第九章侧分型与抽芯机构注射模.ppt
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1、第二篇 注射成型模具设计,第九章 侧向分型与抽芯机构设计,第九章 侧向分型与抽芯机构设计,能力目标 1.能读懂各种侧向分型与抽芯机构结构图、动作原理 和模具结构图 2.能够设计斜导柱侧向分型与抽芯机构结构 3.能够合理选择各类侧向分型与抽芯机构结构 知识目标 1.掌握斜导柱侧向分型与抽芯机构的设计、计算 2.了解其它各类侧向分型抽芯机构的工作原理 3.掌握各类侧向分型与抽芯机构和模具整体结构的关 系,本章基本内容各种侧分型与抽芯机构的结构和工作原理斜导柱侧分型与抽芯注射模的总体结构、各主要零部件的结构与功能斜导柱侧分型与抽芯机构中斜导柱、滑块等零件的设计方法斜导柱侧分型与抽芯机构的设计步骤和设
2、计方法。,第九章 侧向分型与抽芯机构设计,本章重点、难点 斜导柱侧分型与抽芯注射模的总体结构和工作原理、设计步骤和设计方法各主要零部件的结构与功能及设计要点避免干涉的设计条件,第九章 侧向分型与抽芯机构设计,第九章 侧向分型与抽芯机构设计,观察下列塑件有什么特点?,塑件上有侧向孔、侧向凸凹、侧向的凸台,完成侧型芯抽出和复位的机构叫侧向抽芯机构(图9.1中的5、7)完成侧分型面分开和闭合的机构叫侧向分型机构(图9.1中的11)侧向抽芯机构本质上并无任何差别,均为侧向运动机构,故把二者统称为侧向分型抽芯机构或侧向抽芯机构。(p209,图9.1),第九章 侧向分型与抽芯机构设计,观察下列塑件有什么特
3、点?,9.1 侧向分型与抽芯机构的分类,9.1.1 侧向分型抽芯机构的分类,机动侧抽芯机构液压或气动侧抽芯机构手动侧抽芯机构,按动力来源分,按模具结构分,(1)斜导柱侧分型与抽芯机构(2)弯销侧分型与抽芯机构(3)斜导槽侧分型与抽芯机构(4)斜滑块侧分型与抽芯机构(5)齿轮齿条侧分型与抽芯机构(6)其它侧分型与抽芯机构,9.1 侧向分型与抽芯机构的分类,9.1.1 侧向分型抽芯机构的分类,按照传动件不同分类:a、斜导柱侧向分型与抽芯机构(应用最广)b、弯销侧向分型与抽芯机构c、斜滑块侧向分型与抽芯机构d、齿轮齿条侧向分型与抽芯机构等。,1、机动侧向分型与抽芯机构,定义:利用注射机的开合模运动或
4、顶出运动,通过一走的传动机构来实现侧向分型抽芯动作的。特点:机动侧向分型抽芯机构结构较复杂,但操作简单,生产率高,应用最广,易自动化操作。,定义:以压力油作为分型与抽芯动力,在模具上配制专门的抽芯液压缸(也称抽芯器),通过活塞的往复运动来完成侧向抽芯与复位。特点:传动平稳,抽芯力较大,抽芯距也较长,抽芯的时间顺序可以自由地根据需要设置;其缺点是增加了操作工序,而且需要配置专门的液压抽芯器及控制系统。应用:注射机本身带有液压系统,故采用液压比气压要方便得多。气压只能用于所需抽拔力较小的场合。,2、液压或气动侧向分型与抽芯机构:,9.1 侧向分型与抽芯机构的分类,9.1.1 侧向分型抽芯机构的分类
5、,定义:利用人力将模具侧向分型或抽芯。特点:操作不方便,工人劳动强度大,生产效率低,受人力限制难以获得较大的抽芯力;应用:模具结构简单、成本低,常用于产品的试制、小批量生产或无法采用其他侧向抽芯机构的场合。,9.1 侧向分型与抽芯机构的分类,9.1.1 侧向分型抽芯机构的分类,3、手动侧向分型与抽芯机构,9.1 侧向分型与抽芯机构的分类,9.1.2 侧向抽芯力与侧向抽芯距的确定,侧抽芯力:塑件收缩产生的包紧力和抽芯机构运动产生 的摩擦阻力侧抽芯距:侧型芯从成型位置抽至不妨碍塑件脱模位置时 该型芯在抽芯方向移动的距离。,(1)成型塑件结构(2)塑件壁厚愈大、塑件的凝固收缩率愈大,所需的抽芯力 也
6、增大。(3)侧型芯数量增多,型芯成型部分脱模斜度愈小,表面粗 糙,抽芯力大。,1、抽芯力的确定 Ft=Ap(cosasina)(公式8.4,p182),影响抽芯力大小的因素:,(4)注射成型工艺对抽芯力也有影响。注射压力大,对侧型芯的包紧力增大,增加抽芯力;保压时间长,可增加塑件的致密性,但线收缩大,需增大 抽芯力;塑件在模内停留时间愈长,对侧型芯的包紧力愈大,增大 抽芯力;注射时模温高,塑件收缩小,包紧力也小,减小抽芯力;模具喷刷涂料,减小塑件与侧型芯的粘附,减小抽芯力。(5)塑料品种不同,直接影响抽芯力的大小。粘模倾向大的塑 料会增大抽芯力。,9.1 侧向分型与抽芯机构的分类,1、抽芯力的
