塑料模具设计 第2版 教学课件 ppt 作者 陈志刚 第4章4.5.ppt

4.5 侧向分型与抽芯机构的设计 4.5.1 概述 当塑件上具有与开模方向不一致的侧孔、侧凹或凸台时，在脱模之前必须先抽掉侧向成型零件（或侧型芯），否则就无法脱模这种带动侧向成型零件移动的机构称为侧向分型与抽芯机构1. 侧向分型与抽芯机构的分类 根据动力来源的不同，侧向分型与抽芯机构一般可分为手动、机动和气动（液压）三大类 （1）手动侧向分型与抽芯机构 （2）机动侧向分型与抽芯机构 （3）液压或气动侧向分型与抽芯机构,2. 抽芯距与抽芯力的计算 （1）抽芯距的确定 抽芯距是指将侧型芯抽至不妨碍塑件脱模位置的距离一般抽芯距等于成型塑件的孔深或凸台高度再加2～3mm的安全系数，如图4-100α所示S = h + (2～3) mm (4—29) 式中 S ——抽芯距（mm）； h ——塑件侧孔深度或侧凸高度（mm）当塑件结构比较特殊时，不能生搬硬套上面的公式，如图4-100b所示的圆形骨架塑件4—30),式中R是塑件最大外圆的半径，r是阻碍塑件脱模最小圆的半径2）抽芯力的计算 注射成型后，塑件在模具内冷却定型，由于体积的收缩，对型芯会产生一定的包紧力，要抽出侧型芯就要克服此包紧力所引起的摩擦阻力。

一般情况下，抽芯力可按（图4-101）来估算Fc 抽芯力（N）,Fb 塑件对型芯的包紧力（N）,F 抽芯时的摩擦力（N）,α 脱模斜度（°）,根据力平衡原理，列出下面的平衡式： ∑FX = 0 则：Fc + Fb Sinα= F cosα (4—31) 式中 Fc ——抽芯力（N）； Fb ——塑件对型芯的包紧力（N）； F ——抽芯时的摩擦力（N）； α ——脱模斜度（°）由于包紧力等于包容型芯的面积与单位面积上包紧力之和，即Fb=ΑP且摩擦力为： F = Fbμ 由此抽芯力可采用下面的公式估算： Fc = ΑP (μcosα-Sinα) （4—32） Fc = ChP (μcosα-Sinα) (4—33),式中 Fc ——抽芯力（N）； Α ——塑件包容侧型芯的面积（m2）； C ——侧型芯成型部分的截面周长（m）； h ——侧型芯成型部分的高度（m）； P ——塑件对侧型芯的包紧力，一般情况下模内冷却的塑件P=（0.8～1.2）x10 7 Pα， 模外冷却的塑件P =（2.4～3.9）x10 7 Pα ； μ ——塑件对钢的摩擦系数，一般μ=0.15～0.2； α ——侧型芯的脱模斜度（°）。

上述估算抽芯力的方法也可以用于塑件脱模时所需脱模力的确定4.5.2 斜导柱分型与抽芯机构 1. 斜导柱分型抽芯的原理,,2. 斜导柱抽芯机构的零部件设计 （1）斜导柱设计 1）斜导柱的形式,圆形断面的特点是制造方便，装配容易，应用广泛,矩形断面的特点是制造麻烦，不易装配，但其强度较高，承受的作用力较大，还有一定的延时作用,2）斜导柱倾斜角的确定 斜导柱轴向与开模方向的夹角称为斜导柱的倾斜角α如图4-104所示，α的大小对斜导柱的有效工作长度、抽芯距和受力状况等起着重要作用，因此它是决定斜导柱抽芯机构工作效果的重要参数综合考虑，理论上α值取22°30′比较合理一般在设计时α25°，常用为α=15°～20°,3）斜导柱直径的计算 圆形斜导柱的直径可以用公式4-41计算； 矩形斜导柱的厚度和宽度尺寸可以用公式4-42、4-43计算 但实际设计中常用查表法来得到圆形斜导柱的直径或矩形斜导柱的厚度和宽度尺寸4）斜导柱长度的计算 圆形端面斜导柱的长度主要根据抽芯距、斜导柱直径及斜角来确定由图4-106所示，斜导柱的长度为： L=L1 + L2 + L3 + L4 + L5 =（D/2）tαnα+h/cosα+（d/2）tαnα+S/sinα+（5~10）mm (4—44),式中 L ——斜导柱的总长度（mm）； D ——斜导柱台肩直径（mm）； d ——斜导柱工作部分的直径（mm）； h ——斜导柱固定板的厚度（mm）； S ——抽芯距（mm）； α ——斜导柱的倾斜角（°）。

