注射模侧向分型与抽芯机构.ppt
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1、注射模侧向分型与抽芯机构注射模侧向分型与抽芯机构材料科学与工程学院材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室材料成形与模具技术国家重点实验室主讲:李阳主讲:李阳HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE&TECHNOLOGY1、引言、引言v当在注射成型的塑件上与开河莫方向不同的内侧或外侧具当在注射成型的塑件上与开河莫方向不同的内侧或外侧具有孔、凹穴或凸台时,塑件就不能直接由推出机构推出脱有孔、凹穴或凸台时,塑件就不能直接由推出机构推出脱模。此时模具上成型该处的零件必须制成可侧向移动的活模。此时模具上成型该处的零件必须制成可侧向移动的活动型芯,以便在塑件脱模推出之前,现
2、将侧向成型零件抽动型芯,以便在塑件脱模推出之前,现将侧向成型零件抽出,然后再把塑料肩从模内推出,否则就无法脱模。出,然后再把塑料肩从模内推出,否则就无法脱模。v带动侧向成型零件做侧向分型抽芯和复位的整个机构称为带动侧向成型零件做侧向分型抽芯和复位的整个机构称为侧向分型与抽芯机构。侧向分型与抽芯机构。l成型凸台成型凸台侧向分型侧向分型l成型侧孔或侧凹成型侧孔或侧凹侧向抽芯侧向抽芯l一般可统称为侧向分型抽芯或侧向抽芯一般可统称为侧向分型抽芯或侧向抽芯2、内容简介、内容简介v侧向抽芯机构的分类及组成侧向抽芯机构的分类及组成v抽芯力与抽芯距的确定抽芯力与抽芯距的确定v斜导柱侧向分型与抽芯机构斜导柱侧向
3、分型与抽芯机构v弯销侧向分型抽芯机构弯销侧向分型抽芯机构v斜导槽侧向分型与抽芯机构斜导槽侧向分型与抽芯机构v斜滑块侧向分型与抽芯机构斜滑块侧向分型与抽芯机构v齿条齿轮侧向分型与抽芯机构齿条齿轮侧向分型与抽芯机构v弹性元件侧向分型与抽芯机构弹性元件侧向分型与抽芯机构v手动侧向分型与抽芯机构手动侧向分型与抽芯机构v液压或气动侧向分型与抽芯机构液压或气动侧向分型与抽芯机构3、侧向分型与抽芯机构的分类、侧向分型与抽芯机构的分类v一般按照其动力源来进行分类:机动侧抽芯、液压侧抽芯、一般按照其动力源来进行分类:机动侧抽芯、液压侧抽芯、手动侧抽芯手动侧抽芯l机动侧抽芯机构,依靠注射机的开模力作为动力,按照结
4、构形式机动侧抽芯机构,依靠注射机的开模力作为动力,按照结构形式不同又可分为斜导柱侧抽芯机构、弯销侧抽芯机构、斜滑块侧抽不同又可分为斜导柱侧抽芯机构、弯销侧抽芯机构、斜滑块侧抽芯机构、齿轮齿条侧抽芯机构。虽然使模具机构复杂,但其抽芯芯机构、齿轮齿条侧抽芯机构。虽然使模具机构复杂,但其抽芯力大、生产率高、容易实现自动化操作力大、生产率高、容易实现自动化操作l液压侧抽芯机构,以液压设备作为动力,这种抽芯方式传动平稳,液压侧抽芯机构,以液压设备作为动力,这种抽芯方式传动平稳,抽芯力大,抽芯距也较长;缺点是需要配置专门的液压抽芯设备抽芯力大,抽芯距也较长;缺点是需要配置专门的液压抽芯设备及控制系统及控制