7、确定 Ft=chp(cosasina),影响抽芯力大小的因素:,9.1.2 侧向抽芯力与侧向抽芯距的确定,C侧型芯截面周长H凸台高度,9.1 侧向分型与抽芯机构的分类,9.1.2 抽芯力与抽芯距的确定,2、侧抽芯距的确定 S=S+(23)mm,S 抽芯距S塑件上侧凹、侧孔的深度或侧向凸台的高度,抽拔距 S 应为塑件的侧孔侧凹在抽拔方向上的最大深度 h 加上23mm安全余量,(10.1),9.1 侧向分型与抽芯机构的分类,9.1.2 抽芯力与抽芯距的确定,2、侧抽芯距的确定,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,工作原理:在开模力或推出力的作用下,斜导柱驱动侧型芯或侧向
8、成型滑块完成侧向抽芯或侧向分型的动作。特点:结构紧凑、动作可靠、制造方便。应用:塑件上有侧孔、侧凹的场合,抽芯力不大且抽 芯距小于6080mm场合。(P209)结构组成:(P209,图9.1)斜导柱 侧滑块设计 导滑槽设计 楔紧块设计 滑块定位装置设计,(l)侧向成型元件:侧型芯(2)运动元件:侧滑块、导滑槽(3)传动元件:斜导柱(4)锁紧元件:楔紧块(5)限位元件:如弹簧拉杆挡块机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,动画斜导柱分型与抽芯机构(定位),距离,干涉,弹力,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构
9、,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,斜导柱侧向分型与抽芯机构工作过程分解图,d)闭模过程中斜导柱重新插人滑块时的状态,e)闭模完成时的状态,1锁紧楔2定模座板3斜导柱 4销钉5侧型芯 6推管 7动模板滑块 限位挡块10弹簧11-螺钉,a)闭模注射状态,b)开模后的状态,c)推出制品状态(推出机构应先复位),弹力,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,(1)斜导柱的基本形式(P210),斜导柱和固定板之间的配合为H7m6(过度配合)斜导柱和滑块之间留0.41mm左右双边间隙或H11b11 斜导柱的头部成半球形或圆锥形:,1 斜导柱 基本形式 倾斜角 长度 直径,9.2.1
10、.1 斜导柱设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,材料:T8、T10或20渗碳淬火硬度:HRC55表面粗糙度:Ra0.8m,材料、硬度、表面粗糙度等和导柱相同(p210)。,(1)斜导柱的基本形式(P210),9.2.1.1 斜导柱设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,(2)斜导柱倾斜角,9.2.1.1斜导柱设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,1 斜导柱 基本形式 倾斜角 长度 直径,定义:斜导柱与开合模方向的夹角 12 22 最大不超过25影响:斜导柱的有效工作长度、抽芯距、受力状况等。大 小对抽芯距和斜导柱的有效工作长度、受
11、力情况有直 接影响,是重要参数。例如:当抽芯阻力一定的情况下,倾斜角增大时,斜导柱 受到的弯曲力增大,但为完成抽芯所需的开模行程减小,斜导柱有效工作长度也减小。(P211)影响因素:斜导柱的长度 抽芯距离 受力状况,1 斜导柱 基本形式 倾斜角 长度 直径,(2)斜导柱倾斜角,9.2.1.1斜导柱设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,(理想),楔紧角,1)、抽芯方向与开模方向垂直时倾斜角2)、抽芯方向与开模方向成特殊角时的倾斜角(动模一侧)3)、抽芯方向与开模方向成特殊角时的倾斜角(定模一侧),(2)斜导柱倾斜角(P210,图9.3),9.2.1.1斜导柱设计,
