的斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)模具并不具備這樣的優(yōu)勢(shì)，所以馬達(dá)驅(qū)動(dòng)側(cè)向分型技術(shù)以及哈呋雙斜面驅(qū)動(dòng)側(cè)向分型技術(shù)勢(shì)必會(huì)是此類模具發(fā)展的方向。

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