摘要：針對內(nèi)螺紋特征的管接頭形狀特點，運用計算機輔助工程(CAE)軟件，分析并確定了塑件的澆注系統(tǒng)和主分型方式，設(shè)計了一模一腔兩板熱流道結(jié)構(gòu)模具。運用4個基本結(jié)構(gòu)相同的復(fù)合抽芯機構(gòu)對塑件的內(nèi)管壁特征和內(nèi)螺紋特征進行成型與脫模。復(fù)合機構(gòu)中，對內(nèi)管壁特征和內(nèi)螺紋特征的成型件進行分開設(shè)置，由電機驅(qū)動內(nèi)螺紋型芯完成抽芯，再由油缸驅(qū)動側(cè)抽芯機構(gòu)帶動內(nèi)管壁型芯抽芯和內(nèi)螺紋型芯的移位。

　　關(guān)鍵詞：排水管熱流道螺紋型芯復(fù)合機構(gòu)模具結(jié)構(gòu)

　　建筑行業(yè)中使用聚氯乙烯(PVC)成型的管類零件連接件，如管接頭等，一般采用注射成型的方式進行成型。連接件塑件中設(shè)置有管內(nèi)螺紋特征時，模具中需要設(shè)置內(nèi)螺紋抽芯機構(gòu)來實施內(nèi)螺紋脫模。內(nèi)螺紋脫模機構(gòu)的設(shè)計隨著塑件內(nèi)、外壁形狀變化而變化，需要進行多維度機構(gòu)件的設(shè)計創(chuàng)新，以簡化模具結(jié)構(gòu)。下面針對建筑排水管接頭內(nèi)螺紋特征的形狀特點，運用計算機輔助工程(CAE)軟件分析并確定了塑件的澆注系統(tǒng)，再依據(jù)澆注的特點，對模腔進行分型，設(shè)計了一模一腔兩板熱流道結(jié)構(gòu)模具。

　　建筑排水論文范例：建筑給排水工程中管道安裝施工技術(shù)

　　1塑件結(jié)構(gòu)分析及技術(shù)要求

　　1.1塑件特征“十”字型建筑排水管接頭塑件的外形，選用改性PVC硬質(zhì)塑料，收縮率為1%。接頭的主體由兩端開口管構(gòu)成，其管端分別為G1和 G3，G1管端內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)螺紋特征S1，G3管端內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)螺紋特征S3;在主體的兩側(cè)，分別設(shè)置了管端G2和G4，G2管端內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)螺紋特征S2，G4管端內(nèi)壁設(shè)置有內(nèi)螺紋特征S4。G2管端內(nèi)壁與G1-G2主體管道內(nèi)壁通過H1和H22個異形孔進行連通。在G4管端兩側(cè)的G1-G3主體管道外壁上，設(shè)置了2個柱臺孔通孔，與管道G1-G3內(nèi)壁通孔直接連通。柱臺孔通孔內(nèi)壁上分別設(shè)置有內(nèi)螺紋特征S5和S6。

　　1.2塑件成型要點

　　1)澆注。塑件使用的PVC流動性一般，注塑時需增強其流動性，增塑后的熔融料采用熱流道進行澆注[1]，以保證模腔充分填充。

　　2)內(nèi)壁特征的脫模。塑件內(nèi)壁上的S1～S6這6個內(nèi)螺紋特征需采用內(nèi)螺紋抽芯機構(gòu)實施脫模。G1～G4管端內(nèi)壁上除有S1～S4這4個內(nèi)螺紋特征外，還分別有一段內(nèi)管壁特征，G1-G3管端的內(nèi)管壁長度為113mm，G2，G4管端的內(nèi)管壁長度分別為34，30mm，4段內(nèi)管壁因其成型型芯包緊力大，需要使用單獨抽芯的方式來脫模。

　　S4內(nèi)螺紋特征與S5，S62個內(nèi)螺紋特征位于同一側(cè)，S4，S5，S6內(nèi)螺紋特征的螺紋節(jié)距(P)分別為2，1，1mm，需要設(shè)置3個螺紋型芯分別對S4，S5，S6螺紋特征進行脫模，在單側(cè)狹小的空間內(nèi)，需要將3個螺紋型芯設(shè)置在同一側(cè)抽芯機構(gòu)上。3)分型。結(jié)合澆注系統(tǒng)設(shè)置及脫模的需要，在此主分型線下設(shè)置主分型面用于模腔打開[2-4];模腔在模具中為一模一腔布局，這樣有利于S1～S6內(nèi)螺紋特征的脫螺紋機構(gòu)及4個內(nèi)壁的成型型芯抽芯機構(gòu)的設(shè)置。

　　4條內(nèi)分型線衍生的內(nèi)分型面對內(nèi)管壁成型塊進行分割出4個內(nèi)管壁成型型芯，4個型芯的頭部相互對插進行定位。　據(jù)此分型，塑件的脫模可以用圖3(b)所示的機構(gòu)布局設(shè)置來實現(xiàn)：針對S1～S6內(nèi)螺紋特征的脫模，各自設(shè)計1個管螺紋型芯來進行脫模;針對G1～G4端的4個內(nèi)管壁特征，則各自設(shè)計1個內(nèi)管壁成型型芯來進行脫模。

