塑料螺釘外螺紋自動脫模機構(gòu)設(shè)計

0 引 言

目前，國內(nèi)外生產(chǎn)汽車塑料螺釘時一般對外螺紋脫模采用側(cè)向抽芯機構(gòu)，由2個哈夫塊成型，缺點是在成型塑件上留下2條分型線，既影響外觀，又影響尺寸精度，且無法實現(xiàn)自動化生產(chǎn)

。為了提高成型螺釘?shù)某叽缇?、?lián)結(jié)強度和生產(chǎn)效率，設(shè)計了1副外螺紋自動脫模的注射模。螺紋自動脫模的動力來源通常有齒條、來復(fù)線螺桿、液壓缸和電動機4種。齒條和來復(fù)線螺桿的長度受到限制，需采用較大的齒輪傳動比，會加大模具的總體尺寸。液壓驅(qū)動的螺紋脫模機構(gòu)因液壓缸尺寸較大，且需要接駁專用液路，易污染環(huán)境

。為此，設(shè)計了1副由電動機驅(qū)動、齒輪傳動實現(xiàn)外螺紋自動脫模的注射模。該模具傳動比不受限制，適用于各種螺紋牙型，但模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜

。

截至2011年年末，全國銀行業(yè)金融機構(gòu)各類貸款余額54.8萬億元，大數(shù)是55萬億元，比2011年增加7.5萬億元，同比增長了15.8%。其中西部地區(qū)的貸款余額是10.3萬億元，比2011年增長了1.6萬億元，同比增長了18.9%。也就是說，西部地區(qū)的貸款增幅高于全國貸款平均增幅3.1個百分點。據(jù)不完全統(tǒng)計，2011年，銀行業(yè)水利建設(shè)貸款余額7 313億元，比2011年增加了856億元，同比增長13.3%，其中西部地區(qū)水利建設(shè)貸款余額2 701億元，占全國的36.9%?？梢哉f，從水利建設(shè)貸款，從余額和增量上看，都體現(xiàn)了對西部的傾斜政策。

1 塑件結(jié)構(gòu)分析

圖1所示為汽車儀表板內(nèi)的一個塑料螺釘，屬于軸類塑件。螺釘材料為ABSPA-757，收縮率0.5%

。塑件外圓周面結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，主要由2段組成，大端是1個回轉(zhuǎn)體，中間有1圈凹槽。小端是梯形螺紋，螺紋尺寸精度高，表面不允許有分型線，螺紋脫模是模具設(shè)計難點。

2 模具結(jié)構(gòu)分析

模具設(shè)計為1模4腔結(jié)構(gòu)，采用點澆口注射，從待成型塑件從端面進料。為保證塑件外觀質(zhì)量，外螺紋采用自動脫螺紋機構(gòu)，動力來源為電動機

，塑件大端的凹槽脫模采用側(cè)向抽芯機構(gòu)，最后由推桿推出塑件，模具結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.1 自動脫螺紋機構(gòu)設(shè)計

外螺紋自動脫模機構(gòu)設(shè)置在動模內(nèi)，由電動機驅(qū)動，通過齒輪傳動帶動螺紋型芯轉(zhuǎn)動，螺紋型芯在導(dǎo)向螺母的引導(dǎo)下一邊轉(zhuǎn)動一邊后退脫離塑件，如圖3所示。

對于環(huán)形凹槽側(cè)向抽芯，抽芯距離容易出錯，需注意距離不僅取決于凹槽的深度，還與凹槽的大、小端直徑有關(guān)。確定環(huán)形凹槽側(cè)向抽芯最小距離

的方法有作圖法和計算法。

當(dāng)中心距一定時，齒數(shù)越多，傳動越平穩(wěn)，噪音越低。但齒數(shù)多，模數(shù)就小，齒厚也小，致使其彎曲強度降低，因此在滿足齒輪彎曲強度條件下，盡量取較多的齒數(shù)和較小的模數(shù)。為避免干涉，齒數(shù)一般取

≥17，螺紋型芯的齒數(shù)盡可能少，但最小不少于14齒

。

對于多級減速器，各級傳動比的分配不但直接影響減速機構(gòu)的承載能力和使用壽命，還會影響其體積、質(zhì)量和潤滑。多級傳動比一般按以下原則分配：①使各級傳動承載能力大致相等；②使減速機構(gòu)的尺寸與質(zhì)量較?。虎凼垢骷夶X輪圓周速度較?。虎懿捎糜驮櫥瑫r，使各級齒輪副的大齒輪浸油深度相差較小

。

在確定齒輪齒數(shù)時，必須先確定傳動比。傳動比的確定與2個因素有關(guān)，一是齒輪的驅(qū)動方式，二是齒輪的安裝空間大小

。注射模中螺紋型芯上齒輪選擇電動機驅(qū)動，傳動比較小，一般取0.25≤

≤1，有3個優(yōu)點：①降低電動機瞬間啟動產(chǎn)生的沖擊力；②使模具結(jié)構(gòu)緊湊，減小空間尺寸；③減慢螺紋型芯旋轉(zhuǎn)速度。當(dāng)用“液壓缸+齒條+錐度齒”或來福線螺桿驅(qū)動螺紋型芯時，因傳動受行程限制，傳動比應(yīng)取大一些，一般取1≤

