顺水三通模具中顺水芯的结构分析

辽宁旺达高新机电设备制造有限公司 陈 乐

顺水三通模具中顺水芯的结构分析

辽宁旺达高新机电设备制造有限公司 陈 乐

与其他管件相比，UPVC塑料管件具有耐腐蚀、美观、耐用、密封性能好、质量稳定，安装、维护方便，节约材料、易于大批量生产、成本低等特点，因此在生产生活中得到了广泛应用。

一、UPVC顺水三通模具分析

UPVC塑料管件种类多样，UPVC顺水三通管是应用比较广泛的管件之一。UPVC顺水三通是一种结构比较复杂、注射工艺要求高，注射时温度控制比较严格，成型比较困难的塑料管件。它属于热塑型塑料，热注射成型工艺生产的塑料制件，浇口套小头应大于ø5，模具成型面表面粗糙度一般应在Ra0.4以上，制作收缩系数为0.5%～1%；顶料杆式为卸料方式。UPVC顺水三通具有水流动噪音小、疏通方便、感观效果好等优点，是降低下水噪音不可缺少的管件之一。

二、顺水芯结构与工作过程

顺水三通模具结构要点主要集中在顺水芯弯曲部分，弯曲部分的成型与脱模是整套模具的关键，这里，笔者对以下4种备选方案加以研究。

1. 活芯。

（1）工作过程。顺水部分做成活镶件，顺水芯与侧抽芯采用方芯滑动连接，在模具注射前，用手工方法将顺水芯安装在侧抽芯上，主芯沿导轨相对运动，当主芯的固定板与模板合严实时，主芯也相对合严，侧滑块沿导轨前运动。当顺水芯与主芯接合时，顺水芯与侧抽芯合严，同时，侧抽芯固定板与模板合严。动、静模合模时，同时锁紧滑块，然后，开始注射，注射结束后，动、静模分开。在顶料杆的作用下，产品制件连同顺水芯被顶出，用手工方法完成了一次注射加工过程。

（2）优缺点分析。优点：结构简单，加工简易，成本低，生产周期短。缺点：易损伤顺水芯，产品制件不稳定，生产效率低，劳动强度大，不能实现自动化生产。

2. 弹簧顶芯。

（1）弹簧顶芯的工作过程。将顺水芯做成两块组合式，用燕尾槽滑块连接。工作时，滑块沿导轨相对运动，当运动到固定板与模块合严时，主芯合严；当主芯运动到位时，侧抽芯在油缸作用下侧滑块沿导轨向前运动，在弹簧力作用下，处于弹起状态，顺水芯的活动部分首先接触到主芯，随着合模运动的进行，顺水芯弯曲活动部分沿燕尾槽滑动，当固定板与模板合严时，顺水芯活动部分与侧抽芯完全合严；侧抽芯与主芯合严；然后，动、静模开始合模，应有一定预紧力，开始注射塑料。注射结束后，动静模分开，主芯完全脱离产品制件，并且有一不定期的安全范围；顺水芯活动部分沿燕尾槽向上滑动，当主芯到达指定位置，侧滑块沿导轨向后运动，同时，也带动顺水芯活动部分向后运动，顺水芯里侧弯曲部分已弹出指定距离，向后运动时，直至移芯产品制作最外端，并有一定距离为止，在顶料杆的作用下，将产品制件顶芯，这样，就完成了一次注射加工。

（2）优缺点分析。优点：动作准确、可靠，产品质量稳定，能实现自动化生产，单件生产周期短，结构紧凑。缺点：在模具加工过程中，工艺复杂，加工精度要求高，弹簧易产生疲劳，燕尾槽夹角斜面接合面易磨损。

3. 弹簧摆动活芯。

（1）弹簧摆动活芯的工作过程。将顺水芯做成整体芯，顺水芯与侧抽芯用两限位拉杆通过销连接，两限位拉杆上套有弹簧，使拉杆在起限位作用的同时还起到顶柱的作用，在弹簧的作用下，顺水芯可上、下滑动。同时，在一个杆到达极限位置时，可使顺水芯摆动。工作时，滑块沿导轨做相对运动，当固定板与模板合严时，主芯两端面合严，主芯圆锥台面合严；侧抽芯在油缸组件的作用下，侧滑块沿侧导轨滑动，顺水芯与侧抽芯合严，顺水芯与主芯合严，顺水芯与侧抽芯的圆锥面合严，动静开始合模，滑块锁紧，开始注射加工。完成注射加工后，动、静分开，使主芯完全脱离产品制件，并有一定距离，顺水芯随着弯曲部分的圆弧摆动，并向后运动，当运动一段距离后，限位拉杆起作用，顺水芯则随着侧抽芯向后运动，直至脱离产品制件，就完成了一次制件的注射加工过程。

（2）方案优缺点分析。优点：动作准确、可靠，加工相对简单，生产周期短，结构紧凑，成本低，能实现自动化生产。缺点：弯曲弧度较小，连接顺水芯与拉杆的横销易损坏，弹簧易损坏。

4. 旋转顺水芯。

（1）旋转顺水芯的工作过程。将顺水芯用长方杆与侧抽芯滑动连接，通过摆动液压缸组件带动侧滑块导滑箱绕转轴转动，顺水芯随着侧抽芯转动，使顺水芯脱离产品制件。工作时，顺水芯与侧滑块导滑箱的相对位置固定不动，在摆动油缸组件作用下，侧滑块导滑箱绕转轴转动，主芯在油缸组件的使用下，滑块沿导轨相对运动，当固定板与模板合严时，主芯两端面合严，顺水芯与主芯合严，动、静模合模，在斜导柱的作用下，顺水芯与侧抽芯端面合严，开始注射加工。注射加工结束后，动、静分开的同时，滑块沿导轨向后运动，主芯完全脱离产品制件，在摆动液压缸的作用，侧滑块导滑箱转轴旋转，顺水芯随着侧滑块导滑箱一起旋转，当旋转到指定位置时，顺水芯已旋出产品制件，完成一次生产制件循环过程。

（2）方案优缺点分析。优点：动作准确、可靠，加工工艺相对简单，生产周期短，能实现自动化生产。缺点：对生产母机液压系统要求较高，转轴处易磨损，长方杆易出现阻滞现象，生产成本较高，运动空间要求较大。

三、结论

1. 第一种方案适用于批量较小，生产周期较短，产品质量要求不高，弯曲弧度较小的产品制件。

2. 第二种方案适用于承口部分较长，弯曲弧度不大，精度要求较高的产品制件，但机床需有液压控制阀板。

3. 第三种方案适用精工要求较高，弯曲部分较短，弧度较小的产品制件，机床要有液压控制阀板。

4. 第四种方案适用于承口较短，且侧芯直径较大的产品制件，机床要有液压控制阀板。