5、系统l手动侧抽芯机构,利用人工在开模前或开模后使用专门的工具抽手动侧抽芯机构,利用人工在开模前或开模后使用专门的工具抽出侧型芯,这类机构操作不方便,劳动强度大,生产效率低、难出侧型芯,这类机构操作不方便,劳动强度大,生产效率低、难以获得较大的抽芯力;优点是模具结构简单、成本低、常用于产以获得较大的抽芯力;优点是模具结构简单、成本低、常用于产品的试制、小批量生产品的试制、小批量生产4、侧向分型与抽芯机构的组成、侧向分型与抽芯机构的组成v以斜导柱为例,介绍侧抽芯机构的组成以斜导柱为例,介绍侧抽芯机构的组成及作用及作用l侧向成形元件:侧向成型元件是成型塑件侧侧向成形元件:侧向成型元件是成型塑件侧向凹
6、凸(侧孔)形状的零件,包括侧向型芯向凹凸(侧孔)形状的零件,包括侧向型芯和成型块等零件,如图中测型芯和成型块等零件,如图中测型芯3l运动元件:运动元件是指安装并带动侧向成运动元件:运动元件是指安装并带动侧向成型块或侧向型芯在模具导滑槽内运动的零件,型块或侧向型芯在模具导滑槽内运动的零件,如图中侧滑块如图中侧滑块9l传动元件:传动元件是指开模是带动运动元传动元件:传动元件是指开模是带动运动元件做侧向分型或抽芯,合模时又使之复位的件做侧向分型或抽芯,合模时又使之复位的零件,如图中的斜导柱零件,如图中的斜导柱8l锁紧元件:为了防止注射时运动元件受到侧锁紧元件:为了防止注射时运动元件受到侧向压力而产生
7、位移所设置的零件称为锁紧元向压力而产生位移所设置的零件称为锁紧元件,如图中楔紧块件,如图中楔紧块10l限位元件:为了使运动元件在侧向分型或者限位元件:为了使运动元件在侧向分型或者侧向抽芯结束后停留在所要求的位置上,以侧向抽芯结束后停留在所要求的位置上,以保证合模时传动元件能顺利使其复位的元件,保证合模时传动元件能顺利使其复位的元件,如图中如图中1115所组成的弹簧拉杆挡块机构所组成的弹簧拉杆挡块机构1 动模板动模板2 动模镶块动模镶块3 侧型芯侧型芯4 凸模凸模5 定模镶块定模镶块6 定模板定模板7 圆柱销圆柱销8 斜导柱斜导柱9 侧滑块侧滑块10 楔紧块楔紧块11 挡块挡块12 弹簧弹簧13
8、 垫圈垫圈14 螺母螺母15 拉杆拉杆5、抽芯力的计算、抽芯力的计算v侧抽芯机构在开始工作的瞬间,需要克服由塑件收缩产生侧抽芯机构在开始工作的瞬间,需要克服由塑件收缩产生的包紧力所引起的抽芯阻力和抽芯机构运动时产生的摩擦的包紧力所引起的抽芯阻力和抽芯机构运动时产生的摩擦阻力、两者之和即为抽芯力阻力、两者之和即为抽芯力v计算抽芯力的大小主要是其初始大小,计算方法与脱模力计算抽芯力的大小主要是其初始大小,计算方法与脱模力的计算相同的计算相同lA 塑件包裹型芯的面积塑件包裹型芯的面积lp 塑件对型芯单位面积上的包紧力,模外冷却的塑件,塑件对型芯单位面积上的包紧力,模外冷却的塑件,p取取(2.43.9
9、)107Pa,模内冷却的塑件,模内冷却的塑件,p取取(0.81.2)107Pal 塑件对钢的摩擦系数,一般为塑件对钢的摩擦系数,一般为l 脱模斜度脱模斜度lF0 运动时的摩擦力运动时的摩擦力5、影响抽芯力大小的因素、影响抽芯力大小的因素v被塑件包络的侧型芯表面积越大,几何形状越复杂,所需被塑件包络的侧型芯表面积越大,几何形状越复杂,所需抽芯力越大抽芯力越大v包络侧型芯的塑件壁厚越大、塑件的凝固收缩率越大,则包络侧型芯的塑件壁厚越大、塑件的凝固收缩率越大,则塑件对侧型芯的包紧力越大塑件对侧型芯的包紧力越大v侧型芯数量增加,则塑件冷却导致型芯之间产生额外的应侧型芯数量增加,则塑件冷却导致型芯之间产