≤4

。

作圖法如圖5所示，由小圓的上母線沿抽芯方向作1條直線與大圓相交，則該線段的長度

就是側(cè)向抽芯最小距離。

碳信息披露項目（Carbon Disclosure Project,簡稱CDP）是一個非盈利組織，成立于2000年，通過讓大型企業(yè)參與碳披露問卷調(diào)查，整理歸納問卷內(nèi)容，從而衡量、披露溫室氣體排放信息及有關(guān)氣候變化的戰(zhàn)略目標(biāo)，為投資者、非政府組織以及政策制定者提供決策支持。CDP的碳信息披露框架主要包括低碳風(fēng)險管理、碳減排核算、碳減排管理和全球氣候治理4個方面。國外企業(yè)披露的碳信息，都將經(jīng)過CDP的整理和搜集，并得出結(jié)論，從中找出問題，提出解決方案[2]。通過企業(yè)信息與外部組織配合達到減排目標(biāo)。

（1）確定傳動比。傳動比=從動輪齒數(shù)/主動輪齒數(shù)=主動輪轉(zhuǎn)速/從動輪轉(zhuǎn)速=從動輪分度圓直徑/主動輪分度圓直徑。

模具三級齒輪傳動的傳動比分別為1、0.5和0.7。

（3）確定齒輪齒數(shù)。齒輪分度圓直徑=模數(shù)×齒數(shù)，模數(shù)確定后，齒輪的齒數(shù)則由齒輪分度圓直徑?jīng)Q定。齒輪分度圓直徑又取決于排位時確定的齒輪之間的中心距和傳動比。

（2）確定齒輪模數(shù)。模數(shù)根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1357-2008、齒條的尺寸、齒輪的尺寸和塑件螺紋圈數(shù)等確定。根據(jù)實踐經(jīng)驗，注射模自動脫螺紋機構(gòu)中傳動齒輪的模數(shù)通常取1、1.5、2 mm，該模具模數(shù)

取1.5 mm。

1288 基于 Web of Science 檢索和文獻計量學(xué)方法的危重癥醫(yī)學(xué)熱點初步研究 劉 彤，鄭興鋒，朱世輝

必要性:若m ≥2,由于Sylow q-子群的個數(shù)nq≥q+1,若不等號嚴(yán)格成立,用上述方法可以得到勢至少為t+2q+1的點獨立集,矛盾,即nq=q+1.若m=1,由CP(Q)=1可知Q在P上的作用是無不動點的,此時G為Frobenius群,相應(yīng)的Frobenius分劃為 〉取點獨立集D={x1,···,xt,y,yg2,···,yg|P|},若要使等號成立必須有 t+|P|≤ t+q+1,又 q+1||P|,故得|P|=q+1,若p是奇素數(shù),顯然q=2,|P|=3,此時G為非交換的6階群,即G～=S3.若p=2,則有q=2n-1為素數(shù),此時G為2n(2n-1)階Frobenius群.

本研究采用理論研究和實證分析相結(jié)合的方法，針對要研究的主要問題搜集相關(guān)文獻資料，初步形成本研究的理論基礎(chǔ)；在理論分析的基礎(chǔ)上設(shè)計并發(fā)放調(diào)查問卷，運用EXCEL軟件對問卷數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析.

綜上所述，再考慮成型塑件與模具側(cè)向抽芯機構(gòu)的尺寸，確定一級傳動的主動輪和被動輪之間的中心距為60 mm，二級傳動的主動輪和被動輪之間的中心距為45 mm，三級傳動的主動輪和被動輪之間的中心距為25.5 mm。從電動機主動輪開始各齒輪齒數(shù)分別為40、40、20和14。

外螺紋采用自動脫模機構(gòu)，消除了常規(guī)成型方法在外螺紋表面留下的分型線，提高了螺紋的成型精度，成型塑件尺寸精度達到了MT3級（GB/T 14486-2008），達到了設(shè)計要求。

2.2 側(cè)向抽芯機構(gòu)設(shè)計

由于成型塑件外螺紋需要采用自動脫模機構(gòu)，模具設(shè)計時將型腔縱向排布，成型塑件大端的凹槽必須進行側(cè)向抽芯。側(cè)向抽芯機構(gòu)采用“斜導(dǎo)柱+哈夫滑塊”結(jié)構(gòu)，即待成型塑件凹槽由2個滑塊各成型一半

，如圖4所示。側(cè)向抽芯機構(gòu)除了斜導(dǎo)柱40、哈夫滑塊37，還包括鎖緊塊39、定位螺釘38、定位彈簧36以及斜導(dǎo)柱壓塊41。

齒輪傳動設(shè)計步驟和設(shè)計內(nèi)容如下。

模具采用三級齒輪減速傳動，其中過橋齒輪（惰輪）27是模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)新點，降低了電動機傳動的瞬間沖擊力和齒輪傳動噪音，同時提高了螺紋型芯脫模的平穩(wěn)性