12、9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,斜导柱的长度L等于实现抽拔距 S 所需长度与安装结构长之和,(9.4),1 斜导柱 基本形式 倾斜角 长度 直径,(3)斜导柱的长度计算,9.2.1.1斜导柱设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,(P211,图9.4),总长,工作长,Lz:斜导柱总长度 d2:斜导柱固定部分大端直径h:斜导柱固定板厚度d:斜导柱工作部分的直径 S:抽芯距:斜导柱倾斜角,(3)斜导柱的长度计算,9.2.1.1斜导柱设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,(总长),(4)斜导柱直径的计算,(
13、斜导柱的直径应能满足强度要求),也可用查表法确定斜导柱的直径(表9.1、9.2)或相关资料图表法确定,1 斜导柱 基本形式 倾斜角 长度 直径,-许用弯曲应力,9.2.1.1斜导柱设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,(5)斜导柱受力分析计算,9.2.1.1 斜导柱设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,(P211,图9.5),斜导柱的加工方案:车、铣 车、铣、磨,下料车端面,打中心孔车外圆铣斜面检验热处理研中心孔磨检验,(6)斜导柱的制造,9.2.1.1 斜导柱设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,
14、按与侧型芯的组合方式:有整体式和组合式,侧型芯是模具的成型零件,材料:T8、T10、CrWMn、P20、45 硬度:50 HRC(45#40 HRC)侧滑块材料:45 钢、T8、T10 等 硬度:40 HRC,Ra=0.8 m 配合:H7/m6。导滑部分长度 滑块的高度,9.2.1.2 侧滑块设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,9.2.1.2 侧滑块设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,侧滑块结构形式:,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,9.2.1.2 侧滑块设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,侧滑块与侧型芯的连接形式,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,有整体式
15、和组合式(p217图9.7),整体式:动、定模板材料 45,2832 HRC,铣削成形 组合式:盖板的材料常:T8、T10,50HRC。导滑部分的配合一般采用 H8/f8(H8/f7、H8/g7),Ra0.8 m,9.2.1.3 导滑槽设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,(1)导滑槽应有一定的长度,当抽拔完成后,滑块留在导滑槽内的长度不应小于滑块导滑部分 长度L的23。,9.2.1.3 导滑槽设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,导滑槽设计注意要点,(2)要求滑块配合导滑部分的长度大于宽度1.5倍以 上。,(3)如果塑件形状特殊
16、,侧滑块的宽度反而比长度 大,那么应该增加侧斜导柱数量。,(1)注射成型时,型腔内的熔融塑料以很高的成型压力作用在侧型芯上,从而使侧滑块后退产生位移,侧滑块的后移将力作用到斜导柱上,导致斜导柱产生弯曲变形。(2)由于斜导柱与侧滑块上的斜导孔采用较大的间隙配合,侧滑块的后移也会影响塑件的尺寸精度,必须要设置锁紧装置锁紧侧滑块。,9.2.1.4 楔紧块设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,设置楔紧块原因:,9.2.1.4 楔紧块设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,楔紧块结构形式:(p218,图9.8),楔紧块楔紧角:(p218),9
