塑胶制品
精密螺纹塑件生产

发行日期:1

机身颜色:

精密螺纹塑件成型加工生产

螺纹塑件是指在塑料零件上直接成型出螺纹结构,用于与其他零件进行装配和连接。它避免了后续的机械加工,能显著降低成本、提高生产效率,是实现塑料零件快速装配的关键技术。

1-240624145HC14.jpg


一、 螺纹设计 - 成功的基石

在设计阶段就必须充分考虑,否则无法生产或导致高废品率。

  1. 螺纹类型

    • 标准公制螺纹 (M) / 英制螺纹 (UNC/UNF):最常用,通用性强,有标准规可检测。

    • 梯形螺纹 / 锯齿形螺纹:用于传递动力或承受单向大力,设计更复杂。

    • 圆螺纹 / 瓶口螺纹:常用于瓶盖、容器,便于旋合且密封性好。

    • 非标螺纹:根据特殊需求定制,成本较高。

  2. 旋向与头数

    • 旋向:绝大多数为右旋螺纹。特殊需求(如煤气阀、防止松脱)可用左旋螺纹。

    • 头数:一般为单头螺纹。多头螺纹(如双头螺纹)可加快旋合速度,用于快速开合结构。

  3. 关键设计参数

    • 螺纹直径:直径越小,成型越难。通常建议公称直径不小于 2mm

    • 螺距:螺距越小(螺纹越细密),强度和成型难度都增加。需与直径匹配。

    • 螺纹长度:一般不建议超过公称直径的 1.5~2 倍。过长会导致脱模困难、螺牙损坏。

    • 起止部位:螺纹的起始和末端必须设计退刀槽或制作成渐消状,以避免应力集中和崩牙。

    • 脱模斜度:对于外螺纹,通常可以不做斜度。对于内螺纹,必须有足够的脱模斜度(通常 > 0.5°),但这会改变牙型,需与客户沟通确认功能是否可接受。


二、 脱模方式 - 技术的核心

如何将带有螺纹的塑件从模具中顶出是实现量产的关键。

  1. 强制脱模(适用于柔性塑料和特殊牙型)

    • 原理:利用塑料的弹性变形,将螺纹牙型“挤”出模具。模具结构简单,成本低。

    • 要求

      • 塑料材质必须有良好的弹性(如 PP, PE, POM)。

      • 螺纹牙型必须是圆形或梯形等大圆角形状,不能是标准尖牙型。

      • 螺纹高度不能太大。

    • 应用:瓶盖、一些包装容器。

  2. 滑块抽芯(适用于外螺纹和部分内螺纹)

    • 原理:将成型螺纹的型腔部分做成滑块,开模时滑块先侧向移动,脱离螺纹部分,然后再顶出产品。

    • 优点:可以成型标准牙型的螺纹,强度高。

    • 缺点:模具结构复杂,成本高,会在零件上留下分型线,需要后处理修剪。

  3. 螺纹型芯/型环旋转脱模(最常用、最标准的内螺纹生产方式)

    • 原理:模具内部有专门的螺纹型芯(成型内螺纹)或型环(成型外螺纹)。开模后,由模具上的液压马达齿轮齿条机构驱动其旋转,从而将产品旋出。

    • 优点:成型螺纹质量好,精度高,无分型线。

    • 缺点

      • 模具结构非常复杂,造价高昂。

      • 生产周期长:因为脱模时需要旋转多圈,大大增加了单件生产时间。

      • 需要配备专用的取件机器人,在螺纹完全旋出后夹取产品。

  4. 活动螺纹型芯(适用于小批量生产)

    • 原理:将螺纹型芯做成镶件,与产品一起顶出模外,然后由操作员手动将其从产品上拧下来,再放回模具中进行下一次注射。

    • 优点:模具结构简单,成本最低。

    • 缺点:生产效率极低,劳动强度大,容易损坏模具镶件,螺纹精度不易保证。仅用于原型验证或极小批量生产。


三、 生产工艺要点

  1. 材料选择:选择韧性好、耐磨、收缩率稳定且具有自润滑性的材料,如 ABS, PA (尼龙), POM (赛钢), PP。脆性材料如PS、AS等不适合强制脱模的螺纹。

  2. 注射参数

    • 保压压力和时间:充足的保压能确保螺纹牙型饱满,避免缩水或缺料。

    • 冷却时间:必须充分冷却,确保螺纹部分有足够的强度和刚性后再脱模,否则螺牙会变形、拉伤。

  3. 模具保养:螺纹型芯/型环是精密部件,需要定期清洁、防锈和润滑,确保旋转顺畅。


四、 常见缺陷及解决方案

缺陷可能原因解决方案
螺纹损伤脱模不畅、冷却不足、脱模斜度不够优化顶出系统、增加冷却时间、抛光模具、加大脱模斜度
螺纹不饱满保压不足、浇口过早冻结、排气不良增加保压压力和时间、加大浇口尺寸、开设排气槽
粘螺纹型芯脱模力不均、型芯表面光洁度差、倒扣提高型芯抛光等级、增加脱模斜度、喷涂脱模剂
分型线明显滑块磨损、锁模力不足修复或更换滑块、增加锁模力

五、 质量检测

  1. 通止规 (Go/No-Go Gauge):最快速、最常用的检验方法。

    • 通规 (Go Gauge):应能顺利旋入整个螺纹长度。

    • 止规 (No-Go Gauge):旋入不应超过 1.5~2 圈

  2. 投影仪 / 光学影像测量仪:用于精确测量螺距、牙型角、中径等关键尺寸,适用于精密件和首件检验。

  3. 功能性测试:将螺纹塑件与配套件进行实际旋合,测试其松紧度、顺畅度和咬合力度。

总结与建议

  • 早期沟通:在产品设计阶段,模具工程师、产品设计师和注塑工程师就必须共同评审螺纹设计的可行性。

  • 平衡成本与效率:旋转脱模质量最好但周期长;强制脱模效率高但有材料限制;滑块方式折中但会有分型线。需根据订单量、成本和功能要求综合选择。

  • 重视模具:螺纹塑件的质量 90% 由模具决定。务必选择经验丰富的模具厂,并使用高质量的钢材和加工设备(如慢走丝、精密磨床)来制造螺纹型芯/型环。


推荐产品