第8章合模导向及抽芯机构设计.ppt

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1、第8章 合模导向及抽芯机构设计,重点： 1、导柱合模机构的应用。 2、抽拔距的确定。 3、斜导柱、斜滑块抽芯机构的设计。 难点： 1、斜导柱的尺寸计算。 2、抽芯机构的动作实现过程。,8.1 合模导向机构 8.2 侧向分型与抽芯机构,第8章 合模导向及抽芯机构设计,8.1.1 概述 8.1.2 导柱合模机构 8.1.3 导柱增设锥面合模机构,8.1 合模导向机构,合模机构是塑料模具必不可少的组成部分。 合模机构的三个作用: 1.导向作用 引导动、定模正确合拢，避免型芯或凸模先行进入凹模型腔内，以保证不损坏成型零件。如图5-1所示，一般导柱的长度至少长于型芯6-8mm。,8.1.1 概 述,2.

2、定位作用 定位是指保证动、定模按照正确的位置闭合以形成所要求的型腔。 合模方向要求唯一性，即便型腔形状对称也按特定方向合模，因为制造模具不考虑互换性。 导柱与导套的配合间隙值影响合模对中精度。,8.1.1 概述,3.承受侧压力 导柱应有足够的强度和刚度，能承受一定的侧压力。 高压熔体对型腔侧壁的作用力有可能使型腔扩张变形； 导柱为悬臂梁，移动模板的重量可能造成导柱弯曲变形。 导柱直径的确定,8.1.1 概述,(一)导柱布置 (二)导柱的类型及应用 (三)导套(导向孔)的类型及应用,8.1.2 导柱合模机构,(一)导柱的布置 导柱布置的形式：对称分布式和非对称分布式如下图所示,8.1.2 导柱合

3、模机构,8.1.2 导柱合模机构,（二）导柱的类型及应用 （1）类型：带头导柱和带肩导柱 带头导柱如图5-3a所示 带肩导柱型和型如图5-3b、c所示 （2）螺栓固定式铆接固定式导柱除上述常用导柱结构外，一些其它结构形式如图5-4所示,5-3 带头导柱,）,对导柱与导向孔的长度要求： 1）导柱 按功能不同分为三段： 固定段 配合长度一般为导柱直径的1.52倍 导向段 必须比型芯或凸模高度长68mm 引导段 长度约取导柱直径的1/3 2）导向孔 一般取值为12d（d为导柱直径） 导向孔或导套的前端须倒圆角R11.5,导柱、导套的有关配合要求： 导柱与导套易磨损，为保证合模精度应便于更换。 导柱、

4、导套为塑料模的标准件。 导柱和导套与其固定板采取H7/k6过渡配合。导柱（导向段）与导向孔采取H7/f7、H8/f8间隙配合。在满足合理的配合长度后，其余部分孔径扩大0.5-1mm。,导向孔的类型：直接在模板上加工出来（如图 5-3a）加工导套后再将导套镶嵌入模板中（如图5-3b、c）。 导套的结构形式：直导套（如图5-5a） 带头导套（如图5-5b、c、d）,8.1.2 导柱合模机构,(三)导套（导向孔）的类型及应用,图5-4 直导套,(三)导套（导向孔）的类型及应用 导套的固定方法（如图5-6） 在导向孔上制作承屑槽如图5-8所示，以容纳铁屑等物，确保分型面紧密贴合。,8.1.2 导柱合模

5、机构,材料及热处理要求 导柱和导套均应具有坚硬而耐磨的表面，导柱应心部坚韧不易折断。 导柱 钢，渗氮淬火 、。 导套 、 导柱与导套的硬度有所差别。,8.1.2 导柱合模机构,8.1.3.导柱增设锥面合模机构 （一）、锥面定位的特点: 锥面定位要求锥形部位的贴合面不少于80% 1）消除了配合间隙误差，使配合精度提高 2）在型腔的x、y方向上均设置锥面定位件提高定位可靠性的同时型腔侧壁强度和刚度也得到加强，提高了模具工作安全性。,1）圆锥定位装置 （如图5-9）,(二)、锥面定位装置的结构形式,8.1.3.导柱增设锥面合模机构,2）矩形带斜面定位装置 （如图5-10）,3）在凹模板和型芯板上分别