斜导柱在固定板中的安装长度为Lα： Lα=L1+L2-L3=（D/2）tαnα+h/cosα-（d/2）tαnα mm (4—45),（2）滑块的设计 滑块是斜导柱侧向分型抽芯机构中的一个重要零部件，注射成型时塑件尺寸的准确性和移动的可靠性都需要靠它来保证滑块的结构主要有两种形式，整体式和组合式1）侧型芯和滑块的联接形式 图4-107是几种常见的滑块与侧型芯联接的方式,2）滑块的导滑形式 滑块在侧向分型抽芯和复位过程中，要沿一定的方向平稳往复移动为保证滑块运动平稳，抽芯及复位可靠，无上下窜动和卡紧现象，滑块在导滑槽内必须很好地导滑滑块与导滑槽的配合形式根据模具大小、结构及塑件产量的不同而不同，常见的形式如图4-108所示图α是整体式T型导滑槽，结构比较紧凑，但制造困难，精度难以控制，主要用于小型模具,图b和图c是整体盖板式结构，图b是在盖板上加工出台肩的导滑部分，图c是把台肩的导滑部分在另一块模板上加工出来，他们克服了整体式导滑槽加工困难的缺点,图d和图e是整体盖板式结构的变形，他们用的是局部盖板，这样导滑部分淬硬后便于磨削加工，精度也容易保证，而且装配方便,图f是把导滑基准放在中间的镶块上，这样可以减少加工基准面,,滑块与导滑槽的配合间隙一般为H7/f7,也可采用H8/f8的间隙配合,3）滑块的定位装置 合模时为了保证斜导柱的伸出端可靠地进入滑块的斜孔，滑块在抽芯后的终止位置必须定位，所以滑块需要有定位装置，而且必须灵活、可靠、安全。

图4-109给出了几种常见的定位装置的形式图α是依靠弹簧的弹力使滑块停靠在挡板上而定位，它适用于任何方向的抽芯动作，尤其适用于卧式注射机向上抽芯的场合,图b是利用滑块自重达到定位的目的，一般仅适用于卧式注射机上滑块位于模具下方的情况,图c是利用弹簧、活动定位钉定位，它适用于立式注射机或卧式注射机的横向抽芯动作,图d是以钢球来代替活动定位钉，特点是不易磨损,4）滑块的导滑长度 滑块在完成抽芯动作后，留在导滑槽内的长度应大于滑块长度的2/3，否则在滑块复位时容易倾斜，损坏模具 5）斜导柱与滑块的配合间隙 在斜导柱抽芯机构中，斜导柱只起驱动滑块的作用，至于在闭模状态下型腔内熔融塑料对滑块的压力应该由楔紧块来承受因此为了运动灵活，斜导柱与滑块一般采用比较松动的配合，可作成单边0.5的间隙，或取f 9配合这样做还有一个优点，在开模的瞬时有一个很小的空行程，使侧型芯更可靠地在未抽出前强制塑件脱离定模的型腔或型芯，并使楔紧块首先让开，然后在进行侧抽芯3）楔紧块的设计 1）楔紧块的形式 在注射成型的过程中，侧型芯会受到型腔内熔融塑料较大推力的作用，这个力会通过滑块传给斜导柱，而一般的斜导柱为一细长杆，受力后很容易变形。

因此必须设置楔紧块，以便在合模状态下能压紧滑块，承受腔内熔融塑料给予侧向成型零件的推力楔紧块的主要形式如图4-110所示图α是将楔紧块和滑块都做成整体式的，这样的结构牢固可靠，但是较费材料，且加工不便，最主要的缺点是磨损后调整困难,图b是用螺钉、销钉固定的形式，制造和调整都较方便，是用于锁紧力不大的场合,图c是采用T形槽固定并用销钉定位，能承受较大的侧向力，但加工不方便，尤其是装拆困难，所以不常用,图d是采用将楔紧块整体嵌入模板的形式，其刚性较好，修配方便，适用于模板尺寸较大的模具,图e、f的形式，都是对楔紧块起加强作用的结构，适用于锁紧力较大的场合,2）楔紧块的楔角 在侧抽芯机构中，楔紧块的楔角是一个重要参数为了保证在合模时能压紧滑块，而在开模时它又能迅速脱离滑块，避免楔紧块影响斜导柱对滑块的驱动，锁紧角α′一般必须大于斜导柱的斜角α，这样才能保证模具一开模，楔紧块就让开如图4-111所示，α′=α+（2°~3°）4）斜导柱抽芯机构中的干涉现象及先复位机构 1）抽芯时的干涉现象 干涉现象是指滑块的复位先于推杆的复位致使活动侧型芯与推杆相碰撞，造成推杆或侧型芯的损坏，如图4-112所示。

