沐浴露容器自动喷头注射模结构设计

摘要：通过某沐浴露容器的一个喷嘴零件的结构和工艺分析，比较详细的的介绍了旋转抽芯和螺旋脱模的结构工艺。
关键词：喷头 注射模具 旋转抽芯 螺旋脱模

1 塑件的工艺性分析

图1所示为某日化用品容器自动喷嘴，该塑件平均壁厚为1.5mm，外形尺寸为23mm×59mm×30mm，外表面为光滑面。但底部包含外螺纹，且螺纹有一定的配合要求，需设置脱螺纹机构;喷嘴部分为弯曲形状，一般抽芯机构只可以完成直线抽芯，不可以实现有一定弯度的弧线脱模，只能根据喷嘴内孔的中心轨迹线应用旋转方式进行抽芯。故此，该产品虽然尺寸较小，但应用的结构却较为复杂。

2 模具结构的确定

该产品材料为ABS，具有较高的强度硬度，耐热性及耐化学性，流动性较好，成型收缩小;同时考虑到产品尺寸较小，可采用自动化较高的潜伏式浇口(见图2的A处放大图)。分型面可选择图1的A线作为分型面，为了方便出模，在喷头的管嘴位置分型面设在圆管的最大外形线处。由于制品批量较大，螺纹部分配合要求教高，强行脱螺纹模具结构无法达到产品使用要求，而手动螺旋脱模生产率低，宜采用机械式模内自动脱模。

根据塑件分析和生产要求，模具设计为1模2腔，如图2所示，采用齿轮传动由外动力装置进行螺纹脱模，旋转抽芯部位通过模具的三次分型来实现。

2.1 齿轮抽芯部分工作过程

图2所示为利用直角式注射机进行开、合模，传动杆24与注塑机的螺纹传动装置相连，通过模内传动齿轮19、25带动螺纹型芯13旋转，为了防止相对滑动，型杆16增加了防转销钉[1]。通过螺纹型芯13的旋转，使产品的螺纹部分得以脱模。在开模过程中，只有在螺纹部分完全脱模后，分模面才在图2的1-1处开始开模。

2.2 旋转抽芯部分工作过程

旋转抽芯首先要考虑的是动力来源，最常用的有两类方法:一是应用油缸，会使得模具结构稍微简单，但成本增加。二是利用模具的开、合模具进行抽芯，此方式可节省制造成本，且与模具机械动作相配合，具有很好的灵活性。由于该产品抽芯圆弧角度不超过90角，故此可采用后一种方式进行抽芯。

在开模过程中，产品螺纹部分完全脱离螺纹型芯13一段距离后，分模面会接着在1-1(图2)处打开(局部图见图3(A))。在开模的一刻，锁紧块1与带有一直槽的挡板27及带有圆弧槽的固定块2作相对运动，首先取消了对抽芯型芯3的锁紧作用，而挡板27始终会留在后模一侧，直至模具开启到图3的B状态。由于抽芯型芯3安装在后模一侧的固定块2的滑动槽里，故在开模的时候，抽芯型芯3在运动的时候除了受挡板27的直槽约束，还要在固定块2的圆弧槽里进行运动，在分模面3-3到达开模极限后，抽芯型芯处于图3的C图位置，这就完成了整个圆弧抽芯过程。

2.3 分模面开启与闭合控制装置

在整个模具动作中，模具的开模部位比较多，共有3个开模面，见图2的1-1、2-2、3-3，从图3的开模过程我们可以看出，为了保护抽芯型芯3不在模具开启的时候被卡坏，必须在开模的第一时间解除锁紧块1对其的约束，在1-1处首先分模;为了保证抽芯过程的顺利进行，必须保证2-2分模面不动，让3-3处分型面开模进行抽芯动作;在抽芯动作完成后，再让2-2分模面开启，帮助产品进行顶出。最后用机械手取出产品及流道凝料。

因此，如何控制这3个分型面的开启顺序是保证模具正常工作的关键所在。图4为模具开启控制装置图，A图为模具闭合状态，在模具开始动作的时候，由于拉板9被卡钩5卡住，动模板2下面的所有零件都会处于相对静止状态，模具只能在顶板1和动模板2之间的1-1面开启，在限位板3到达图4的B图所示状态时，限位板3下端的倒钩会顶开卡钩5使拉板9处于自由状态;模具继续开启，该分模面由于限位螺丝10的作用到达最大开启状态。由于弹簧12的作用，会使得分模面接着在3-3面进行开启，使产品完成圆弧抽芯过程，在限制螺丝11到达极限位置后(开启60mm)，最后分模面在2-2面开启，完成模内零件的顶出动作，见图C状态(或图3的D状态)。

在该结构中，除了要考虑模具的开启外，还需考虑模具的闭合，在模具到达图4的C状态后，模具进行闭合动作，由于分模面3-3处增加了弹簧，会使得图1的抽芯型芯3最后复位，限位块1如果优先复位到达完全闭合状态会妨碍抽芯型芯3的复原，甚至会损坏相应零件，故此，必须增加一套装置使抽芯型芯3优先复位。该装置见图5所示，为了使分模面1-1最后复位，应用硬块2和卡板4的相互作用，使该分模面被锁紧，其它2个分模面优先闭合。因为卡板4的行程与导杆7的倾斜度相关，可以设定只有在分模面2-2、3-3将近闭合完毕的时候才取消硬块2与卡板4的卡紧作用，最终完成分模面1-1的闭合。

在该模具结构里面，应用了机械式的旋转抽芯和螺旋脱模来提高生产率，并应用了附加装置控制模具的开启与闭合，很大程度上提高了模具的自动化程度。其特点是模具较为复杂，且需使用带螺纹抽芯的直角式注塑机进行生产，模具没有专门的顶出系统，完全靠模具的开模动作来完成顶出，且顶出不是完全的顶出，需人手或机械手帮忙把产品取出。采用的潜伏式浇口可以进行自动去除浇口，也在一定程度提高了生产率。