模具抽芯

第九章第九章侧向分型与抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构设计一、一、侧侧向分型与抽芯机构的分类向分型与抽芯机构的分类二、斜销侧向分型与抽芯机构三、弯销侧向分型与抽芯机构四、斜滑块侧向分型与抽芯机构五、齿轮齿条侧向分型与抽芯机构重点掌握第一节侧向分型与抽芯机构的分类为什么要采用侧向分型与抽芯？某些塑料制件，由于使用上的要求，不可避免地存在着与开模方向不一致的分型，除极少数情况可以进行强制脱模外(参见图3—14)，一般都需要进行侧向分型与抽芯，才能取出制件。抽芯机构分类：（按动力源分）手动、气动、液压和机动抽芯机构。什么是抽芯机构？能将活动型芯抽出和复位的机构。一、手动侧向分型与抽芯机构什么是手动抽芯？在推出制件前或脱模后用手工方法或手工工具将活动型芯或侧向成型镶块取出的方法。优点：结构简单。缺点：劳动强度大，生产效率低，仅适用于小型制件的小批量生产。图9-1，开模前手动抽芯。(a)结构昀简单，推出制件前用扳手旋出活动型芯；(b)活动型芯不像(a)那样随螺栓旋转，抽芯时活动型芯只作水平移动，故适用于非圆形侧孔的抽芯。图9—2，脱模后手工取出型芯或镶块。取出的型芯或镶块再重新装回到模具中时，应注意活动型芯或镶块必须可靠定位，合模与注射成型时不能移位，以免制件报废或模具损坏。二、液压或气动侧向分型与抽芯机构液压或气动抽芯与机动抽芯的区别：液压或气压抽芯是通过一套专用的控制系统来控制活塞的运动实现的，其抽芯动作可不受开模时间和推出时间的影响。液压传动与气压传动抽芯机构的比较：液压传动平稳，且可得到较大的抽拔力和较长的抽芯距离。图图99——33，利用气，利用气动抽芯机构使侧向动抽芯机构使侧向型芯作前后移动。型芯作前后移动。图示的结构中没有图示的结构中没有锁紧装置，这在侧锁紧装置，这在侧孔为通孔或者活动孔为通孔或者活动型芯仅承受很小的型芯仅承受很小的侧向压力时是允许侧向压力时是允许的，因为气缸压力的，因为气缸压力尚能使侧向的活动尚能使侧向的活动型芯锁紧不动，否型芯锁紧不动，否则应考虑设置活动则应考虑设置活动型芯的锁紧装置。型芯的锁紧装置。图图99——44，液压抽芯，液压抽芯机构带有锁紧装置，侧机构带有锁紧装置，侧向活动型芯设在动模一向活动型芯设在动模一侧。成型时，侧向活动侧。成型时，侧向活动型芯由定模上的锁紧块型芯由定模上的锁紧块锁紧，开模时，锁紧块锁紧，开模时，锁紧块离去，由液压抽芯系统离去，由液压抽芯系统抽出侧向活芯，然后再抽出侧向活芯，然后再推出制件，推出机构复推出制件，推出机构复位后，侧向型芯再复位。位后，侧向型芯再复位。三、机动侧向分型与抽芯机构三、机动侧向分型与抽芯机构机动抽芯机构的优、缺点：结构形式为：斜销、弹簧、弯销、斜导槽、斜滑块、楔块、齿轮齿条等。什么是机动侧向分型与抽芯？利用注射机的开模力，通过传动机构改变运动方向，将侧向的活动型芯抽出。结构较复杂，但抽芯不需人工操作，抽拔力较大，灵活、方便、生产效率高、容易实现全自动操作、无需另外添置设备等。第二节第二节斜销侧向分型与抽芯机构斜销侧向分型与抽芯机构一、工作原理基本结构：图9-5。特点：结构简单、制造方便、工作可靠。返回原理：斜销原理：斜销33固定在定固定在定模板模板44上，侧型芯上，侧型芯11由销钉由销钉22固定在滑块固定在滑块99上，开模上，开模时，开模力通过斜销迫使时，开模力通过斜销迫使滑块在动模板滑块在动模板1010的导滑槽的导滑槽内向左移动，完成抽芯动内向左移动，完成抽芯动作。为了保证合模时斜销作。为了保证合模时斜销能准确地进入滑块的斜孔能准确地进入滑块的斜孔中，以便使滑块复位，机中，以便使滑块复位，机构上设有定位装置，依靠构上设有定位装置，依靠螺钉螺钉66和压紧弹簧和压紧弹簧77使滑块使滑块退出后紧靠在限位挡块退出后紧靠在限位挡块88上上定位。此外，成型时侧型定位。