开模行程不准确及生产效率不高的问题 。所设计模具
还可以实现浇注系统凝料的自动脱落 , 无需设置专用
顶出机构 , 提高了生产效率 , 降低了工人的劳动强
度。
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第 36 卷第 11 期
殷先泽等 : 聚氨酯/ 有机蒙脱土纳米复合材料耐水性能的研究
·45 ·
从图 4 可以看出 , 加入分散剂的纳米改性复合材料损 耗模量增加 。这可能是加入分散剂后 , 纳米材料分散 均匀 , 聚合物分子链进入纳米材料片层结构 , 纳米粒 子起到填充粒子的补强作用 , 限制了分子链的运动能 力 , 分子运动困难 。因此 , 损耗模量增加[8] 。
图 3 模具分型及脱模过程示意图 Fig 3 Schematic drawing of mould parting and demoulding process
3 结语
采用齿轮齿条传动系统来实现制品螺纹结构的自
动脱出 , 重点对齿轮齿条传动系统进行了精确的计算
和校核 , 解决了传统设计中存在的根据经验估算导致
1 模具结构设计
111 制品的结构工艺性分析 护手霜塑料瓶盖如图 1 所示 , 材料为 ABS , 要求 较好的表面光洁度 , 其外表侧面为球面 , 瓶盖口部壁 很薄 , 内部有一带内螺纹的圆环形结构 , 使用时起旋 紧和密封作用 , 圆环形结构外表面有四个小凸台 。
图 1 护手霜瓶盖结构图 Fig 1 Structure of hand cream bottle cap
Abstract : Taking a hand cream bottle cap with internal screw thread as an example , the structure and injec2 tion molding process of the product were analyzed. The injection mould with automatic and high effective removing of screw thread and runner was designed by means of rack and pinion mechanism. The key point was the accurate calculation and checkout , the mould stroke got smaller and the efficiency was higher. The mould design could be taken as a valuable reference to the similar plastics products. Keywords : Bottle Cap ; Internal Thread ; Injection Mould Design
propertiesPart II. Thermal stability of montmorillonite nanocom2
posites based on different polymeric matrixes [J ] . Thermochimica
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模具内螺纹的成型一般有自动脱模机构和模外手 动脱模机构两种 。模外手动脱模机构模具设计相对较 简单 , 但是生产效率不如自动脱模机构高 。自动脱模 机构包括瓣合式螺纹型芯结构 、旋转脱模机构等 。瓣 合式 螺 纹 型 芯 结 构 成 型 后 容 易 出 现 拼 缝 溢 料 痕 迹[1 - 2] 。旋转脱模机构主要是利用模具上的齿条齿轮 传动或依靠液压传动驱动旋转零件等[2 - 4] 。传统设计 中采用的齿轮齿条机构主要是根据经验设计 , 其开模 行程较长 , 生产效率不高 。本文以某护手霜用瓶盖为 例 , 通过对齿轮齿条机构的精确计算和校核 , 设计了 利用卧式注塑机顶出动作 , 由齿条驱动齿轮 , 带动螺 纹型芯旋转的自动脱内螺纹注射模 , 减小了开模行 程 , 提高了生产效率 。
(19 ×16) / (1157 ×17) = 4127 (转)
因为 N2 > N1 , 故该自动脱螺纹机构可以完全脱 出螺纹 。
2 模具结构及其工作过程