　　所設(shè)置的4個側(cè)抽芯機構(gòu)為M1～M4，M1機構(gòu)對應(yīng)于G1端管內(nèi)壁和S1內(nèi)螺紋的成型與脫模，M2機構(gòu)對應(yīng)于G2端管內(nèi)壁和S2內(nèi)螺紋、M3機構(gòu)對應(yīng)于G3端管內(nèi)壁和S3內(nèi)螺紋、M4機構(gòu)對應(yīng)于G4端管內(nèi)壁和S4內(nèi)螺紋的成型與脫模。S5，S6螺紋型芯安裝于M4機構(gòu)上，機構(gòu)M4能同步驅(qū)動S4，S5，S6螺紋型芯轉(zhuǎn)動。

　　2模具結(jié)構(gòu)分析

　　2.1模具整體結(jié)構(gòu)

　　采用龍記H型兩板式熱流道模具結(jié)構(gòu)。導(dǎo)套16、導(dǎo)柱17所構(gòu)成的導(dǎo)向機構(gòu)共有4副，其中的1副采用偏心安裝，以防止模具裝配時定模、動模裝錯。為保證模具模腔定位復(fù)位的精確性，模具采用三級定位機構(gòu)實施定位：第一級為導(dǎo)柱、導(dǎo)套定位機構(gòu);第二級為4個精定位塊20構(gòu)成的模板邊緣定位機構(gòu);第三級由型腔鑲件4和型芯鑲件5通過4個虎口配合來實施的模腔復(fù)合定位機構(gòu)。結(jié)合CAE分析，采用�h10mm管道進行冷卻水路設(shè)置時，型腔鑲件4、型芯鑲件5各采用1條水路冷卻，G1～G4端內(nèi)管壁成型型芯各單獨設(shè)置1條水路進行冷卻。塑件的最終脫模使用頂針頂出來實現(xiàn)。M1～M4都為油缸驅(qū)動直線抽芯+電機驅(qū)動脫螺紋抽芯形式的復(fù)合抽芯機構(gòu)。

　　2.2脫模機構(gòu)

　　2.2.1M2脫模機構(gòu)

　　機構(gòu)由2個子機構(gòu)G2管內(nèi)壁型芯21的側(cè)抽芯滑塊機構(gòu)、S2內(nèi)螺紋的型芯旋轉(zhuǎn)抽芯機構(gòu)復(fù)合而成。G2管內(nèi)壁型芯21的側(cè)抽芯滑塊機構(gòu)構(gòu)成為：件23～件26通過螺釘緊固在一起后構(gòu)成M2滑塊體;G2管內(nèi)壁型芯21的尾端通過定位塊43進行周向定位，通過卡環(huán)44進行軸向定位;在定模板3上安裝的M2鎖緊塊28及其上的鎖緊板27用于對M2滑塊進行閉模時的鎖緊;M2滑塊的滑塊座由M2壓條31、M2擋板32、滑塊底板37構(gòu)成，M2滑塊的滑塊座安裝于模具的動模板6上。

　　M2油缸34通過油缸座33安裝于M2擋板32上，其中心桿36通過桿接頭29與第四分塊26連接，用于驅(qū)動M2滑塊進行側(cè)抽芯。S2內(nèi)螺紋型芯22套裝于G2管內(nèi)壁型芯21的外面，通過2個G2支撐軸承48安裝于M2滑塊體內(nèi)，其尾端由推力軸承46進行定位;G2齒輪47通過齒輪鍵安裝于S2內(nèi)螺紋型芯22的 外壁上，與驅(qū)動齒輪42為齒輪傳動配合，由S2內(nèi)螺紋型芯22驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)抽芯;驅(qū)動齒輪42 安裝于齒輪箱45上，由M2電機35通過M2電機軸38來對其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。

　　3模具工作過程

　　1)模具閉模注塑，經(jīng)保壓、冷卻后，等待開模。2)開模。模具在PL面處開模打開時，M1～M4這4個機構(gòu)各自對應(yīng)的鎖緊構(gòu)件解除對相應(yīng)滑塊體的鎖緊。3)第一次抽芯。M1/M3脫模機構(gòu)的電機和油缸先動作，完成S1，S3螺紋特征及管內(nèi)型芯的抽芯脫模，待M1/M3脫模機構(gòu)動作完成后，M2和M4 脫模機構(gòu)的電機和油缸啟動，開始第二次抽芯。4)第二次抽芯。M2和M4脫模機構(gòu)動作，完成S2，S4，S5，S6特征的脫螺紋及管內(nèi)型芯的側(cè)抽芯。5)頂出。由注塑機的頂桿推動頂針13將塑件從型芯鑲件5上完全頂出。6)復(fù)位。模具的復(fù)位與開模過程相反。

　　4結(jié)論

　　a)針對塑件中多個方向都有內(nèi)螺紋特征的特點，集成為4個復(fù)合機構(gòu)進行抽芯脫模，復(fù)合機構(gòu)中將不同脫模的成型件進行分離設(shè)置，保證了機構(gòu)動作和脫模的可靠性。b)將模具常用型內(nèi)螺紋脫模機構(gòu)由立式布局轉(zhuǎn)變成臥式布局，有利于簡化模具結(jié)構(gòu)，降低模具加工制造難度。

　　參考文獻

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　　[3]陳劍玲.螺紋盒蓋抽芯熱流道注射模設(shè)計[J].現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用，2015，27(3)：44-47.

　　作者：馬春文