1、84塑机与模具NO.02 2023塑料科技 Plastics Science and Technology弯管热流道模具的旋转抽芯脱模设计赵利平1,秦瑞亮1,侯贤州1,张维合1,彭新华2（1.广东科技学院 机电工程学院，广东 东莞 523000；2.茂新五金（深圳）有限公司，广东 深圳 518106）摘要：根据汽车油箱连接管塑件的结构特点和技术要求，设计了一副复杂抽芯的注塑模具，采用三种不同的抽芯方式。采用普通侧向抽芯机构，解决塑件出模方向单向倒扣的脱模问题。采用二次侧向移动滑块抽芯组合机构，解决塑件出模方向多向倒扣的脱模问题。采用一次侧向移动滑块抽芯+一次油缸驱动的曲柄旋转抽芯组合机构，解决
2、了塑件出模方向多向倒扣及狭长形90圆弧倒扣的脱模难题。设计的二级热流道直接进胶方式使模具生产时保压压力减少15%以上，成功解决塑件变形、翘曲的问题。多层次的水路设计使模具的成型生产效率提高了10%。模具在实际生产过程中各种抽芯机构运行平稳可靠，塑件的成型品质良好，符合实际生产要求。关键词：弯管热流道；二次侧向抽芯；油缸；曲柄旋转抽芯中图分类号：TQ320.66 文献标识码：A 文章编号：1005-3360（2023）02-0084-04 DOI：10.15925/ki.issn1005-3360.2023.02.017Design of Rotary Core-Pulling Demouldi
3、ng for Hot Runner Mold of ElbowZHAO Li-ping1,QIN Rui-liang1,HOU Xian-zhou1,ZHANG Wei-he1,PENG Xin-hua2(1.School of Mechanical and Electrical Engineering,Guangdong University of Science and Technology,Dongguan 523000,China;2.Maoxin Hardware(Shenzhen)Co.,Ltd.,Shenzhen 518106,China)Abstract:According t
4、o the structural characteristics and technical requirements of the plastic parts of the connecting pipe of the automobile fuel tank,an injection mold with complex core pulling was designed,and three different core pulling methods were adopted.The common side core-pulling mechanism is adopted to solv
5、e the demoulding problem of one-way back-off in the ejection direction of plastic parts.The secondary lateral moving slider core-pulling combined mechanism is adopted to solve the demoulding problem of multi-directional back-off in the ejection direction of plastic parts.The combined mechanism of on
6、e-time lateral moving slider core-pulling+one-time cylinder-driven crank rotating core-pulling is adopted to solve the demoulding problem of multi-directional back-off and narrow 90 arc back-off in the ejection direction of plastic parts.The designed two-stage hot runner direct feeding method reduce
7、s the holding pressure by more than 15%during mold production,and successfully solves the problem of plastic deformation and warpage.The multi-level waterway design improves the molding production efficiency of the mold by 10%.In the actual production process,various core-pulling mechanisms of the m
8、old run smoothly and reliably,and the molding quality of the plastic parts is good,which meets the actual production requirements.Key words:Elbow hot runner;Secondary lateral core-pulling;Cylinder;Crank rotating core-pulling近年来，弯管类塑件应用越来越广泛，如汽车油箱连接管，弯管水龙头，花洒等塑件1。目前空心弯管形状的塑料一般使用旋转抽芯机构，在产品设计时需注意弯管处尽量设