10、生额外的应力,使抽芯阻力增大力,使抽芯阻力增大v侧型芯成形部分的脱模斜度越大,表面粗糙度越小、或加侧型芯成形部分的脱模斜度越大,表面粗糙度越小、或加工纹路与抽芯方法一致,则可以减小抽芯力工纹路与抽芯方法一致,则可以减小抽芯力v注射压力大、保压时间长、模内停留时间长等会增加侧向注射压力大、保压时间长、模内停留时间长等会增加侧向抽芯力的大小抽芯力的大小v塑料品种不同,则收缩率不一样、粘模程度也不一样,也塑料品种不同,则收缩率不一样、粘模程度也不一样,也会直接影响抽芯力的大小会直接影响抽芯力的大小5、抽芯距的确定、抽芯距的确定v抽芯距是指侧型芯从成形位置抽拔至不妨碍塑件脱模位置抽芯距是指侧型芯从成形
11、位置抽拔至不妨碍塑件脱模位置时,侧型芯或者固定该型芯的滑块在抽芯方向上所需要移时,侧型芯或者固定该型芯的滑块在抽芯方向上所需要移动的距离动的距离v抽芯距的大小直接关系到侧抽芯机构的设计抽芯距的大小直接关系到侧抽芯机构的设计v侧向抽芯距一般比塑件上侧凸凹、侧孔的深度大侧向抽芯距一般比塑件上侧凸凹、侧孔的深度大23mm6、斜导柱侧抽芯机构的组成及工作原理、斜导柱侧抽芯机构的组成及工作原理v在所有的侧抽芯机构中,斜导柱侧抽芯机构应用最为广泛在所有的侧抽芯机构中,斜导柱侧抽芯机构应用最为广泛1 推件板推件板2、14 挡块挡块3 弹簧弹簧4 拉杆拉杆5 侧滑块侧滑块6、13 楔紧块楔紧块7、11 斜导柱
12、斜导柱8 侧型芯侧型芯9 凸模凸模10 定模板定模板12 侧向成形块侧向成形块6、斜导柱侧抽芯机构的组成及工作原理、斜导柱侧抽芯机构的组成及工作原理v成型元件:测型芯成型元件:测型芯8和侧向成型块和侧向成型块12v运动元件:在推件板运动元件:在推件板1上的导滑槽上的导滑槽内运动的侧滑块内运动的侧滑块5和和12v传动元件:固定在定模板传动元件:固定在定模板10内与内与合模方向成一定角度的斜导柱合模方向成一定角度的斜导柱7、11v锁紧元件:注射时防止测型芯和锁紧元件:注射时防止测型芯和侧滑块产生位移的楔紧块侧滑块产生位移的楔紧块6、13v限位元件:使侧滑块在抽芯结束限位元件:使侧滑块在抽芯结束后准
13、确定位的由限位挡块后准确定位的由限位挡块2、14,拉杆拉杆4,弹簧,弹簧3以及垫圈螺母等组以及垫圈螺母等组成的限位机构成的限位机构6、斜导柱侧抽芯机构的组成及工作原理、斜导柱侧抽芯机构的组成及工作原理v图图a为注射结束时的合模状态,侧滑块为注射结束时的合模状态,侧滑块5、12分别由楔紧块分别由楔紧块6、13锁紧;锁紧;v开模时,动模部分向后移动,塑件包在凹模上随着动模一开模时,动模部分向后移动,塑件包在凹模上随着动模一起移动,在斜导柱起移动,在斜导柱7的作用下,侧滑块的作用下,侧滑块5带动侧型芯带动侧型芯斜导柱侧抽芯斜导柱侧抽芯v工作过程演示工作过程演示6.1 斜导柱的设计斜导柱的设计v斜导柱