采用点浇口 、双分型面注射模具 , 模具结构如图 2 所示 , 一模四腔 , 采用卧式注塑机 XS2ZY2125 生产 。 模具合模 、注射 、保压 、冷却后 , 在注射机作用 下模具打开 , 在主齿轮轴 2 头部拉料杆和弹簧的作用 下 , 模具首先从 A2A 处分型 , 如图 3 所示 , 点浇口被 拉断并拉出 , 注射机动模继续后退 , 在限位螺钉 16 的作用下定模板 10 停止后移 , 此时模具从 B2B 处进 行二次分型 , 由于包紧力的作用塑件留在动模一侧 , 球头拉料杆从浇注系统凝料中拉出 , 凝料在重力作用 下自动脱落 。同时齿条的开齿部分与齿轮轴 1 啮合 , 齿轮齿条传动机构开始工作 , 型芯齿轮轴 18 转动 , 由于塑件内部设有止转筋 , 塑件不会随着型芯齿轮轴 18 而转动 , 故从型芯上脱出至完全与螺纹型芯分离 , 完成脱模过程 。在注射机的作用下 , 动模部分前进合 模 , 进入下一个工作循环 。
= 17 。此齿轮齿条传动为二级传动机构 , 其传动比 i1 = Z2/ Z3 = 40/ 20 = 2 , i2 = Z4/ Z5 = 51/ 17 = 3 , 总传动 比 i = i1 ×i2 = 6 , 当模具开模时螺纹型芯可转动的转 数 N2 为 :
N2 = L0 i/ P1 Z1 = L0 i/ (πM1 Z1) =
23 - 套筒 ; 24 - 动模底板
113 传动系统设计与计算 自动脱螺纹的原理是在开模时 , 齿条 20 带动齿 轮轴 3 转动 , 由于齿轮轴 1 与主齿轮轴 2 上的伞齿轮 是啮合的 , 故主齿轮轴 2 同时转动 , 主齿轮 3 也转 动 , 从而带动型芯齿轮轴 18 转动 , 因为制品内部圆 环形结构外表面上有四个止转工艺凸台 , 故在开模过 程中制品始终不转 , 直至脱出螺纹 。 塑件的内螺纹长度为 L = 10 mm , 螺距为 P = 215 mm , 线数 n = 1 , 则导程 S = nP = 215 mm , 故螺纹完 全脱出时螺纹型芯需要转动的转数 N1 为 :
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图 3 PTMG/ MDI、PTMG/ MDI/ PU2C5 和 PTMG/ MDI/ PU2C5 / ME60 储能模量图
Fig 3 Storage modulus E′curves of PTMG/ MDI , PTMG/ MDI/ PU2C5 and PTMG/ MDI/ PU2C5/ ME60
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N1 = L/ S = 10/ 215 = 4 (转)
齿条 20 的模数为 m0 = 015 , 开齿部分长度为 L0 = 19 mm , 齿轮轴 1 上的直齿轮部分的模数为 m1 = 015 、齿数为 Z1 = 17 , 齿距 P1 =πm1 = 1157 mm , 伞 齿轮部分的模数为 m2 = 1 、齿数为 Z2 = 40 ; 主齿轮 轴 2 上的伞齿轮部分的模数为 m3 = 1 、齿数为 Z3 = 20 ; 主齿轮 3 的模数为 m4 = 1 、齿数为 Z4 = 51 ; 型芯 齿轮轴 18 上的行星齿轮的模数为 m5 = 1 、齿数为 Z5
3 结论
PTMG/ MDI/ BDO 体系的耐热水性能明显优于 PT2
MG/ TDI/ MOCA 体系的性能 。经纳米有机蒙脱土改性 后聚氨酯弹性体耐热水性能有所提高 。加入分散剂后
对有机插层蒙脱土的均匀分散具有明显的促进作用 。
添加分散剂提高了聚氨酯/ 纳米复合材料的弹性模量 。
参考文献
112 浇注系统设计和分型面选择 因使用上要求瓶盖外表面光滑 , 故采用针点浇口
Ξ 作者简介 : 周细枝 , 女 , 1973 年生 , 讲师 , 主要从事模具设计和材料成型方面的研究 。zhouman20713 @1631com
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塑 料 工 业
2008 年
形式 , 浇口设置在制品上表面中心 , 这样塑件在圆周 方向的收缩情况相同 , 可减小变形 , 并可保证制品内 螺纹及圆环形结构的尺寸精度 , 提高制品质量 。通常 情况下多采用一模两腔设计 , 本设计为提高成型效率 采用一模四腔设计 , 采用平衡式浇注系统 , 型腔布局 为圆周形 , 在主轴周围呈行星式均布 , 如图 2 所示 , 模具整体对称 。由于采用点浇口进料 , 相应地采用双 分型面模具 , 以分别取出浇注系统凝料和制品 。
Design of Injection Mould with Automatic and Effective Removing of Scre w Thread and Runner
ZHOU Xi2zhi , QIAN Ying2ping , LIU Qiu2ju
(School of Machinery Eng. , Hubei Polytechnic University , Wuhan 430068 , China)