6、整体加工或镶嵌矩形带单侧斜面定位块（如图5-11）,4) 定位件要求有HRC50以上的硬度。 整体式斜面可采用贴淬火镶片的办法，失效后便于修复精度如图5-12。,5.2.1 概 述 5.2.2 斜导柱分型与抽芯机构 5.2.3 斜滑块分型与抽芯机构,5.2 侧向分型与抽芯机构,5.2.1 概述,侧型芯:当塑件上具有与开模方向不同的内外侧孔或侧凹等结构阻碍塑件直接脱模时,必须将成型侧孔或侧凹的零件做成活动结构的零件。 侧向抽芯机构：在推动塑件脱离模具之前需先将侧型芯抽出，然后再推出塑件，完成侧型芯抽出和复位动作的机构。,（一）.侧向分型和抽芯机构的分类 （1）手动分型抽芯机构 特点：侧抽芯和侧向

7、分型的动作由人工来实现，模具结构简单，制模容易，但生产效率低，不能自动化生产，工人劳动强度大，故在抽拔力较大的场合下不能采用。 （2）机动分型抽芯机构 （3）液压或气动驱动抽芯机构,5.2.1 概述,（二）.抽芯距的计算 抽芯距：指侧型芯从成型位置抽至不妨碍塑件脱模的位置，侧 型芯在抽拔方向所移动的的距离。 一般，抽芯距等于侧孔深加2-3mm。 当塑件较特殊时如图5-61所示，其计算公式如下： 式中 S抽芯距； S1抽芯距极限尺寸； R塑件外形； r塑件外形小径；,5.2.1 概述,（一）.斜导柱分型与抽芯机构 特点：结构简单、制造方便、安全可靠、应用广泛等特点。 工作原理如图5-62所示 1

8、.斜导柱的设计 （1）斜导柱的结构如图 （2）斜导柱倾斜角a的确定 斜导柱倾斜角a与斜导柱所受的弯曲离抽拔力开模力等有关的重要参数，从受力图上可知如图5-64。,5.3.2 斜导柱分型与抽芯机构,图中： Q抽拔力 P1开模力 P斜导柱施与滑块的正压力 P斜导柱承受的弯曲力 F1斜导柱与滑块间的摩擦力 F2滑块与导滑槽间的摩擦力,Pcosa=Q+F1sina+F2 式中 F1=Pf F2=P1f 代入上式 （5-6） （5-7）,5.3.2 斜导柱分型与抽芯机构,由（5-6）和（5-7）式得 （5-8） 引入摩擦角概念 即f =tg （5-8）式改写成,5.3.2 斜导柱分型与抽芯机构,化简得

9、（5-9） 将（5-9）代入（5-7）得 （5-10）,5.3.2 斜导柱分型与抽芯机构,斜角a与斜导柱的工作长度抽芯距开模距离的关系 如图5-65,由图可知: （5-11） （5-12） 式中 H抽芯机构完成抽芯距S所需的开模距； S抽芯距； l斜导柱的工作长度 a斜导柱的倾斜角（a25。） （3）斜导柱直径d的计算 斜导柱主要承受弯曲力，可根据最大许用弯曲应力验算,5.3.2 斜导柱分型与抽芯机构,M=PI1 (5-13) 式中 M最大弯距 P 斜导柱所受最大弯曲力 I1弯曲力力点距斜导柱伸出端根部的距离如图5-65 （5-14） 式中 弯最大弯曲应力 M 断面系数 许用弯曲应力 因斜导柱

