稳流三通注塑模快速脱模的创新设计

摘要：抽芯机构在塑料模具中占有非常重要的地位，直接关系到模具的生产效率和制品的价格。本文以稳流三通类型模具为例介绍了一种新型的快速脱模机构，分析了类似模具的螺纹型芯的脱模机构，对其中部分脱模的难点进行了分析，并对脱模过程进行了一些介绍。

关键词：三通模具；快速脱模；螺纹型芯

前 言

    随着新型塑料材料、工艺的发展，塑料产品以其重量轻、强度好、成本低廉的特点得到了越来越广泛的应用。在节水领域，一个重要的制品――稳流三通，以其成本低，效果明显，省去了多级泥沙过滤器等优点而被广泛的应用，但是此类产品由于制品结构特殊，模具的生产速度慢等特点导致此类产品的制造速度始终提高不起来，造成部分地区的节水灌溉装置始终处于过去的模式。

1 制品分析

    塑料稳流三通采用PE原料，结构上比较特殊，如图1所示，经过分析，此类制品只能将分型面选在制品两条轴线所确定的中心面上，并且采用对称式流道，一模两腔。外螺纹比较容易解决，可直接分型得到，直通部分的型芯脱模也可以由传统的斜导柱方法快速脱模，关键在于制品第三通内螺纹部分的脱模设计，该制品的内螺纹螺距为2mm，一共要旋转42.5/2=21.25圈。才能将型芯完全脱出制品。

图1 制品图

2 模具设计难点及分析

    此制品的脱模难点在于第三通的脱模上，M22的螺纹展开后长度L1=(42.5/2)×3.14x22=1466mm，如果采用齿轮齿条脱模方式脱模，考虑到注塑机的有效开模距离，齿条的长度最多能做到300mm，因此传动比要选5:1，要获得如此大的传动比，模具的体积势必很大，因此，传统的此类模具通常选用活动镶件的设计，用人工的方法将活动镶件旋出。如图2所示，开模后连活动镶件与制品一起顶出，然后手工脱模后将活动镶件放入模具，进行下一次注塑过程。

图2传统的利用活动镶件的方法

3 快速、全自动脱模的创新设计

    根据该制品的特点，发现只要脱出该制品螺纹部分然后再直接将型芯抽出就可以实现脱模了，该螺纹螺距为1.5mm，所以只需要将型芯旋转8÷2=4圈，为了保证螺纹不被拉毛，将型芯旋转圈数定为4.5圈。

    采用两级传动，模数选择1mm，齿轮三与齿轮二传动比是2:1，齿轮二与齿轮一传动比3:2系统传动比为3:1，齿轮三齿数为30齿，齿轮一的齿数为30齿，因此齿条齿数为45齿。如图3所示，四根齿条固定在定模上，1/3是两个同轴齿轮，当开模时，所有的齿轮都是啮合的，齿轮一在齿条上转动，从而带动4型芯齿轮轴以三倍的速度转动，当型芯齿轮的螺纹部分完全从制品上脱出时，装在齿条上的两个斜面刚好接触滑块，并且将滑块型芯齿轮一并脱出制品，如图4所示，图中4是型芯齿轮轴，2为黄铜螺母，螺距与制件的螺距相同，所以，随着型芯齿轮轴的转动，型芯会自动从制品中脱出，而不会伤及制品的螺纹部分。

1-齿轮一  2-齿条 3-齿轮二 4-齿轮三 5-滑块 6-滑块二
图3 创新设计

 

1-顶丝 2-黄铜螺母 3-滑块 4-齿轮三
图4 运动过程示意图

4 结论

    抽芯机构是模具设计的难点和重点，模具生产讲求的是高效率、高质量，高自动化的过程，上述三通是比较典型的一种空心制件，它集普通三通和内外螺纹型芯为一体，并且，螺纹抽芯较长，采用传统的齿轮齿条或者油缸齿条机构都很难实现，实践证明上述设计方法脱模顺利，生产效率大幅提高，实现了预想的设计要求，并取得了很好的经济效益，模具寿命可达50万次以上。以上设计方法对其它同类的模具设计具有一定的参考价值。