注射模侧向分型与抽芯机构.ppt

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,注射模侧向分型与抽芯机构,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,主讲：李阳,HUAZHONG UNIVERSITY OF SCIENCE&TECHNOLOGY,1,、引言,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。,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。,成型凸台,侧向分型,成型侧孔或侧凹,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,侧向抽芯机构的分类及组成,抽芯力与抽芯距的确定,斜导柱侧向分型与抽芯机构,弯销侧向分型抽芯机构,斜导槽侧向分型与抽芯机构,斜滑块侧向分型与抽芯机构,齿条齿轮侧向分型与抽芯机构,弹性元件侧向分型与抽芯机构,手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,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,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,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及控制系统,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,4,、侧向分型与抽芯机构的组成,以斜导柱为例，介绍侧抽芯机构的组成及作用,侧向成形元件：侧向成型元件是成型塑件侧向凹凸（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,3,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，如图中侧滑块,9,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零件，如图中的斜导柱,8,锁紧元件：为了防止注射时运动元件受到侧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,10,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，以保证合模时传动元件能顺利使其复位的元件，如图中,1115,所组成的弹簧拉杆挡块机构,1,动模板,2,动模镶块,3,侧型芯,4,凸模,5,定模镶块,6,定模板,7,圆柱销,8,斜导柱,9,侧滑块,10,楔紧块,11,挡块,12,弹簧,13,垫圈,14,螺母,15,拉杆,5,、抽芯力的计算,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阻力、两者之和即为抽芯力,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,A,塑件包裹型芯的面积,p,塑件对型芯单位面积上的包紧力，模外冷却的塑件，,p,取,(2.43.9)10,7,Pa,，模内冷却的塑件，,p,取,(0.81.2)10,7,Pa,塑件对钢的摩擦系数，一般为,0.10.3,脱模斜度,F,0,运动时的摩擦力,5,、影响抽芯力大小的因素,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,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,侧型芯数量增加，则塑件冷却导致型芯之间产生额外的应力，使抽芯阻力增大,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,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,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,5,、抽芯距的确定,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,抽芯距的大小直接关系到侧抽芯机构的设计,侧向抽芯距一般比塑件上侧凸凹、侧孔的深度大,23mm,6,、斜导柱侧抽芯机构的组成及工作原理,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,2,、,14,挡块,