。

側(cè)向滑塊實際抽芯距離

=

+（2～5）mm，取5 mm。

據(jù)丁正江[17]測得5組含冰點溫度氣液兩相包裹體數(shù)據(jù)，結(jié)合礦區(qū)斑巖型礦床成礦特點，直接利用靜巖壓力下成礦壓力與成礦深度關(guān)系，計算得該礦床成礦深度范圍大致2.78～3.52km。地球化學(xué)分析也表明香夼巖體相對富集Rb，Ba，U，Th，K，Nd；相對虧損Ba，Nb，Sr，P，Ti[12]。

2.3 定距分型機構(gòu)設(shè)計

模具采用點澆口注射，熔體進入型腔，共有3個分型面（見圖2和圖4），分型面I必須首先打開，打開距離為澆注系統(tǒng)凝料總高度再加上安全距離20～30 mm，此模具取90 mm；接著分型面II打開，打開距離為10 mm。最后分型面III打開，打開距離必須保證成型塑件安全脫落，同時還要保證噴曬脫模劑方便，由于成型塑件尺寸較小，主要考慮后者，分型面III打開距離取100 mm。為了保證模具的開模順序及開模距離，需要設(shè)計定距分型機構(gòu)

。采用內(nèi)置式定距分型機構(gòu)，在尼龍塞23和拉料桿5的作用下，模具先后從分型面I、分型面II和分型面III打開，分型面I打開距離由小拉桿9控制，分型面II開模距離由限位釘7控制，分型面III開模距離由注塑機控制。

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3 模具工作原理

模具完成注射成型后，電動機24帶動齒輪26，齒輪26驅(qū)動過橋齒輪27，過橋齒輪27驅(qū)動過橋齒輪29，過橋齒輪29再驅(qū)動螺紋型芯32轉(zhuǎn)動，在導(dǎo)向螺母33的引導(dǎo)下，螺紋型芯32一邊轉(zhuǎn)動一邊后退，當(dāng)螺紋型芯32脫離塑件后，注塑機帶動動模開模，在定距分型機構(gòu)的作用下，模具先從分型面I處打開，此時澆注系統(tǒng)凝料在拉料桿5的作用下和塑件分離。之后模具再從分型面II處打開，推料板2強行將澆注系統(tǒng)凝料推離拉料桿5，并自動脫落。最后模具從分型面III處打開，斜導(dǎo)柱40將哈夫滑塊37撥開，實現(xiàn)側(cè)向抽芯，完成側(cè)向抽芯后，模具停止開模，注塑機頂桿推動推板17，進而推動推桿19將塑件推出模具，完成一次注射成型。

合模之前螺紋型芯先由電動機帶動復(fù)位，合模時哈夫滑塊37由斜導(dǎo)柱40推回，并最終由鎖緊塊39鎖緊，模具接著下一次注射成型。

4 結(jié)束語

塑件的外螺紋一般采用哈夫滑塊側(cè)向抽芯，該模具設(shè)計時采用外螺紋自動脫模機構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但保證了成型塑件外形美觀，提高了外螺紋的精度，成型塑件尺寸精度達到了MT3級。

模具采用電動機驅(qū)動，三級齒輪減速傳動，設(shè)計了過橋齒輪（惰輪），提高傳動的平穩(wěn)性，降低了傳動的噪音。模具整體結(jié)構(gòu)合理，有一定的創(chuàng)新性，試模一次成功，投產(chǎn)后運行安全平穩(wěn)，為外螺紋自動脫模積累了經(jīng)驗。

[1]張維合.注射模設(shè)計實用教程(第2版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2013:270-277.

[2]張維合.注射模設(shè)計實用手冊(第2版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2019:112-132.

[3]張維合.注射模設(shè)計經(jīng)驗技巧與實例[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011:117-153.

[4]張維合.連接管自動脫螺紋注射模設(shè)計[J].中國塑料,2015,29(9):96-99.

[5]溫勇亮,何嘉旭,陳燕林.吸塵器面板裝飾件模具設(shè)計[J].模具工業(yè),2022,48(1):41-44.

[6]楊 安,肖國華.汽車油封蓋內(nèi)螺紋脫模機構(gòu)及注塑模設(shè)計[J].工程塑料應(yīng)用,2015,41(4):68-72.

[7]田福祥.自動脫螺紋注射模設(shè)計[J].工程塑料應(yīng)用,2004,32(12):51-52.

[8]張維合.機器人關(guān)節(jié)軸螺紋自動脫模注射模具設(shè)計[J].工程塑料應(yīng)用,2016,44(12):72-76.

[9]史 柯,沈洪雷,曹 霞.平板電腦后蓋板注射模設(shè)計[J].模具工業(yè),2020,46(1):58-61.

[10]何成戰(zhàn),梁 松.藝術(shù)網(wǎng)格鳥巢模型特殊脫模機構(gòu)模具設(shè)計[J].現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用,2020,32(2):42-45.

[11]王 穎,文學(xué)紅,秦 龍.汽車飾板注射模設(shè)計[J].模具工業(yè),2021,47(5):48-51,66.