9、计成规则圆弧，避免不规则曲线，以免抽芯困难。由于塑料出模方向是旋转方向，所以在旋转方向上设计拔模斜度，以便抽芯机构顺利抽芯2。关于塑件弯管类旋转抽芯机构设计，已有一些相关研究，简忠武等3以三通接头为例，设计了排水管三通接头的旋转抽芯机构注塑模具，采用直线抽芯+圆弧旋转抽芯复合机构，成功解决了排水管三通接头内壁的自动脱模设计。贺柳操等4以双头螺纹花收稿日期：2022-09-17基金项目：东莞市科技特派员项目（20221800500722）；2022东莞市工程技术研究中心专项联系人，引用本文：赵利平,秦瑞亮,侯贤州,等.弯管热流道模具的旋转抽芯脱模设计J.塑料科技,2023,51(2):84-87
10、.Citation：Zhao L P,Qin R L,Hou X Z,et al.Design of rotary core-pulling demoulding for hot runner mold of elbowJ.Plastics Science and Technology,2023,51(2):84-87.85塑机与模具NO.02 2023塑料科技 Plastics Science and Technology洒塑件为研究对象，采用电机驱动旋转外层螺纹管型芯转动脱模方式+液压油缸加杠杆机构，驱动大角度、大行程弯管内型芯脱模方式，成功解决了花洒塑件头部内螺纹和弯管部位抽芯问题。本实
11、验以汽车油箱连接管塑件为研究对象，介绍塑件弯管位置抽芯方式，采用一次侧向移动抽芯+一次油缸驱动的曲柄旋转抽芯组合结构设计，解决塑件侧边倒扣及不同方向狭长的圆弧形倒扣问题5-6。1零件结构和生产工艺分析图1为汽车油箱连接管塑件的结构。从图1可以看出，塑件外形呈弯管形状加一条异形筋位，塑件尺寸为133 mm109 mm92 mm，平均壁厚为2 mm，局部骨位厚度达到6 mm以上，注塑生产时需要较大的保压压力和较长的保压时间，浇注系统的设计尤为重要。塑件的模具结构设计的难点主要是S1S5五个呈不同方向立体空间分布的倒扣脱模问题。其中S1为单方向倒扣，通过普通的侧向移动滑块抽芯机构解决脱模问题；S2为
12、异形骨位出模方向倒扣；S4为异形骨位上的一个斜孔倒扣，两个倒扣处于同一位置但是抽芯方向不同，设计二次侧向移动滑块抽芯组合解决脱模问题，此处为该模具结构中的第一设计难点；S3为侧边孔倒扣；S5为一个狭长的1/4圆弧形倒扣，与S3处于同一位置其抽芯方向不同，设计一次侧向移动滑块抽芯+一次油缸驱动的旋转抽芯方式解决脱模问题，此处为该模具结构中的第二设计难点，也是模具的特色。由于塑件属于内观结构性功能件，局位骨位较厚，优选针阀式单咀热流道直接进胶的方式，热流道进胶相对冷流道填充更顺畅，注塑生产时保压压力也相对减小，可防止塑件因保压压力过大产生内应力，从而影响产品变形。2模具结构总体设计模具采用两板模热
13、流道模架，模具最大外形尺寸为800 mm750 mm631 mm，质量约1.7 t，属于中大型模具。模具的天地侧分别设置了一次侧向移动滑块抽芯+一次油缸驱动的旋转抽芯组合结构，此组合滑块抽芯结构复杂，尤其是旋转抽芯结构行程大，占用空间大，利用一模两穴的布局将其设置在天地两侧，既提高了模具的生产效率又合理地利用了模具空间；左右两侧分别设置一个普通侧向移动滑块抽芯和一个二次侧向移动滑块抽芯7。图2为总体结构图。2.1浇注系统设计塑件选用尼龙+30%玻纤(PA+30%GF)材料，该材料具有良好的耐热性、力学性能、尺寸稳定性、外观着色性等8。图3为浇注系统设计。塑件的主体胶厚为2.0 mm，局部骨位胶
14、位偏厚达到6.0 mm以上，注塑生产时需要较大的保压压力和较长的保压时间，浇注系统采用热流道针阀式热咀单点直接进胶的方式，一模两穴对称式布局，热流道相(a)动模排位图(b)定模排位图(c)模具2D结构前侧剖视图(d)模具2D结构右侧剖视图注：1-面板；2-热流道固定板；3-A板；4-B板；5-方铁；6-底板；7-顶针面板；8-顶针底板；9-抽芯油缸；10-斜导柱；11-弹簧；12-耐磨块；13-滑块A抽芯块；14-滑块A基座；15-滑块A连接板；16-热流道浇注系统；17-滑块B一次抽芯块；18-定模芯；19-水路；20-滑块B一次铲基；21-塑件；22-滑块B基座；23-滑块B二次抽芯块；2
15、4-动模芯；25-滑块C二次抽芯块；26-导柱；27-导套；28-滑块C二次压板；29-石墨铜耐磨块；30-连接轴；31-油缸连接块；32-滑块A压板；33-直顶杆；34-滑块C一次抽芯块；35-滑块C二次抽芯导向块；36-顶出油缸；37-二次滑块座；38-限位螺丝；39-垫套；40-滑块C连接板；41-一次滑块座；42-直顶块；43-滑块C一次压板；44-滑块B压板；45-轨迹槽图2模具总装图Fig.2 Mold assembly diagram图1汽车油箱连接管塑件的结构Fig.1 Structure of automobile fuel tank connecting pipe plas
16、tic parts86塑机与模具NO.02 2023塑料科技 Plastics Science and Technology对冷流道注射压力减少5%，保压压力减少15%以上，塑件的内应力变形得到有效控制。热流道分二级进胶。2.2抽芯系统设计图4为动模滑块A抽芯系统设计。从图4可以看出，动模滑块A用于脱出塑件开模方向的两个倒扣S1。抽芯块与滑块座通过抽芯块固定板连接，开模时，斜导柱提供抽芯动力，弹簧提供辅助抽芯动力，并在抽芯完成后固定滑块A相对位置以确保合模时能够顺畅不压模，抽芯行程由限位面限制。图5为动模滑块B抽芯系统设计。从图5可以看出，动模滑块B用于脱出塑件上的两个倒扣S2和S4，倒扣S4在S2的内部，抽芯结构复杂，必须设置抽芯顺序才能顺利完成。抽芯块固定在滑块座上，一次抽芯在二次抽芯块内完成，由一次铲基驱动。一次铲基和二次抽芯块的T型配合槽通过慢走丝加工，精度达到IT2级，Ra=0.8以上，保证配保顺畅；弹簧用于实施M处优先打开权；开模时，斜导柱提供抽芯动力，弹簧提供辅助抽芯动力，限位螺丝限定第一次抽芯的行程，限位柱限定滑块B总行程；限位柱夹和弹簧固定滑块B的相对位置确保合模时顺