17、.2.1.4 楔紧块设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,(其中 为斜导柱倾斜角),开模时楔紧块很快离开滑块的压紧面,避免楔紧块与滑块间产生摩擦。合模时,在接近合模终点时,楔紧块才接触侧滑块并最终压紧侧滑块,使斜导柱与侧滑块上的斜导孔壁脱离接触,以避免注射时斜导柱受力弯曲变形.,9.2.1.4 楔紧块设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,设计注意点:,开模抽芯后,侧滑块必须停留在刚脱离斜导柱的位置上,以便合模时斜导柱准确插人侧滑块上的斜导孔中,否则合模损坏模具。,在整个开模过程中,侧滑块与斜导柱一直不脱离,则可以省去定位装置。,9
18、.2.1.5 侧滑块定位装置的设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,特殊情况:,设计原因:,(1)弹簧拉杆挡块式(2)自重形式(3)弹簧顶销式(4)弹簧刚球式,9.2.1.5 侧滑块定位装置的设计,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.1 斜导柱侧向抽芯机构,常见的定位结构形式:(P219,图9.9),动画斜导柱分型与抽芯机构(定位),斜导柱安装在定模、滑块在动模 斜导柱安装在动模、滑块在定模 斜导柱、滑块同时安装在定模 斜导柱、滑块在动模 斜导柱的内侧抽芯形式,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.2 斜导柱侧向分型与抽芯的应用形式,9.2.2 斜导柱侧向
19、分型与抽芯的应用形式,9.2.2.1 斜导柱固定在定模、侧滑块安装在动模,单分型面注射模(推件板推出)双分型面注射模,推杆、推管推出可能引起干 涉,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.2 斜导柱侧向分型与抽芯的应用形式,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.2.1 斜导柱固定在定模、侧滑块安装在动模,(1)斜导柱固定在定模、侧滑块安装在动模是应用最广泛的 形式。(2)它可以用于单分型面注射模,也可以用于双分型面注射 模。(3)模具设计者应该优先考虑采用形式。,设计要点:,干涉现象是指在合模过程中侧滑块的复位先于推杆的复位而导致活动侧型芯与推杆相碰撞,造成活动侧型芯或推杆损坏的事故。,干涉
20、现象1(结构)干涉现象2(整体模具),9.2.2 斜导柱侧向分型与抽芯的应用形式,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.2.1 斜导柱固定在定模、侧滑块安装在动模,(4)避免干涉,9.2.2 斜导柱侧向分型与抽芯的应用形式,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.2.1 斜导柱固定在定模、侧滑块安装在动模,(4)避免干涉,干涉现象一般会出现在侧向滑块型芯与推杆在垂直开模 方向分型面投影重合的情况。,9.2.2 斜导柱侧向分型与抽芯的应用形式,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.2.1 斜导柱固定在定模、侧滑块安装在动模,(4)避免干涉,设计时应该尽量避免在侧型芯的投影范围内设置推杆。,如
21、果受到模具结构的限制,而在侧型芯的投影范围内一定要设置推杆。,就必须分析产生干涉的临界条件,采用措施使推出机构先复位,然后才允许侧型芯滑块复位。,避免干涉的临界条件为:(p221),1.尽量避免侧型芯在分型面的投影范围内设置推杆 推杆高度与推出高度小于侧型芯的最低面(难实现)满足避免干涉临界条件 公式(9.15)设计推杆的先复位机构,9.2.2 斜导柱侧向分型与抽芯的应用形式,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.2.1 斜导柱固定在定模、侧滑块安装在动模,避免干涉的措施:,9.2.2 斜导柱侧向分型与抽芯的应用形式,9.2 机动侧向分型与抽芯机构,9.2.2.1 斜导柱固定在定模、侧滑块安
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