3,弹簧,4,拉杆,5,侧滑块,6,、,13,楔紧块,7,、,11,斜导柱,8,侧型芯,9,凸模,10,定模板,12,侧向成形块,6,、斜导柱侧抽芯机构的组成及工作原理,成型元件：测型芯,8,和侧向成型块,12,运动元件：在推件板,1,上的导滑槽内运动的侧滑块,5,和,12,传动元件：固定在定模板,10,内与合模方向成一定角度的斜导柱,7,、,11,锁紧元件：注射时防止测型芯和侧滑块产生位移的楔紧块,6,、,13,限位元件：使侧滑块在抽芯结束后准确定位的由限位挡块,2,、,14,，拉杆,4,，弹簧,3,以及垫圈螺母等组成的限位机构,6,、斜导柱侧抽芯机构的组成及工作原理,图,a,为注射结束时的合模状态，侧滑块,5,、,12,分别由楔紧块,6,、,13,锁紧；,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,7,的作用下，侧滑块,5,带动侧型芯,斜导柱侧抽芯,工作过程演示,6.1,斜导柱的设计,斜导柱的基本形式,斜导柱倾斜角的选择,斜导柱长度计算,斜导柱直径的计算,6.1.1,斜导柱的基本形式,L,1,为固定于模板内的部分，与模板上的安装孔采用过渡配合；,L,2,为完成抽芯所需工作部分的长度；,L,3,为斜导柱端部具有斜角,部分的长度；,为斜导柱的倾斜角,通常取比,大,2,3,，如果,，则,L,3,部分会参与侧抽芯，使抽芯尺寸难以确定,侧滑块与斜导柱工作部分采用间隙配合，间隙为,0.5-1mm,6.1.2,斜导柱倾斜角的选择,斜导柱与开合模方向的夹角称为斜导柱的倾斜角,，,倾斜角,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的重要参数,倾斜角,取 比较理想，一般设计时取 ，最常用的是,在抽芯阻力一定的情况下，倾斜角增大，斜导柱受到的弯曲力增大，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,抽芯距离大时，,可取大,抽芯力大时，,可取小,6.1.3,斜导柱的长度计算,斜导柱的长度与抽芯距、倾斜角有关,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,L,与抽芯距,s,及倾斜角,有关，即：,那么斜导柱的总长度为：,Lz,斜导柱的总长度；,d2,斜导柱固定大端直径；,h,斜导柱固定板厚度；,d,斜导柱工作部分的直径；,s,侧向抽芯距。,6.1.4,斜导柱直径的计算,进行力学分析计算，确定斜导柱所受弯曲力,Fw,F,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,F,t,抽拔阻力，是抽芯力,Fc,的反作用力,F,k,开模力，通过导滑槽施加于滑块；,F,1,斜导柱与滑块间的摩擦力；,F,2,滑块与导槽间的摩擦力；,6.1.4,斜导柱直径的计算,斜导柱所受弯矩为：,Mw,弯矩；,Fw,弯曲力；,Lw,弯曲力臂；,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：,斜导柱所用材料的许用弯曲应力,H,w,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,由于计算复杂，也可用查表的方法确定斜导柱的直径。,6.2,侧滑块的设计,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；,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,侧滑块的导滑通常采用,T,形滑块,T,形设计在滑块的底部，用于较薄的滑块,T,形设计在滑块的中部，用于较厚的滑块,6.2,组合式侧滑块,侧滑块和侧型芯分开加工，然后装配在一起,为小的侧型芯从侧滑块的后端镶入后再使用螺塞固定的形式,侧型芯镶入后用圆柱销定位,细小的侧型芯在固定部分适当放大镶入侧滑块后端在用圆柱销定位,多个小型芯镶拼组合，把各个型芯镶入一块固定板后，用螺钉和销钉将其从正面与侧滑块连接和定位,6.3,导滑槽的设计,最常用的导滑槽是,T,形槽和燕尾槽,a,整体式结构，结构紧凑，加工精度高；,b,，,c,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,d,，,e,局部的盖板式，解决加工难的问题；,f,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,g,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，在滑块运动的过程中导滑槽和侧滑块要求保持一定的配合长度,6.4,楔紧块的设计,防止侧滑块