10、断面为圆形，故断面系数为 （5-15） 代入（5-11）式即可计算斜导柱直径： （5-16）,5.3.2 斜导柱分型与抽芯机构,2.滑块与导滑槽的设计 （1）侧型芯与滑块的连接形式（如图5-66） （2）侧型芯的结构（如图5-67） （3）滑块限位肩的位置（如图5-68） （4）滑块的导滑形式 滑块与导滑槽的配合形式（如图5-69） 锥面定位的滑块导滑槽（如图5-70） （5）滑块长度与导滑槽长度 注意：滑块长度与导滑槽长度之比一般为3:2滑块的滑动长度应大于滑块高度，否则易歪斜，造成运动不畅或卡滞（如图5-71）局部延长导滑板（如图5-72）,5.3.2 斜导柱分型与抽芯机构,3.滑块定位装

11、置的设计 滑块定位装置的几种形式（如图5-73） 注意：由于定位装置的可靠性与滑块抽拔方向紧密相关，所以应指明模具安装于成型设备上的方向，以确保工作安全。 4.楔紧块的设计 （1）楔紧块的形式（如图5-74） （2）楔紧块的楔角a 楔紧块的楔角一般取a=a+（2。3。）,5.3.2 斜导柱分型与抽芯机构,5.设计中的一些其它问题 （1）斜导柱倾斜角必须与滑块上斜孔的斜角一致（如图5-76），滑块斜孔直径一般比斜导柱直径大0.5-0.8毫米斜导柱伸入滑块深度要合适（如图5-77）。 （2）滑块与导滑槽的配合关系一般采用H7/f7或h7/e6。,（3）由于滑块部分易于磨损，故该部位零件的材料应具有

12、一定的耐磨性。对于高寿命模具可采用贴淬火镶片于滑块两侧的方法，当楔紧斜面面积较大时，可开设油槽减轻磨损。 （4）应注意侧型芯与推杆是否会发生干涉（如图5-78） 侧型芯与推杆不发生干涉的条件： （5-17） 滑块先行复位机构（如图5-79） 摆杆式先行复位机构（如图5-80）,5.3.2 斜导柱分型与抽芯机构,6.斜导柱分型与抽芯机构的结构形式 （1）斜导柱在定模，滑块在动模（如图5-81)。 （2）斜导柱在动模，滑块在定模（如图5-82） （3）斜导柱与滑块同在定模或同在动模 斜导柱与滑块同在定模（如图5-84） 斜导柱与滑块同在动模（如图5-85） （4）斜向抽芯结构抽芯方向向定动模倾斜的

13、抽芯叫斜向抽芯。(见图5-86),5.3.2 斜导柱分型与抽芯机构,（一）、滑块导滑的斜滑块分型与抽型机构 特点：结构简单、制造方便、安全可靠等。 适用对象：侧向凸凹较浅，抽芯距较小，成型面积较大，所需抽拔力较大的模具。 工作原理（如图5-93） 斜滑块内侧抽芯机构（如图5-94） 塑件局部有凹槽时的斜滑块内侧抽芯机构如图5-95,5.3.3 斜滑块分型与抽芯机构,1.斜滑块的设计 （1）斜滑块的斜角 注意事项：由于滑块的刚性较好，因此斜角可比斜导柱的大一些，但一般不超过30。 （2）斜滑块的高度 斜滑块完成侧抽芯所推出的高度小于滑槽长度L的2/3如图5-96。 （3）斜滑块的组成形式如图5-97,5.3.3 斜滑块分型与抽芯机构,2.导滑槽的设计 （1）导滑槽的形式 按其截面形状分，有矩形、半圆形、燕尾形等 如图5-98。 （2）斜滑块与导滑槽的配合 矩形导滑槽与滑块的配合部位如图5-99,5.3.3 斜滑块分型与抽芯机构,3.斜滑块设计的几点注意事项 （1）一般将型芯设在动模如图5-100。 （2）斜滑块通常设在动模部分如图5-101。 滑块止动机构如图5-102。 （3）为保证斜滑块在和模时拼合紧密，成型时不溢料，可采用如图5-103所示的装配形式。,5.3.3 斜滑块分型与抽芯机构,，,END,