纯 水 机 进 水 阀 注 射 模 设 计

【摘要】主要对家用水处理设备(纯水机)的进水阀的结构进行分析后,提出了合理的模具设计,主要包括成型结构设计和自动脱螺纹机构设计,设计过程合理,塑件符合预期要求。关键字:进水阀;脱螺纹机构;注射模


    (2)进水阀成型工艺性分析。
    a.材料性能要求,使用料为:PPO+30%GF。
    b.塑件平均厚度为:t=4mm。
    c.4 处螺纹有配合要求。
    d.外观基本要求:不能有缩水,不能有熔接痕。
    e.塑件外形尺寸:55×75×34mm,非配合尺寸公差
  按入体原则取值。  
    (3)进水阀的结构难点分析。
    该进水阀前后共有6 个通孔,其中有4 处属于螺
     
  纹孔结构,所以该处必须有脱螺纹机构以及滑块抽芯
  机构,以便螺纹脱模和运水通道孔脱模。同时必须要
   
  注意的是螺纹孔需要密封性能很好,所以注塑出来的
  螺纹尺寸规格必须合格并且尺寸稳定,不能有过大的
  波动。值得注意的是:在主阀处有3 孔相通,需要光杆
  与螺纹杆靠破(碰穿),螺纹杆定位非常重要,多转一
  点或少转一点都不行,否则可能产生毛边或者光杆撞
  坏螺纹杆。如图4 所示。
    光杆  
    靠破  
       
       
       
    螺纹杆
     
  螺纹杆 靠破
    图4  
      进水阀的结构难点
3    
  进水阀模具设计方案可行性分析
3.1 螺纹抽芯的结构设计
    (1)自动脱螺纹机构方案设计。
    自动脱螺纹机构常见的结构有:①螺纹型芯转动
脱螺纹;②油马达/电机+链条+齿条脱螺纹等;螺纹型
芯旋转的动力来源可以是马达、齿条、液压或气压等。
    经分析考虑该塑件动力来源采取油缸,油缸有行
     
程开关,可以精确设置螺纹型芯退出距离。传动机构
为齿轮齿条,并有辅助转动及滑动的轴承。同时有和
塑件完全一致螺距的螺杆和螺母辅助脱螺纹。所选
用的齿条和齿轮模数为 1.5mm,压力角20°。如图5
 
所示。  
    塑件在模腔里面冷却成型后,在动模和定模尚未
分开前,通过液压油缸驱动齿条,然后由齿条带动齿

齿轮1 和齿轮2 同轴,齿轮1 转动的时候,齿轮2 也随
之同步转动。齿轮3 与齿轮2 啮合,齿轮3 就在齿轮2
的带动下也开始转动。螺纹型芯与齿轮3 同轴,故而
螺纹型芯也跟着转动,在转动的过程中,螺纹型芯随
之退出。**后其他位置的倒扣用滑块来抽出脱模。

图5            
  自动脱螺纹机构结构设计      
1.螺杆 2.冷却通道 3.螺母 4.齿轮1    
5.齿条 6.齿条2 7.齿轮3 8.轴承      
在脱螺纹过程中需注意以下事项:      
a.为保证螺纹型芯脱模过程中动作更加顺畅无
 
 
阻,需采用既能够绕圆周转动,也可以作线性滑动的
特殊轴承。            
b.齿轮3 必须有足够的长度,以确保脱螺纹过程
中齿轮2 和齿轮3 都能保持良好的啮合状态。    
c.为保证塑件螺纹质量,设计螺距和塑件完全一
致的螺杆和螺母作为辅助脱螺纹机构以承受螺纹型
芯后退过程中塑件螺纹所承受的拉力。      
d.要保证塑件螺纹部位的尺寸稳定性,该部位的
 
塑件必须要有足够的冷却定型。因而在螺纹型芯中
心通过高速的水流喷射来冷却塑件。      
3.2  模具开合模动作顺序设计(SOP)      
(1)结构动作顺序设计思路。        
         
根据塑件工艺性分析可知,该进水阀存有多个通
孔结构,必须安置多个滑块抽芯和螺纹抽芯结构方能
成型,前后设有7 个小型芯,如图6 所示,当模具闭合
 
时,螺杆 P1、P2、P3 旋转角度及伸出高度必须精确到

位,然后光杆P4 移动;当模具打开时,P4 移动后退,P1、