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1、30DieandMouldTechnologyNo1.2010文章编号:100124934(2010)0120030202牙膏盖内螺纹螺旋脱模机构的设计田仲可,刘松(青岛科技大学机电工程学院,山东青岛266061)摘要:为实现牙膏盖注塑成型后内螺纹自动脱模,借助注塑机顶出动作,通过安装在推板上的螺母驱动螺杆,将直线运动转变成旋转运动,经由齿轮系传动实现螺纹型芯旋转脱出。较齿轮齿条或蜗轮蜗杆等脱模机构,该机构简单紧凑、运动可靠,且无运动方向改变问题。关键词:牙膏盖;内螺纹;脱模;型芯中图分类号:+TQ320.662文献标识码:BAbstract
2、:Ascrewdemoldingmechanismwithinternalthreadoftoothpastecapwasde2signed.Throughthescrewroddrivenbythescrewnutinstalledonejectplate,straight2linemotionwaschangedtorotatarymotion,andthescrewcorewasautomaticallydemoldedfromtheinternalthreadviathegearsystem.Comparedwithgear2rack
3、andworm2gearde2moldingmechanisms,theproposedmechanismwascompactinstructure,reliableinopera2tion,andfreefromtheproblemofchanginginmotiondirection.Keywords:toothpastecap;internalthread;demolding;core0引言内螺纹自动脱模机构包括瓣合式螺纹型芯结构、旋转脱模机构等。采用瓣合式结构,塑件上图1所示牙膏盖,外圆周表面有防滑竖纹,的螺纹一般需设计成间断形式,且
4、成型后容易内孔带有长度7mm的M14mm内螺纹(右出现拼缝溢料痕迹。常规的旋转脱模机构的运旋),两薄壁之间有厚度2mm、高度6mm的加动方式包括利用直角式注塑机的开合模丝杠旋强筋。转动作驱动旋转零件;卧式注塑时通过开模动作,利用模具上的齿轮齿条或蜗轮蜗杆,经由齿轮传动系,驱动旋转零件,或依靠外部电动机、液压缸驱动旋转零件等。但这些脱模机构均会使模具体积增大,导致无法利用标准模架。针对牙膏盖这类塑件,文献[122]提出利用卧式注塑机顶出动作,在推板和大升角传动螺杆之间实现螺图1牙膏盖旋传动,将直线运动转化成旋转运动,经由推板传动,使螺纹型芯旋转
5、,实现塑件自动脱出。在注塑成型具有内螺纹的塑件时,模具的收稿日期:2009207203作者简介:田仲可(1970-),男,副教授。©模具技术2010.No.1311型芯结构设计3螺杆设计由于内螺纹需要旋转脱出,而内部筋结构注塑机顶杆顶出时推板的直线运动通过螺嵌在型芯内,不能整体转动,因此型芯结构分为旋传动转变成螺杆的回转运动,由齿轮传动系螺纹型芯和主型芯两部分。带动螺纹型芯转动,使制品脱出螺纹。螺杆上螺纹设计应满足运动传递要求。螺纹1.1螺纹型芯的设计牙型有三角形、矩形、梯形和锯齿形螺纹等形式,在螺纹型芯用于成型塑件的内螺纹,工作部此选用传动
6、效率较高的矩形螺纹(牙型角0°)。分的粗糙度Ra<1.6μm,螺纹采用公制标准螺由于塑件右旋内螺纹的线数n=1、螺距纹。为了防止塑件螺孔最外圈的螺纹崩裂变P=1.5mm,则导程S=1.5mm,而螺纹长度形,应在螺纹的始末端留有一台阶,高度一般介L=7mm,因此螺纹型芯至少要转4.67圈才能于0.2～0.8mm之间,在此取0.5mm。脱出瓶盖。大、小齿轮传动比为45/18=2.5,于螺纹型芯的旋转运动是由齿轮轴来驱动是螺杆上大齿轮至少要转1.87圈。的。鉴于螺纹型芯结构较小,采用整体结构,即依据塑件尺寸与模架尺寸,确定XS2ZY2将螺纹型芯与齿
7、轮轴连成整体,如图2所示。[3]125卧式注塑机的顶出行程L=80mm。螺杆螺纹左旋,取升角φ=20°(注:螺纹升角过大,将导致制造困难,而且当φ超过25°后,效率增长并不明显)、线数n=2、螺距P=20mm,则导程S=40mm。由于L/S=2.0圈>1.87圈,故图2螺纹型芯与齿轮轴塑件可顺利脱出。取最大摩擦因数μmax=0.2,计算出最大当量摩擦角ρmax≈11.31°,因此螺杆1.2主型芯的设计不会发生自锁[425]。图3所示主型芯,通过轴肩和固定板用紧图4所示为螺旋脱模机构的三维模型。定螺钉固定在一起。螺纹型芯与主型芯的孔呈间隙配合(
8、H7/h6)。图4螺旋脱模机构三维模型图3主型芯4结论2齿轮设计推板螺杆式自动螺旋脱螺纹机构既避免了螺纹型芯的转动通过直齿圆柱齿轮(齿形齿轮齿条或蜗轮蜗杆等机构的运
