注射成型管件内螺纹质量分析及模具抽芯机构设计

苏 伟

（永高股份有限公司，浙江 台州 318020）

0 引 言

内螺纹管件是塑料管道系统中常见的联接方式之一，其类型包括内螺纹弯头、内螺纹三通等不同形式。对于内螺纹管件的成型，一般都需采用旋转脱螺纹形式进行内螺纹脱模。目前，这类产品通常使用滑块+弹簧的形式一边旋转一边退出完成抽芯，具有结构简单、制作方便的特点，但在使用过程中内螺纹脱模时存在拉伤变形、损伤等情况。以下就这类问题分析其产生原因，提出改善模具内螺纹抽芯机构的设计方案。

1 塑件脱模变形的原因分析

以φ32 mm三头内螺纹三通管为例，对其脱模时的拉伤现象进行分析说明，塑件外形尺寸如图1所示。为完成抽芯动作需对螺纹结构进行旋转抽芯，采用滑块+弹簧一边旋转一边抽芯的结构，如图2所示。

图1 内螺纹三通管

图2所示的滑块弹簧抽芯结构中，在螺纹型芯旋转过程中，弹簧推动滑块完成抽芯动作，该结构在生产中存在以下问题：①当弹簧弹力过大时，型芯旋转抽芯至螺纹最后阶段（起牙），型芯与塑件之间的螺纹锁紧力小于弹簧的弹力，这时滑块直接弹开，造成塑件起牙拉伤、变形；②当弹簧弹力不足时，滑块不能随型芯旋转而后退，这时塑件螺纹损伤（绞牙）。

图2 滑块弹簧抽芯结构

2 新型抽芯结构设计

内螺纹管件一边旋转一边抽芯是模具结构设计的关键，如何平稳地完成一边旋转一边抽芯则是抽芯机构设计的关键。较为理想的设计是：抽芯时，型芯每旋转一周，滑块后退一个标准螺距。因此，可考虑采用丝杆协同滑块抽芯的方式完成内螺纹抽芯。

2.1 抽芯机构设计

图3 丝杆抽芯结构齿轮啮合排位

旋转抽芯与滑块后退抽芯计算如下：

主动齿轮与型芯从动齿轮传动比i1：

主动齿轮与丝杆从动齿轮传动比i2：

模具结构如图4所示。

图4 滚珠丝杆滑块模具结构

2.2 抽芯机构工作原理及过程

新型内螺纹抽芯机构的抽芯原理：主动齿轮带动从动齿轮（型芯从动齿轮及丝杆从动齿轮），在旋转的同时完成滑块抽芯及复位，应控制螺纹型芯的螺距与滑块抽芯时后退的螺距一致。

开模时，首先定模镶件4与动模镶件7分离，浇口凝料脱出。当模具开模到位后，液压马达通过液压马达安装套25带动主动轴19旋转，同时主动轴19通过主动齿轮20、从动齿轮（型芯）18、从动齿轮（滚珠丝杆）27，将旋转动力分配给螺纹型芯16及滚珠丝杆套22；从而使螺纹型芯16完成旋转的同时，从动齿轮套（滚珠丝杆）26带动滑块8协同滑块压板5及轴承板6一起完成螺纹型芯16的抽芯动作，这样满足了边旋转边抽芯的使用需求。随后通过推杆固定板14、推板15及推杆30完成塑件的推出。

3 结束语

为避免内螺纹管件脱模时造成内螺纹拉伤变形等问题，设计了滚珠丝杆滑块内螺纹抽芯结构。因为滚珠丝杆带动滑块抽芯与螺纹型芯旋转抽芯时螺距一致，使塑件在模具中的抽芯动作运行平稳，能有效解决内螺纹塑件在抽芯时产生的起牙损坏、拉伤等问题。该抽芯结构已用于实际生产，在生产过程中动作平稳，有效避免了不合格品的产生，减少了修模次数，使用效果良好。