2）避免干涉的条件 在一般注射模中，推杆的复位通常采用复位杆来完成但在斜导柱抽芯机构中，如果侧型芯的水平投影与推杆重合或推杆的顶出距离大于侧型芯的最低面时，若仍采用复位杆复位，就有可能产生干涉现象因此在模具结构允许的情况下，应尽量避免推杆与侧型芯的水平投影相重合，或是推杆的顶出距离小于侧型芯的最低面如果模具结构不允许，那么在一定的条件下，采用复位杆也能起到推杆的先复位作用条件是：推杆断面至侧型芯的最近距离h和tgα的乘积要大于侧型芯与推杆在水平方向的重合距离S，即h·tgαS（一般大于0.5mm以上），如图4-112α所示如果仍不能满足要求，那就必须采用结构较复杂的先复位机构3）推杆先复位机构 在设计先复位机构时要注意，它一般不能保证推杆推管等推出零件的精确复位，所以它也要与复位杆连用，保证推杆的精确复位图4-114所示为一种楔杆三角滑块式先复位机构,1—推杆固定板 2—三角形滑块 3—楔杆,,,3 . 斜导柱分型与抽芯机构的形式 （1）斜导柱在定模、滑块在动模的结构 （2）斜导柱在动模、滑块在定模的结构 如图4-115所示,该模具的特点是没有推出机构，凹模制成瓣合式模块，可在定模板上滑动，斜导柱5与凹模滑块3上的斜导柱孔之间存在着较大的间隙C（C=1.6～3.6mm）,开模时，在凹模滑块移动之前，模具首先分开一段距离h (h=C/Sin α)，使凸模4从塑件中脱出h距离并与塑件发生松动,然后凹模滑块在斜导柱的带动下分开而脱离塑件，最后由人工将塑件取出。

这种形式的模具结构较为简单，加工方便，但需要人工取塑件，生产率较低，仅适用于小批量生产的简单模具图4-116,该模具的特点是凸模13与动模扳10之间有一段可相对运动的距离开模时，动模部分向下移动，在弹簧6和顶销5的作用下在A处分型,由于塑件包紧力的作用，凸模13不动，此时侧型芯滑块14在斜导柱12的作用下开始侧抽芯退出塑件继续开模时，凸模13的台肩与动模扳10接触，模具在B处分型,包在凸模上的塑件随动模一起向下移动从凹模镶件2中脱出，最后由推件板4将塑件顶出,（3） 斜导柱与滑块同在定模的机构,图4-117是采用弹簧螺钉式顺序分型机构的形式,开模时，由于弹簧8的作用首先从Α分型面分开，主浇道凝料从主浇道中脱出，同时侧型芯滑块1在斜导柱2的作用下开始侧向抽芯,当动模移动至定距螺钉7起限位作用时，抽芯动作宣告结束此时动模继续移动，分型面B分开，塑件脱出定模，留在凸模3上，最后由推件扳6推出塑件,这种结构形式较为简单，制造方便，适用于抽心力不大的场合,图4-118是采用摆钩式顺序分型机构的形式,开模时，由于摆钩8紧紧钩住动模扳11上的挡块12，迫使分型面Α首先分开，此时侧型芯滑块1在斜导柱2的作用下开始做抽芯动作，在侧型芯全部抽出塑件的同时，压块9上的斜面使摆钩8按逆时针方向转动而脱离挡块12,当动模继续移动时，定模板10被定距螺钉5拉住，使分型面B分开，塑件由凸模3带出定模，最后由推件扳4推出塑件,（4） 斜导柱与滑块同在动模的结构,图4-119,侧型芯滑块2安装在推件板4的导滑槽内，开模时侧型芯滑块2与斜导柱3并无相对运动，当推出机构开始动作时，推杆6推动推件板4，使塑件脱离凸模7，与此同时，侧型芯滑块2在斜导柱3的作用下离开塑件，完成抽芯动作,这种结构由于滑块始终不脱离斜导柱，所以滑块不设定位装置。

由于斜导柱的总长受定模厚度的制约，这种结构只适用于抽芯距不大的场合,4.5.3 斜滑块分型与抽芯机构 当塑件的侧凹较浅，所需的抽芯距小，但侧凹的成型面积较大时，可采用斜滑块分型抽芯机构斜滑块分型抽芯机构与斜导柱分型抽芯机构相比具有结构简单，安全可靠，制造方便等优点，因此应用也较为广泛1 .滑块导滑的斜滑块分型抽芯机构 如图4-120,。