防尘螺帽产品的成型技术

摘 要：本文主要介绍了防尘螺帽的生产工艺流程，合理工序的安排，实现了防尘螺帽高效率、高质量的批量生产。

关键词：防尘螺帽；注塑成型；数控加工；攻螺纹

一、产品的设计

根据客户的功能需求，以低成本、低能耗、高效率、高质量为原则，特将产品设计的过程如下：

1、结构设计

某电气公司承接的工程电线杆根部裸露有M30的地脚螺栓（含螺母），高出地面90mm左右，为避免螺栓生锈腐蚀、保证路面的安全和工程的美观，需要一定的遮盖。为满足该公司的使用要求，特设计防尘螺帽3D效果图如图1所示，螺帽的上部内壁有M30的内螺纹，与地脚螺栓相旋合实现连接；外侧面截面为正六边形，方便工具拆装；产品的最大外形尺寸为φ73*145.6mm。

一、产品的设计

根据客户的功能需求，以低成本、低能耗、高效率、高质量为原则，特将产品设计的过程如下：

1、结构设计

某电气公司承接的工程电线杆根部裸露有M30的地脚螺栓（含螺母），高出地面90mm左右，为避免螺栓生锈腐蚀、保证路面的安全和工程的美观，需要一定的遮盖。为满足该公司的使用要求，特设计防尘螺帽3D效果图如图1所示，螺帽的上部内壁有M30的内螺纹，与地脚螺栓相旋合实现连接；外侧面截面为正六边形，方便工具拆装；产品的最大外形尺寸为φ73*145.6mm。

2、材料的选择

根据电力部门的要求，防尘螺帽选择硬质PVC塑料，该塑料绝缘性良好，在明火条件下有阻燃的能力，在户外使用，强度高、耐气候变化性和几何稳定性良好，对氧化剂、还原剂、强酸有很强的抵抗力；但PVC塑料流动性较差，熔融温度范围较窄，对温度比较敏感，故工艺性较差；硬质PVC收缩率较小，为0.2%～0.6%。

3、产品的造型

在Pro/E软件中，新建产品设计模块一文件，利用实体造型命令（拉伸、旋转等）完成防尘螺帽外形的主体结构；利用特种编辑命令倒R3和R5的圆角，使用拔模命令对防尘螺帽的内外表面分别设置0.6°的拔模斜度，为防尘螺帽注塑模具的设计提供精确的数据资源。

二、生产工艺的安排

针对防尘螺帽成品的结构特点，工艺流程安排两道工序：①注塑成型生产防尘螺帽产品的主体；②数控铣床上攻制M30*60的内螺纹。这样各自发挥了注塑成技术和数控加工技术的优点，高效率、高质量地保证了产品的安全生产。

1、注塑成型

注塑成型技术是将定量熔融的塑料在一定的压力和时间内填充满模具的型腔，经过一定时间的保压、冷却和固化，打开模具取出产品的一种成型技术，该技术生产周期短、效率高，广泛使用于塑料行业。厂家注塑机量程为300g，在Pro/E软件中模拟产品的重量为218g，考虑到浇注系统和料损可以确定储料的长度。根据防尘螺帽的结构特征，设计与之配套的注塑模具，安装在PVC专用注塑机上，进行以下注塑工艺参数的调整：①根据产品的尺寸调整模具开、合模的位置、速度、力的大小以及脱模相关的参数；②根据产品的重量调整注塑机储料的位置、时间和背压的大小；③结合PVC塑料的特点调整加热料筒各段的温度、注塑过程中的位置、速度和保压的大小；④调整产品的冷却时间；⑤对产品脱模参数（顶出的位置、压力、速度）进行必要的设置，确保顶出的平稳。产品成型稳定之后，各参数调整完成，接上模具上的冷却水路，进入循环的生产过程，根据订单数量完成产品的生产任务，完善后的主要参数如下表1所示：

表1 注塑成型主要参数

2、数控加工

由于防尘螺帽需求批量相对较小，注塑模具没有成型产品的螺纹部分。注塑工序完成之后，将防尘螺帽在虎钳的装夹下放置在数控立式铣床上，主轴上换上M30的丝锥，攻制M30*60的内螺纹。

三、小结

通过注塑成型技术和数控加工技术的结合，解决了防尘螺帽的生产难题，目前，产品已批量生产，质量良好。

参考文献

[2]贾润礼，程志远.实用注塑模设计手册[M].北京：中国轻工业出版社，2000.