此外，成型时侧型芯将受到成型压力的作芯将受到成型压力的作用，从而使滑块受到侧向用，从而使滑块受到侧向力，故机构上还设有楔紧力，故机构上还设有楔紧块块55，以保持滑块的成型位，以保持滑块的成型位置。塑件靠推管置。塑件靠推管1111推出型推出型腔腔二、斜销侧向分型与抽芯机构主要参数的确定二、斜销侧向分型与抽芯机构主要参数的确定抽芯距：抽芯距：型芯从成型位置抽到不妨碍塑件脱模的位置所移动型芯从成型位置抽到不妨碍塑件脱模的位置所移动的距离，用的距离，用SS表示。表示。11．抽芯距．抽芯距SS抽芯距大小：抽芯距大小：等于侧孔或侧凹深度等于侧孔或侧凹深度SSoo加上加上2~3mm2~3mm的余量，的余量，S=SS=Soo+(2~3)mm+(2~3)mm结构特殊时，如圆形线圈骨架结构特殊时，如圆形线圈骨架((图图99--6)6)，抽芯距离应为，抽芯距离应为S=SS=S11+2~3mm+2~3mm=(9=(9--1)1)式中式中RR————线圈骨架凸缘半径，线圈骨架凸缘半径，mmmm；；rr————滑块内径，滑块内径，mmmm；；SS11————抽拔的极限尺寸，抽拔的极限尺寸，mmmm。。()mmrR3~222+−2、斜销的倾角αα的作用：决定斜销抽芯机构工作效果的一个重要参数，不仅决定开模行程和斜销长度，而且对斜销的受力状况有重要的影响。①抽拔方向垂直于开模方向时（图①抽拔方向垂直于开模方向时（图99——77））αα对斜销几何尺寸的影响：抽芯距对斜销几何尺寸的影响：抽芯距SS，所需的开模行，所需的开模行程程HH与斜销的倾角与斜销的倾角αα的关系为的关系为αcotSH=（9-2）斜销有效工作长度L与倾角α的关系为αsinSL=（9-3）上两式可见：倾角上两式可见：倾角αα增大，为完增大，为完成抽芯所需的开模行程及斜销有效成抽芯所需的开模行程及斜销有效工作长度均可减小，有利于减小模工作长度均可减小，有利于减小模具的尺寸。具的尺寸。αα对斜销受力情况的影响：对斜销受力情况的影响：抽芯时滑块在斜销作用下沿导滑槽运动，忽略摩擦抽芯时滑块在斜销作用下沿导滑槽运动，忽略摩擦阻力时，滑块将受到下述三个力的作用阻力时，滑块将受到下述三个力的作用[[图图99——8(a)],8(a)],抽抽芯阻力芯阻力FFcc、开模阻力、开模阻力FFkk((即导滑槽施于滑块的力即导滑槽施于滑块的力))以及斜以及斜销作用于滑块的正压力销作用于滑块的正压力FF’’。由此可得抽芯时斜销所受的。由此可得抽芯时斜销所受的弯曲力弯曲力F(F(与与FF’’大小相等，方向相反大小相等，方向相反))。。抽芯时所需开模力为抽芯时所需开模力为FFkk==FFcctantanαα(9(9--5)5)上二式可知，上二式可知，FFcc一定，倾角一定，倾角αα增大时，斜销所受的增大时，斜销所受的弯曲力弯曲力FF和开模阻力和开模阻力FFkk均增大，斜销受力情况变差。均增大，斜销受力情况变差。结论：决定斜销倾角的大小时，应从抽芯距、开模行程、斜销受力几个方面综合考虑。一般取α=15～20°，不宜超过25°。αcoscFF=（9-4）②抽拔方向朝动模方向倾斜②抽拔方向朝动模方向倾斜ββ角时角时[[图图99——9(a)]9(a)]与与ββ=0(=0(即抽芯方向垂直开模方向即抽芯方向垂直开模方向))情况相比，斜销倾情况相比，斜销倾角相同时，所需开模行程和斜销工作长度可以减小，而开角相同时，所需开模行程和斜销工作长度可以减小，而开模力和斜销所受的弯曲力将增加，其效果相当于斜销倾角模力和斜销所受的弯曲力将增加，其效果相当于斜销倾角为为((αα++ββ))时的情况。时的情况。由此可由此可见斜销的见斜销的倾角不能倾角不能过大，以过大，以αα++β≤β≤1155～～2020°°为宜，昀为宜，昀大不能超大不能超过过2525°°。。③滑块抽拔方向朝定模方向倾斜③滑块抽拔方向朝定模方向倾斜ββ角时角时[[图图99——9(b)]9(b)]与滑块不倾斜相比，斜销倾角相同时，其所需开模与滑块不倾斜相比，斜销倾角相同时，其所需开模行程和斜销有效工作长度增大，而开模力和斜销所受弯行程和斜销有效工作长度增大，而开模力和斜销所受弯曲力均有所减小，其值相当于倾角变为曲力均有所减小，其值相当于倾角变为((αα——ββ))的情的情况，故斜销倾角可稍取大一些，以况，故斜销倾角可稍取大一些，以αα——β≤β≤15~2015~20°°为为宜。