摘要：本文主要介绍了一个内结构为全螺纹倒扣零件的热流道成型模具结构设计。该零件外表面结构较简单，内结构为全螺纹倒扣。此模具的主要特点是内螺纹结构成型采用内缩滑块结构来成型。本文主要介绍了产品的分型选择、内缩结构设计以及模具的整体结构。
关键词：热流道模具、全倒扣、内缩结构
Abstract：Thispapermainlyintroducesthestructuredesignofahotrunnerformingmoldwithinternalstructureoffullthread.Theoutersurfaceofthepartstructureisrelativelysimple,theinternalstructureofthewholethreadbuckle.Themainfeatureofthismoldistheinternalthreadformingtheuseofinternalslidestructuretoshape.Thispaperintroducestheproductselection,thedesignoftheinternalstructureandtheoverallstructureofthemold.
Keywords：Hotrunnermold、Fullreversebutton、Retractionstructure
引言
一般情况下塑料制品的螺纹可以直接注塑成型，成型后不需要进行切削加工，所以塑料制件的螺纹结构应用越来越广，如塑料瓶盖，水管接头以及其他的链接结构。一般在塑件上的螺纹成型方法主要有：（1）采用金属螺纹镶件成型；（2）成型后机械加工；（3）直接用模具成型。而直接用模具成型时，脱模具的方法主要采用：强制脱模、螺纹旋转脱模、或两步抽芯法脱模等。一般模具设计工程师都会根据设计需要或成本等方面考虑采用合适的模具结构成型塑料螺纹。本文主要介绍的是一种内缩滑块结构成型全倒扣螺纹塑件。
一、热流道模具介绍
热流道模具是利用加热装置使流道内熔体始终不凝固的模具。因为它比传统模具成形周期短，而且更节约原料，所以热流道模具在当今世界各工业发达国家和地区均得到极为广泛的应用。热流道系统一般由热喷嘴、分流板、温控箱和附件等几部分组成。热喷嘴一般包括两种：开放式热喷嘴和针阀式热喷嘴。由于热喷嘴形式直接决定热流道系统选用和模具的制造，因而常相应的将热流道系统分成开放式热流道系统和针阀式热流道系统。
二、产品及材料分析
该塑件采用PP材料注塑成型，缩水率为1.7%，PP俗称百折胶，有较高的抗弯曲疲劳强度，耐热性好，能在°C左右使用，同时绝缘性优越。该塑件的壁厚为2.03mm，螺纹处壁厚最大为3.06mm，厚度相对均匀，符合成型的工艺。塑件如图1所示。
图1：全倒扣螺纹塑件
三、型腔布局
塑件在模具上的型腔布局：包括型腔的数目和在模具的排布。一般型腔数目的确定需要和选用的注塑机要相匹配，同时要考虑生产效率及经济效益，更重要的还要考虑塑件的结构及成型模具结构的复杂程度。由于该塑件采用热流道模具注塑成型，同时考虑模具加工制造以及塑件全倒扣结构，该塑件所以采用一模一腔的型腔布局，即一次注塑成型一个塑料工件。
四、分型设计及主要成型零部件设计
1、塑件分型设计
分型设计首先是要选择好分型面，分型面的选择要遵循一些基本的原则：（1）分型面选择的位置不能影响产品的外观；（2）要有利于保证塑件的精度；（3）要有利模具的加工制造，特别是型芯和型腔的加工；（3）要有利于浇注系统、排气系统及冷却系统的设计；（4）要有利于塑件的脱模，确保开模后塑件留在动模一侧。
该塑件外形结构简单，所以在分型面的选择上相对简单：选择在塑件最大的投影面积的边界，如图2所示：为塑件的主分型面。
图2：塑件主分型面
2、主要成型零部件设计
注塑模成型零部件主要包括型腔、型芯以及成型杆和各种成型镶件。成型零部件是与塑料熔体直接接触，成型塑件的，所以成型零部件需要根据塑件结构、模具加工制造的生产条件，合理的确定成型零部件的结构形式。既要保证注塑成型得到合格的塑件，又要便于加工制造，同时还要尽量节约贵重的模具材料，降低模具成本。
在该塑件中，由于塑件的外面结构很简单，所以型腔设计上较简单，直接从主分型面分开后，上半部分就是型腔。如图3所示为型腔镶件的结构。
图3：型腔镶件
型芯是是用来成型塑件内表面的成型零部件，型芯也可以成为成型杆，一般型芯的结构形式可以分为整体式、整体嵌入式，镶拼组合式。在该塑件中，分型时首先把型芯整体分型出来，然后在后面再分割成多个带T形槽的内缩滑动成型杆，同时作为型芯和顶出。如图4所示为分型是设计的整体式型芯镶件。
图4：型芯镶件
由于塑件是全倒扣的螺纹结构，为了脱模和顶出的需要，把型芯分割成多个带T形槽的内缩滑动的成型杆，这样可以使塑件的内螺纹既能顺利成型和顶出工件，也能实现内缩抽芯，而不需要强行脱模或采用螺纹旋转脱模。如图5所示为分割型芯后各个成型杆的爆炸示意图。
图5：型芯分割成多个成型杆
3、冷却系统
注塑成型一般是注塑°C左右的塑料熔体，所以模具温度系统直接影响注塑成型的质量和生产效率。为了提高冷却系统的效率和使型腔表面的温度分布均匀，一般要合理确定冷却管道的直径中心距以及和型腔壁的距离，同时浇口处要加强的冷却。由于本塑件的型芯已经分割成多个镶件，所以型芯无法加强冷却，所以主要在型腔部位加强冷却。冷却水道的直径为φ8，主要设置在型腔镶件，如图6所示为型腔的冷却水道布局。针对该塑件的结构特点，设置冷却水道时，主要是在型腔镶件设置，基本上做到均匀设置，同时对浇口部分加强了冷却，经后续的试模生产验证，整体冷却效果良好。
图6：型腔镶件水道布局
4、模具的整体结构及开模顺序
本模具的整体结构如图7所示
图7：模具总装配图
开模时，动模首先在分型面处分开，由于是热流道模具，所以没有浇注系统的冷凝料。模具从分型面处打开后，通过推杆（15），推动推板（14）和推板（17）同时一起运动，大型芯镶件（7）顶出工件，同时垫板（12）推动内缩型芯（8）向内缩进一定的距离，实现同时脱出螺纹结构，并顶出塑件（6），顶出一定距离后通过人工取下塑件。
五、结语
该塑件是°整圆螺纹倒扣特征，从结构上该模具是内缩结构热流道模具，全周倒扣，所以在设计该塑件模具结构时关键在于型芯的拆分以及拆分后各镶件运动的先后性或主从性。经过模拟仿真，模具整体结构及运动动作准确、可靠，为后续试模提供准确可靠的保证。
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