在注射成形时受力而后退，从而影响塑件的尺寸精度,防止斜导柱弯曲变形,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,6.5,侧滑块定位装置的作用,侧滑块和斜导柱分别在模具动、定模两侧,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,6.5,侧滑块定位装置的设计,弹簧挡块、顶销、利用滑块自重等,7,、斜导柱侧向分型与抽芯的应用形式,斜导柱与斜滑块在模具上的不同安装位置，组成了侧向分型与抽芯机构的不同应用形式,斜导柱固定在定模、侧滑块安装在动模,斜导柱固定在动模、侧滑块安装在定模,斜导柱与侧滑块同时安装在定模,斜导柱与侧滑块同时安装在动模,斜导柱的内侧抽芯,7.1,斜导柱固定在定模、侧滑块安装在动模,这是应用最为广泛的形式，既可适用于单分型面模具，也可用于双分型面注射模具,1,型芯,2,推管,3,动模镶块,4,动模板,5,斜导柱,6,侧型芯滑块,7,楔紧块,8,中间板,9,定模座板,10,垫板,11,拉杆导柱,12,导套,7.1,推出机构与侧型芯的干涉,在合模的过程中，侧滑块的复位先于推杆的复位，导致侧型芯与推杆碰撞，此现象称为干涉。,图,a,为合模状态，在侧型芯的投影下有推杆；图,b,为斜导柱刚插入斜滑块的斜导孔中使其向右边复位的状态，而此时模具的复位杆还未复位，就会发生干涉现象。,7.1,不发生干涉的条件,一般情况下，只要使 即可避免干涉，,h,c,为在完全合模状态下推杆端面离侧型芯的最近距离，,s,c,为在垂直于开模方向的平面上，侧型芯与推杆在分型面投影范围内的重合长度,如果无法满足这个条件，则必须设计推杆的先复位机构,7.1,弹簧先复位机构,利用弹簧的弹力使推出机构在合模之前进行复位,结构简单、安装方便，但弹簧的力量较小，且容易疲劳失效，可靠性差，仅适合于复位力不大的场合,7.2,斜导柱固定在动模、侧滑块安装在定模,虽然仅仅只是交换了场地，但脱模和抽芯的方式与斜导柱在定模、侧滑块在动模的结构相比，发生了很大的变化,如果侧抽芯与脱模同时进行，由于侧型芯在开模方向的阻碍，使塑件从动模上脱下而留于定模，侧抽芯结束后，塑件无法从定模取出,或者由于塑件对凸模的包紧力大于侧型芯使塑件留于定模的力，则塑件被侧型芯撕裂或者细小的侧型芯被折断,斜导柱在动模、侧滑块在定模时，侧抽芯与脱模不能同时进行,7.2,工作过程演示,7.2,先抽芯后脱模,凸模浮动式斜导柱定模侧抽芯,1,支承板,2,动模板,3,凸模,4,推件板,5,楔紧块,6,斜导柱,7,侧型芯滑块,8,限位销,1),凸模,3,以,H8/f8,的配合安装在动模板,2,内，并且其底端与动模支撑板有,h,的距离；,2,）开模时，由于凸模,3,具有足够的包紧力，只是凸模在开模,h,距离内动模后退的过程中保持静止；与此同时侧型芯滑块,7,在斜导柱,6,的作用下进行侧向抽芯；,3,）侧向抽芯结束，继续开模，塑件和凸模一起随动模后退，由推出机构将制品推出；,凸模浮动是斜导柱侧抽芯机构在合模时要考虑凸模,3,的复位,7.2,先脱模后抽芯,该模具不需要设置推出机构，需要人工取出塑件，操作不方便、劳动强度大、生产效率低，仅适合于小批量的简单模具,斜导柱,5,和,3,之间存在配合间隙,c,（,2-4,），开模时动定模先分开,1,定模座板,2,导滑槽,3,凹模侧滑块,4,凸模,5,斜导柱,6,动模板,7,动模座板,7.3,斜导柱与侧滑块同时安装在定模,斜导柱固定在定模座板上，侧滑块安装在定模板上，需要在两者之间增加一个分型面，实现斜导柱与侧滑块之间的相对运动,设计时斜导柱可以适当加长，侧抽芯时侧滑块始终不脱离斜导柱，因此可以不需要设置侧滑块的定位装置,1,侧型芯滑块,2,斜导柱,3,凸模,4,推件板,5,定距螺钉,6,转轴,7,弹簧,8,摆钩,9,压块,10,定模板,11,动模板,12,挡块,13,推杆,需要采用定距顺序分型机构,摆钩式,7.4,斜导柱与侧滑块同时安装在动模,通过推件板推出机构来实现斜导柱与侧滑块的相对运动,设计时斜导柱可以适当加长，侧抽芯时侧滑块始终不脱离斜导柱，因此也可以不需要设置侧滑块的定位装置,适合于抽拔距和抽芯力均不太大的场合,1,楔紧块,2,侧型芯滑块,3,斜导柱,4,推件板,5,动模板,6,推杆,7,凸模,7.5,斜导柱的内侧抽芯,弹簧定模内侧抽芯,1,型芯,2,侧型芯滑块,3,斜导柱,4,小弹簧,5,弹簧,6,限位螺钉,8,、弯销侧向分型与抽芯机构,如果用截面是矩形的弯销代替斜导柱，则斜导柱侧抽芯机构就成了弯销侧抽芯机构,工作原理与斜导柱侧抽芯机构相似,1,挡块,2,定模板,3,楔紧块,4,弯销,5,侧型芯滑块,6,动模板,8,、弯销侧抽芯机构的特点,弯销是矩形截面，其抗弯截面系数比圆形的斜导柱大，因此可以采用更大的倾斜角，所