塑料螺钉外螺纹自动脱模机构设计

0 引 言

目前，国内外生产汽车塑料螺钉时一般对外螺纹脱模采用侧向抽芯机构，由2个哈夫块成型，缺点是在成型塑件上留下2条分型线，既影响外观，又影响尺寸精度，且无法实现自动化生产

。为了提高成型螺钉的尺寸精度、联结强度和生产效率，设计了1副外螺纹自动脱模的注射模。螺纹自动脱模的动力来源通常有齿条、来复线螺杆、液压缸和电动机4种。齿条和来复线螺杆的长度受到限制，需采用较大的齿轮传动比，会加大模具的总体尺寸。液压驱动的螺纹脱模机构因液压缸尺寸较大，且需要接驳专用液路，易污染环境

。为此，设计了1副由电动机驱动、齿轮传动实现外螺纹自动脱模的注射模。该模具传动比不受限制，适用于各种螺纹牙型，但模具结构较复杂

。

截至2011年年末，全国银行业金融机构各类贷款余额54.8万亿元，大数是55万亿元，比2011年增加7.5万亿元，同比增长了15.8%。其中西部地区的贷款余额是10.3万亿元，比2011年增长了1.6万亿元，同比增长了18.9%。也就是说，西部地区的贷款增幅高于全国贷款平均增幅3.1个百分点。据不完全统计，2011年，银行业水利建设贷款余额7 313亿元，比2011年增加了856亿元，同比增长13.3%，其中西部地区水利建设贷款余额2 701亿元，占全国的36.9%。可以说，从水利建设贷款，从余额和增量上看，都体现了对西部的倾斜政策。

1 塑件结构分析

图1所示为汽车仪表板内的一个塑料螺钉，属于轴类塑件。螺钉材料为ABSPA-757，收缩率0.5%

。塑件外圆周面结构较复杂，主要由2段组成，大端是1个回转体，中间有1圈凹槽。小端是梯形螺纹，螺纹尺寸精度高，表面不允许有分型线，螺纹脱模是模具设计难点。

2 模具结构分析

模具设计为1模4腔结构，采用点浇口注射，从待成型塑件从端面进料。为保证塑件外观质量，外螺纹采用自动脱螺纹机构，动力来源为电动机

，塑件大端的凹槽脱模采用侧向抽芯机构，最后由推杆推出塑件，模具结构如图2所示。

2.1 自动脱螺纹机构设计

外螺纹自动脱模机构设置在动模内，由电动机驱动，通过齿轮传动带动螺纹型芯转动，螺纹型芯在导向螺母的引导下一边转动一边后退脱离塑件，如图3所示。

对于环形凹槽侧向抽芯，抽芯距离容易出错，需注意距离不仅取决于凹槽的深度，还与凹槽的大、小端直径有关。确定环形凹槽侧向抽芯最小距离

的方法有作图法和计算法。

当中心距一定时，齿数越多，传动越平稳，噪音越低。但齿数多，模数就小，齿厚也小，致使其弯曲强度降低，因此在满足齿轮弯曲强度条件下，尽量取较多的齿数和较小的模数。为避免干涉，齿数一般取

≥17，螺纹型芯的齿数尽可能少，但最小不少于14齿

。

对于多级减速器，各级传动比的分配不但直接影响减速机构的承载能力和使用寿命，还会影响其体积、质量和润滑。多级传动比一般按以下原则分配：①使各级传动承载能力大致相等；②使减速机构的尺寸与质量较小；③使各级齿轮圆周速度较小；④采用油浴润滑时，使各级齿轮副的大齿轮浸油深度相差较小

。

在确定齿轮齿数时，必须先确定传动比。传动比的确定与2个因素有关，一是齿轮的驱动方式，二是齿轮的安装空间大小

。注射模中螺纹型芯上齿轮选择电动机驱动，传动比较小，一般取0.25≤

≤1，有3个优点：①降低电动机瞬间启动产生的冲击力；②使模具结构紧凑，减小空间尺寸；③减慢螺纹型芯旋转速度。当用“液压缸+齿条+锥度齿”或来福线螺杆驱动螺纹型芯时，因传动受行程限制，传动比应取大一些，一般取1≤

≤4

。

作图法如图5所示，由小圆的上母线沿抽芯方向作1条直线与大圆相交，则该线段的长度

就是侧向抽芯最小距离。

碳信息披露项目（Carbon Disclosure Project,简称CDP）是一个非盈利组织，成立于2000年，通过让大型企业参与碳披露问卷调查，整理归纳问卷内容，从而衡量、披露温室气体排放信息及有关气候变化的战略目标，为投资者、非政府组织以及政策制定者提供决策支持。CDP的碳信息披露框架主要包括低碳风险管理、碳减排核算、碳减排管理和全球气候治理4个方面。国外企业披露的碳信息，都将经过CDP的整理和搜集，并得出结论，从中找出问题，提出解决方案[2]。通过企业信息与外部组织配合达到减排目标。

（1）确定传动比。传动比=从动轮齿数/主动轮齿数=主动轮转速/从动轮转速=从动轮分度圆直径/主动轮分度圆直径。

模具三级齿轮传动的传动比分别为1、0.5和0.7。

（3）确定齿轮齿数。齿轮分度圆直径=模数×齿数，模数确定后，齿轮的齿数则由齿轮分度圆直径决定。齿轮分度圆直径又取决于排位时确定的齿轮之间的中心距和传动比。

（2）确定齿轮模数。模数根据国家标准GB/T 1357-2008、齿条的尺寸、齿轮的尺寸和塑件螺纹圈数等确定。根据实践经验，注射模自动脱螺纹机构中传动齿轮的模数通常取1、1.5、2 mm，该模具模数