14、的基本形式斜导柱的基本形式v斜导柱倾斜角的选择斜导柱倾斜角的选择v斜导柱长度计算斜导柱长度计算v斜导柱直径的计算斜导柱直径的计算斜导柱的基本形式斜导柱的基本形式vL1 为固定于模板内的部分,与模板上的安装孔采用过渡配为固定于模板内的部分,与模板上的安装孔采用过渡配合;合;L2 为完成抽芯所需工作部分的长度;为完成抽芯所需工作部分的长度;L3 为斜导柱端部为斜导柱端部具有斜角具有斜角部分的长度;部分的长度;为斜导柱的倾斜角为斜导柱的倾斜角v通常取比通常取比大大 2 233,如果,如果,则,则L L3 部分会参与侧抽部分会参与侧抽芯,使抽芯尺寸难以确定芯,使抽芯尺寸难以确定v侧滑块与斜导柱工作部分
15、采用间隙配合,间隙为侧滑块与斜导柱工作部分采用间隙配合,间隙为斜导柱倾斜角的选择斜导柱倾斜角的选择v斜导柱与开合模方向的夹角称为斜导柱的倾斜角斜导柱与开合模方向的夹角称为斜导柱的倾斜角,倾斜倾斜角角的大小对斜导柱的有效工作长度、抽芯距、受力状况的大小对斜导柱的有效工作长度、抽芯距、受力状况等起着直接的重要影响,是决定斜导柱抽芯机构工作效果等起着直接的重要影响,是决定斜导柱抽芯机构工作效果的重要参数的重要参数v倾斜角倾斜角取取 比较理想,一般设计时取比较理想,一般设计时取 ,最常,最常用的是用的是v在抽芯阻力一定的情况下,倾斜角增大,斜导柱受到的弯在抽芯阻力一定的情况下,倾斜角增大,斜导柱受到的
16、弯曲力增大,但完成抽芯所需的开模行程减少,斜导柱有效曲力增大,但完成抽芯所需的开模行程减少,斜导柱有效工作长度也减小工作长度也减小抽芯距离大时,抽芯距离大时,可取大可取大抽芯力大时,抽芯力大时,可取小可取小斜导柱的长度计算斜导柱的长度计算v斜导柱的长度与抽芯距、倾斜角有关斜导柱的长度与抽芯距、倾斜角有关v当侧型芯滑块抽芯方向与开模方向垂直时,可以推导出斜当侧型芯滑块抽芯方向与开模方向垂直时,可以推导出斜导柱的工作长度导柱的工作长度L与抽芯距与抽芯距s及倾斜角及倾斜角有关,即:有关,即:v那么斜导柱的总长度为:那么斜导柱的总长度为:Lz斜导柱的总长度;斜导柱的总长度;d2斜导柱固定大端直径;斜导
17、柱固定大端直径;h斜导柱固定板厚度;斜导柱固定板厚度;d斜导柱工作部分的直径;斜导柱工作部分的直径;s侧向抽芯距。侧向抽芯距。斜导柱直径的计算斜导柱直径的计算v进行力学分析计算,确定斜导柱所受弯曲力进行力学分析计算,确定斜导柱所受弯曲力FwlF抽芯时斜导柱通过滑块上的斜导孔对滑块施加的正压力,抽芯时斜导柱通过滑块上的斜导孔对滑块施加的正压力,Fw是其反作用力是其反作用力lFt抽拔阻力,是抽芯力抽拔阻力,是抽芯力Fc的反作用力的反作用力lFk开模力,通过导滑槽施加于滑块;开模力,通过导滑槽施加于滑块;lF1斜导柱与滑块间的摩擦力;斜导柱与滑块间的摩擦力;F2滑块与导槽间的摩擦力;滑块与导槽间的摩
18、擦力;斜导柱直径的计算斜导柱直径的计算v斜导柱所受弯矩为:斜导柱所受弯矩为:lMw弯矩;弯矩;Fw弯曲力;弯曲力;Lw弯曲力臂;弯曲力臂;v由材料力学,并假设斜导柱的截面为圆形,可得到斜导柱由材料力学,并假设斜导柱的截面为圆形,可得到斜导柱的直径计算公式:的直径计算公式:l 斜导柱所用材料的许用弯曲应力斜导柱所用材料的许用弯曲应力lHw侧型芯滑块受到脱模力的作用线与斜导柱中心线交点到斜导侧型芯滑块受到脱模力的作用线与斜导柱中心线交点到斜导柱固定板的距离柱固定板的距离由于计算复杂,由于计算复杂,也可用查表的方也可用查表的方法确定斜导柱的法确定斜导柱的直径。直径。6.2 侧滑块的设计侧滑块的设计v
