膠木手柄接頭注射模設計

        1 膠木手柄工藝
        帶螺紋結構的塑料制品, 膠木手柄脫模一直是一道難題%脫螺紋機構結構復雜，制造困難,機構動作轉換效率低,易磨損且時常發生卡滯現象。隨著科學技術的發展,機床精度及加工工藝的改進,越來越多的機械結構被應用到膠木手柄模具設計中,脫螺紋機構也有了較大的選擇余地，有以下幾種脫螺紋機構：螺紋型環脫螺紋機構；成型滑塊脫螺紋機構；錐齒輪脫螺紋機構；齒輪齒條脫螺紋機構；渦輪渦桿脫螺紋機構； 以及液壓馬達脫螺紋機構等，這些機構各有特點，雖然還沒有從根本上解決膠木手柄加工工藝困難和機構穩定性等問題,但有這么多的選項,設計者完全可以結合自身所在企業的加工膠木手柄技術能力,根據不同制品的結構和精度要求,從中做出恰當選擇。
        2 膠木手柄制品工藝分析
        膠木手柄制品為ABS塑料有較好的成型工藝性,收縮率約為0.5%,料厚2mm。制品無特殊要求,精度方面要求不高,螺紋起始位置要求也不高,但外觀面不得有縮水、氣泡、澆口痕跡及拉傷等缺陷。
        膠木手柄制品前端為內螺紋結構,螺紋配合少于,牙,螺紋前沿有一處凸緣,后沿外部是一些起裝飾作用的襟板。膠木手柄制品后部有一碰穿位,目的是改善扣位的彈性,中空,兩側有裝配用小圓柱。其上的減膠是為了減少用料和改善注塑工藝,防止因局部料厚過大而產生嚴重的縮水變形%根據制品形狀結構的特點, 考慮到的比較適合的分型方案有兩種：
        方案1是豎立，相對于主分型面而言布置,滑塊垂直于小圓柱的軸線方向左右分型,而螺紋軸線方向與注塑機開模方向相同, 可作1模2腔排位布置, 在滑塊上開設流道, 小圓柱端面進膠；
        方案2是橫排布置,膠木手柄制品平放,主分型面經過螺紋與小圓柱的軸線,脫螺紋機構布置在下側面。從模具結構考慮。
        方案1的優點是：不需設頂出機構,脫螺紋機構可置于方鐵之間,結構緊湊。
        不良之處是：滑塊形狀復雜,因整個膠木手柄制品包在滑塊之間,取件困難,要求較大的滑塊行程。因脫螺紋需要防止制品隨型芯轉動,脫出螺紋之前滑塊不能打開,脫螺紋機構要旋轉后退,或使用支承板結構,保證在旋轉脫螺紋的同時,動模板隨滑塊和制品一起向前運動, 然后滑塊再打開,相當于二次頂出,機構復雜,且模具厚度較大。
        方案2的優點是：膠木手柄型腔處于前后模仁方向,結構較簡單,可有效降低模具厚度,下側面布置脫螺紋機構,機構傳動方式較合理。若使用齒輪齒條機構,動作的傳遞無需轉向,但因本公司的生產能力及生產習慣,一般不自行制作齒輪齒條,因此本副模具的設計采用提液壓馬達作為脫螺紋動力源,不存在轉向問題,膠木手柄制品頂出也簡單。缺點是：附屬脫螺紋機構置于側面或上下面,伸出了模胚本體,需加保護墊塊,影響模具外觀及加大包裝尺寸。膠木手柄制品外觀面上需設置小頂針或扁頂針襟板之間,因此會有頂出痕跡。經綜合考慮,本設計采用第二種方案。
        3 膠木手柄模具結構
        因膠木手柄制品中空部位的成型有一個較高的高低位,并有一圈薄薄的料位深入動模,故在動模一側設計鑲塊23,其好處不僅可以降低動模型芯料厚,節省昂貴原材料,減少加工工作量,同時方便薄片料位的加工,及在注射時的排氣,也方便扣位碰穿位置的修配。
        膠木手柄螺紋前沿的鑲塊是為了增加其耐磨性而采用了錫青銅材料：活動部位的配合件,因為重載或高速運動而易發生粘結磨損,俗稱“燒傷”,會導致活動部件運動不靈活甚至粘結在一起不能相對運動, 機械設計中一般采用不同材質或硬度相差較大的兩件配合以避免發生粘結磨損,其與螺紋型芯有單邊3-5的錐面配合,端面臺階是一工藝性設計, 目的是用平面給螺紋型芯限位而不用錐面限位,防止型芯因配合過緊而卡死。
        與螺紋型芯配合的螺母鑲塊10亦采用錫青銅材料, 膠木手柄螺母鑲塊的作用是保證螺紋型芯旋轉時同步退出。因此,加工時注意其螺距應與制品螺距一致,并且旋向相同。脫螺紋傳動機構設計成一外置的齒輪箱,通過鍵*滑動軸承的聯接及螺紋鑲塊的共同作用, 把液壓馬達的旋轉運動轉化成螺紋型芯的旋轉及軸向進退動作, 以實現螺紋的脫模。滾動軸承的作用是保證齒輪機構的運動平穩*不卡滯。而螺紋型芯所承受的側向力,由螺母鑲塊分散承受,因此,無需額外的鎖模裝置。
        4 膠木手柄模具工作過程
        制品充分冷卻后,開模第一步,主分型面打開,膠木手柄冷料井內的倒扣拉出主流道凝料, 流道凝料隨制品留在后模。液壓馬達轉動,通過齒輪、鍵、滑塊軸承,滑鍵的作用,把轉動力矩傳遞至螺紋型芯,螺紋型芯轉動,在螺母鑲塊的作用下, 螺紋型芯在旋轉的同時沿軸向后退,從制品中脫出。頂出機構動作,頂出制品及流道凝料。合模時頂出機構先行回位（建議使用預復位保護裝置),液壓馬達反轉,螺紋型芯旋轉復位,臺階端面碰到錫青銅鑲塊后,液壓泵自動泄壓停止旋轉,主分型面閉合,準備下一個注射成型周期。
        5 膠木手柄模具制造要點
        （1）膠木手柄螺紋型芯為細長桿件,應選用強度和剛性好的材料制造。
        （2）膠木手柄螺紋型芯的限位應采用臺階端面,而不可依賴錐面。
        （3）膠木手柄螺紋型芯與螺母鑲件的配合螺紋,其旋向應與制品成型部位螺紋相同,螺距應相等,并且長度足夠,以便從制品上脫出型芯。
        （4）膠木手柄滑動軸承與滑鍵及軸（螺紋型芯)的配合為間隙配合,而與膠木手柄齒輪配合為過渡配合,與軸承可作過渡配合或小過盈配合,并且鍵應有足夠長度。
        6 膠木手柄工藝結束語
        該副模具僅適用于螺紋精度要求不高, 且螺紋起啟位置要求不嚴格的膠木手柄,若是螺紋精度要求較高,則螺紋的加工需要作工藝上的改進, 旋轉也要設計附加機構來進行限位。