宜。33．斜销的直径．斜销的直径式中式中WW————斜销的抗弯截面系数；斜销的抗弯截面系数；FLM=[]σσ≤=[[σσ]]ww————斜销材料的弯曲许用应力。斜销材料的弯曲许用应力。抽芯时，斜销受弯矩抽芯时，斜销受弯矩MM作用，其昀大值为作用，其昀大值为（（99--66））式中式中LL————斜销有效工作长度。斜销有效工作长度。由材料力学可知斜销的弯曲应力为由材料力学可知斜销的弯曲应力为（（99--77））斜销多为圆形截面，其截面系数斜销多为圆形截面，其截面系数由此式可得斜销直径由此式可得斜销直径331.0321ddW==π[]31.0wFLdσ=也可表示为[]3cos1.0ασwcLFd=（9-9）（（99--88））即，斜销的直径必须根据抽芯力、斜销的有效工作长即，斜销的直径必须根据抽芯力、斜销的有效工作长度和斜销的倾角来确定。度和斜销的倾角来确定。求斜销直径的另一种方法：采用查表法来确定。查求斜销直径的另一种方法：采用查表法来确定。查表前，首先要计算出抽芯力表前，首先要计算出抽芯力FFcc，根据，根据FFcc和斜销倾角由表和斜销倾角由表99--ll查出昀大弯曲力，然后根据昀大弯曲力、侧型芯中心查出昀大弯曲力，然后根据昀大弯曲力、侧型芯中心线与斜销固定底面的距离线与斜销固定底面的距离HHww((图图99——88，，HHww==LcosLcosαα))以及以及斜销的倾角由表斜销的倾角由表99——22查得斜销的直径查得斜销的直径dd。。44．斜销的长度．斜销的长度确定了斜销倾角确定了斜销倾角αα、有效工作长度、有效工作长度LL和直径和直径dd之后，之后，可按图可按图99——1010几何关系算斜销的长度几何关系算斜销的长度LL总总。。()mmSdtDLLLLLL15~10sintan2costan254321++++=++++=αααα总（9—10）式中L5——锥体部分长度，一般取(10～15)mm；D——固定轴肩直径；t——斜销固定板厚度。三、斜销侧向分型与抽芯机构结构设计要点三、斜销侧向分型与抽芯机构结构设计要点1.1.斜销斜销形状：多为圆柱形，为减小其与滑块的摩擦，可将其圆形状：多为圆柱形，为减小其与滑块的摩擦，可将其圆柱面铣扁，图柱面铣扁，图99——1111。。端部成半球状或锥形，锥体角应大于斜销的倾角，以避免斜销有效工作长度部分脱离滑块斜孔之后，锥体仍有驱动作用。材料：T10A、T8A及20钢渗碳淬火，热处理硬度在55HRC以上，表面粗糙度Ra不大于0．8μm配合：斜销与其固定板采用配合：斜销与其固定板采用H7H7／／m6m6或或H7H7／／n6n6；与滑；与滑块斜孔采用较松的间隙配合，如块斜孔采用较松的间隙配合，如H11H11／／d11d11，或留有，或留有0.50.5～～1mm1mm间隙，此间隙使滑块运动滞后于开模动作，且使分间隙，此间隙使滑块运动滞后于开模动作，且使分型面处打开一缝隙，使塑件在活动型芯未抽出前获得松型面处打开一缝隙，使塑件在活动型芯未抽出前获得松动，然后再驱动滑块抽芯。动，然后再驱动滑块抽芯。2．滑块滑块是斜销抽芯机构中的重要零部件，上装有侧型芯或成型镶块，在斜销驱动下，实现侧抽芯或侧向分型。结构形式：结构形式：整体式和组合式。整体式适用于形状简单便于加工整体式和组合式。整体式适用于形状简单便于加工的场合；组合式便于加工、维修和更换，并能节省优质的场合；组合式便于加工、维修和更换，并能节省优质钢材，被广泛采用。钢材，被广泛采用。滑块与侧型芯的连接方式（图9—12）：①对于尺寸较小的型芯，往往将型芯嵌入滑块部分，用中心销(a)]或骑缝销(b)固定，也可用螺钉顶紧的形式(d)；②大尺寸型芯可用燕尾连接(c)；薄片状型芯可嵌入通槽再用销固定[图