19、组合式:一般情况下,侧滑块和侧向型芯组合成侧滑块型组合式:一般情况下,侧滑块和侧向型芯组合成侧滑块型芯,称为组合式;芯,称为组合式;v整体式,当侧型芯简单且容易加工的情况下,将侧滑块和整体式,当侧型芯简单且容易加工的情况下,将侧滑块和侧型芯一起加工制造侧型芯一起加工制造v侧滑块的导滑通常采用侧滑块的导滑通常采用T形滑块形滑块T形设计在滑块的底部,形设计在滑块的底部,用于较薄的滑块用于较薄的滑块T形设计在滑块的中部,形设计在滑块的中部,用于较厚的滑块用于较厚的滑块组合式侧滑块组合式侧滑块v侧滑块和侧型芯分开加工,然后装配在一起侧滑块和侧型芯分开加工,然后装配在一起为小的侧为小的侧型芯从侧型芯从侧
20、滑块的后滑块的后端镶入后端镶入后再使用螺再使用螺塞固定的塞固定的形式形式侧型芯镶侧型芯镶入后用圆入后用圆柱销定位柱销定位细小的侧型芯细小的侧型芯在固定部分适在固定部分适当放大镶入侧当放大镶入侧滑块后端在用滑块后端在用圆柱销定位圆柱销定位多个小型芯镶多个小型芯镶拼组合,把各拼组合,把各个型芯镶入一个型芯镶入一块固定板后,块固定板后,用螺钉和销钉用螺钉和销钉将其从正面与将其从正面与侧滑块连接和侧滑块连接和定位定位导滑槽的设计导滑槽的设计v最常用的导滑槽是最常用的导滑槽是T形槽和燕尾槽形槽和燕尾槽la整体式结构,结构紧凑,加工精度高;整体式结构,结构紧凑,加工精度高;lb,c整体的盖板式,前者导滑槽
21、在盖板上,后者导滑槽开在底板上整体的盖板式,前者导滑槽在盖板上,后者导滑槽开在底板上ld,e局部的盖板式,解决加工难的问题;局部的盖板式,解决加工难的问题;lf侧滑块的高度方向由侧滑块的高度方向由T形槽稻花,宽度方向由中间镶入的镶块导滑形槽稻花,宽度方向由中间镶入的镶块导滑lg整体燕尾式导滑槽,精度高,但加工困难整体燕尾式导滑槽,精度高,但加工困难导滑槽需要一定的硬度和耐磨性,在滑块运动导滑槽需要一定的硬度和耐磨性,在滑块运动的过程中导滑槽和侧滑块要求保持一定的配合的过程中导滑槽和侧滑块要求保持一定的配合长度长度楔紧块的设计楔紧块的设计v防止侧滑块在注射成形时受力而后退,从而影响塑件的尺防止侧
22、滑块在注射成形时受力而后退,从而影响塑件的尺寸精度寸精度v防止斜导柱弯曲变形防止斜导柱弯曲变形v楔紧块的斜角应大于斜导柱的倾斜角,否则开模时,楔紧楔紧块的斜角应大于斜导柱的倾斜角,否则开模时,楔紧块会影响侧抽芯动作的进行块会影响侧抽芯动作的进行侧滑块定位装置的作用侧滑块定位装置的作用v侧滑块和斜导柱分别在模具动、定模两侧侧滑块和斜导柱分别在模具动、定模两侧v为了保证合模时斜导柱能正确插入侧滑块的斜孔中,侧滑为了保证合模时斜导柱能正确插入侧滑块的斜孔中,侧滑块脱离斜导柱后,需要可靠地停留在正确的位置上块脱离斜导柱后,需要可靠地停留在正确的位置上侧滑块定位装置的设计侧滑块定位装置的设计v弹簧挡块、
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