取1.5 mm。

1288 基于 Web of Science 检索和文献计量学方法的危重症医学热点初步研究 刘 彤，郑兴锋，朱世辉

必要性:若m ≥2,由于Sylow q-子群的个数nq≥q+1,若不等号严格成立,用上述方法可以得到势至少为t+2q+1的点独立集,矛盾,即nq=q+1.若m=1,由CP(Q)=1可知Q在P上的作用是无不动点的,此时G为Frobenius群,相应的Frobenius分划为 〉取点独立集D={x1,···,xt,y,yg2,···,yg|P|},若要使等号成立必须有 t+|P|≤ t+q+1,又 q+1||P|,故得|P|=q+1,若p是奇素数,显然q=2,|P|=3,此时G为非交换的6阶群,即G～=S3.若p=2,则有q=2n-1为素数,此时G为2n(2n-1)阶Frobenius群.

本研究采用理论研究和实证分析相结合的方法，针对要研究的主要问题搜集相关文献资料，初步形成本研究的理论基础；在理论分析的基础上设计并发放调查问卷，运用EXCEL软件对问卷数据进行统计分析.

综上所述，再考虑成型塑件与模具侧向抽芯机构的尺寸，确定一级传动的主动轮和被动轮之间的中心距为60 mm，二级传动的主动轮和被动轮之间的中心距为45 mm，三级传动的主动轮和被动轮之间的中心距为25.5 mm。从电动机主动轮开始各齿轮齿数分别为40、40、20和14。

外螺纹采用自动脱模机构，消除了常规成型方法在外螺纹表面留下的分型线，提高了螺纹的成型精度，成型塑件尺寸精度达到了MT3级（GB/T 14486-2008），达到了设计要求。

2.2 侧向抽芯机构设计

由于成型塑件外螺纹需要采用自动脱模机构，模具设计时将型腔纵向排布，成型塑件大端的凹槽必须进行侧向抽芯。侧向抽芯机构采用“斜导柱+哈夫滑块”结构，即待成型塑件凹槽由2个滑块各成型一半

，如图4所示。侧向抽芯机构除了斜导柱40、哈夫滑块37，还包括锁紧块39、定位螺钉38、定位弹簧36以及斜导柱压块41。

齿轮传动设计步骤和设计内容如下。

模具采用三级齿轮减速传动，其中过桥齿轮（惰轮）27是模具结构设计的创新点，降低了电动机传动的瞬间冲击力和齿轮传动噪音，同时提高了螺纹型芯脱模的平稳性

。

侧向滑块实际抽芯距离

=

+（2～5）mm，取5 mm。

据丁正江[17]测得5组含冰点温度气液两相包裹体数据，结合矿区斑岩型矿床成矿特点，直接利用静岩压力下成矿压力与成矿深度关系，计算得该矿床成矿深度范围大致2.78～3.52km。地球化学分析也表明香夼岩体相对富集Rb，Ba，U，Th，K，Nd；相对亏损Ba，Nb，Sr，P，Ti[12]。

2.3 定距分型机构设计

模具采用点浇口注射，熔体进入型腔，共有3个分型面（见图2和图4），分型面I必须首先打开，打开距离为浇注系统凝料总高度再加上安全距离20～30 mm，此模具取90 mm；接着分型面II打开，打开距离为10 mm。最后分型面III打开，打开距离必须保证成型塑件安全脱落，同时还要保证喷晒脱模剂方便，由于成型塑件尺寸较小，主要考虑后者，分型面III打开距离取100 mm。为了保证模具的开模顺序及开模距离，需要设计定距分型机构

。采用内置式定距分型机构，在尼龙塞23和拉料杆5的作用下，模具先后从分型面I、分型面II和分型面III打开，分型面I打开距离由小拉杆9控制，分型面II开模距离由限位钉7控制，分型面III开模距离由注塑机控制。

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3 模具工作原理

模具完成注射成型后，电动机24带动齿轮26，齿轮26驱动过桥齿轮27，过桥齿轮27驱动过桥齿轮29，过桥齿轮29再驱动螺纹型芯32转动，在导向螺母33的引导下，螺纹型芯32一边转动一边后退，当螺纹型芯32脱离塑件后，注塑机带动动模开模，在定距分型机构的作用下，模具先从分型面I处打开，此时浇注系统凝料在拉料杆5的作用下和塑件分离。之后模具再从分型面II处打开，推料板2强行将浇注系统凝料推离拉料杆5，并自动脱落。最后模具从分型面III处打开，斜导柱40将哈夫滑块37拨开，实现侧向抽芯，完成侧向抽芯后，模具停止开模，注塑机顶杆推动推板17，进而推动推杆19将塑件推出模具，完成一次注射成型。

合模之前螺纹型芯先由电动机带动复位，合模时哈夫滑块37由斜导柱40推回，并最终由锁紧块39锁紧，模具接着下一次注射成型。

4 结束语

塑件的外螺纹一般采用哈夫滑块侧向抽芯，该模具设计时采用外螺纹自动脱模机构，模具结构较复杂，但保证了成型塑件外形美观，提高了外螺纹的精度，成型塑件尺寸精度达到了MT3级。

模具采用电动机驱动，三级齿轮减速传动，设计了过桥齿轮（惰轮），提高传动的平稳性，降低了传动的噪音。模具整体结构合理，有一定的创新性，试模一次成功，投产后运行安全平稳，为外螺纹自动脱模积累了经验。

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