以在开模距相同的情况下可获得更大的抽芯距,弯销可以设计成变角度，实现不同抽芯阶段不同的抽芯力和抽拔距,1,弯销,2,侧滑块,3,侧型芯,8,、弯销内侧抽芯,弯销与斜导柱一样，不仅可以实现外侧抽芯，也可以用于内侧抽芯,1,弯销固定板,2,垫板,3,限位螺钉,4,侧型芯,5,弯销,6,凸模,7,推件板,8,动模板,9,拉钩,10,压块,11,滑块,12,弹簧,9,、斜导槽侧向分型与抽芯机构,使用固定于模具外侧的斜导槽与固定在侧型芯滑块上的圆柱销来实现侧抽芯,1,推杆,2,动模板,3,弹簧,4,顶销,5,斜导槽板,6,侧型芯滑块,7,锁紧销,8,圆柱销,9,定模板,9,、斜导槽的形式,抽芯动作的过程受斜导槽的形状控制，图,(a),的形式从一开始就进行抽芯；图,(b),的形式进行延时抽芯；图,(c),的形式实现分段抽芯，可以实现第一阶段抽拔力较大，第二阶段抽拔距较长的侧抽芯,10,、斜滑块侧向分型与抽芯机构,当塑件的侧凸凹、侧孔较浅，所需抽芯力不大，但侧凸凹或侧孔的成形面积比较大，因而需要较大的抽芯力时，可采用斜滑块侧抽芯机构,利用模具推出机构的推出力驱动斜滑块作斜向运动，在塑件被推出脱模的同时由斜滑块来完成侧抽芯,结构相对简单，可以分为斜滑块和斜导杆两大类，而每一类又可以分为内侧抽芯和外侧抽芯两种形式,斜滑块外侧抽芯机构,斜滑块设计成两块对开式的凹模镶块，推出时，斜滑块侧向运动实现侧抽芯，同时塑件从型芯上脱出,1,动模板,2,斜滑块,3,推杆,4,定模型芯,5,动模型芯,6,限位螺钉,7,动模型芯固定板,斜滑块内侧抽芯机构,斜滑块在推杆的作用下，推出塑件的同时向内侧移动完成侧抽芯动作,1,斜滑块,2,型芯,3,限位销,4,镶块,5,推杆,斜滑块侧抽芯设计时的注意事项,斜滑块刚性好，能承受较大的抽拔力，其倾斜角最大可到,40,，但通常不超过,30,正确选择主型芯的位置，直接关系到塑件能否顺利脱模,斜滑块侧抽芯设计时的注意事项,有时需要设置斜滑块的止动装置，如弹簧顶销止动装置或者导销止动装置,1,推杆,2,动模型芯,3,动模板,4,斜滑块,5,定模型芯,6,弹簧顶销,1,动模板,2,斜滑块,3,止动导销,4,定模板,斜滑块侧抽芯设计时的注意事项,斜滑块的推出距离可由推杆的推出距离来确定，但是为了防止合模时斜滑块卡死，斜滑块在导滑槽中推出的行程有一定的要求，立式模具不大于斜滑块高度的,1/2,，卧式模具不大于斜滑块高度的,1/3,在侧向抽芯距较大时，为了防止斜滑块和推杆脱离，设计时需要注意推杆位置的选择,斜滑块的装配要求,斜滑块推出后的限位，防止斜滑块从导滑槽中滑出,斜导杆导滑的侧向分型与抽芯,斜导杆外侧抽芯,1,推杆固定板,2,滚轮,3,斜导杆,4,推杆,5,动模板,6,侧型芯,斜导杆导滑的侧向分型与抽芯,斜导杆内侧抽芯,1,滚轮,2,压板,3,推杆固定板,4,复位杆,5,斜导柱,6,凸模,7,动模板,8,定模板,斜导杆的复位,斜导杆内侧抽芯机构设计中，关键是斜导杆的复位,1,定模板,2,动模板,3,斜导杆,4,侧型芯,1,推板,2,推杆固定板,3,连杆,4,斜导杆,5,动模板,齿轮齿条侧向分型与抽芯机构,传动齿条固定在定模一侧,1,凸模,2,齿条型芯,3,定模板,4,齿轮,5,传动齿轮,6,止转销,7,动模板,8,导向销,9,推杆,齿轮齿条侧向分型与抽芯机构,传动齿条固定在动模一侧,1,传动齿条,2,传动齿条推板,3,传动齿条固定板,4,推板,5,推杆,6,齿轮,7,齿条型芯,8,传动齿条复位杆,9,动模板,10,定模板,弹性元件侧向分型抽芯机构,弹簧侧抽芯机构,硬橡胶侧抽芯机构,1,螺杆,2,弹簧,3,限位挡块,4,楔紧块,5,侧型芯滑块,6,侧型芯,7,定模板,1,楔紧块,2,侧型芯,3,硬橡胶,手动侧向分型与抽芯机构,模外手动侧抽芯机构实质上就是带有活动镶件的模具,手动侧向分型与抽芯机构,模内手动侧抽芯是指在开模前或开模后尚未推出塑件之前用手工完成模具上的侧抽芯，然后才把塑件推出,液压或气动侧向分型与抽芯机构,通过液压缸或气缸及控制系统来实现，用于侧向抽芯力和抽拔距很大，常用液压抽芯,液压缸固定在动模部分,液压缸固定在定模部分,1,侧型芯,2,楔紧块,3,拉杆,4,动模板,5,连接器,6,支架,7,液压缸,1,定模板,2,侧型芯,3,侧型芯固定板,4,支架,5,液压缸,思考题,斜导柱设计中有哪些技术问题？,斜导柱倾斜角一般如何选取？楔紧块的楔紧角如何选取？,侧型芯滑块与导滑槽导滑的机构有哪几种？,侧型芯滑块脱离斜导柱时的定位装置有哪几种形式？并说明各自的使用场合。,什么是侧抽芯时的干涉现象？如何避免干涉？,弯销侧向抽芯机构的特点是什么？,指出斜导槽侧抽芯机构的形式及各自的特点。,斜滑块侧抽芯可分为哪几种形式？指出斜滑块侧抽芯设计时的注意事项。,设计液压抽芯机构时应注意哪些问题？,致谢,谢谢！,