实用注塑成型及模具设计(第2版)
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5.7 侧向抽芯机构

5.7.1 简介

当塑件上具有与开模方向不同的内外侧孔或侧凹时,塑件不能直接脱模,必须将成型侧孔或侧凹的零件做成可动的,称为活动型芯。在塑件脱模前先将活动型芯抽出,然后再从模中推出塑件。完成活动型芯抽出和复位的机构称为抽芯机构。

1.分型与抽芯方式

抽芯方式按其动力来源可分为手动、机动、气动或液压分型抽芯。

(1)手动侧向分型抽芯 模具开模后,活动型芯与塑件一起取出,在模外使塑件与型芯分离,或在开模前依靠人工直接抽拔,或通过传动装置抽出型芯。手动抽芯的模具结构比较简单,但是生产效率低,劳动强度大,且抽拔力受到人力限制,因此只有在小批量生产和试制生产时才采用。

(2)机动侧向分型抽芯 开模时依靠注塑机的开模动力,通过传动零件,将活动型芯抽出。机动抽芯模具结构比较复杂,但型芯抽出无需手工操作,减轻了工人的劳动强度,生产率高,在生产实践中广泛采用。

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图5-130 模具抽拔距

(3)液压或气压传动侧向抽芯 活动型芯靠液压系统或气压系统抽出,有的注塑机本身就带有抽芯液压缸,比较方便,但是一般的注塑机没有这种装置,可以根据需要另行设计。由于注塑机本身就是使用高压液体作为动力的,因此采用液动比气动要方便些。这种方法不仅传动平稳,而且可以得到较大的抽拔力和较长的抽芯距。

2.抽拔距确定

抽拔力的计算同于脱模力的计算。

将型芯从成型位置抽至不妨碍塑件脱模的位置,型芯(或滑块)所移动的距离称为抽拔距。

一般抽拔距等于侧孔深加2~3mm。当结构比较特殊时,如成型圆形线圈骨架(见图5-130),设计的抽拔距不能等于线圈骨架凹模深度S2,因为滑块抽至S2时,塑件的外径仍不能脱出滑块的内径,必须抽出S1的距离再加2~3mm,塑件才能脱出。

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式中 S——抽拔距(mm);

S1——抽拔的极限尺寸(mm);

R——塑件外径(mm);

r——滑块内径(mm)。

5.7.2 机动式分型抽芯机构

机动式分型抽芯机构分为弹簧、斜导柱、弯销、斜导槽、楔块、斜滑块、斜槽、齿轮齿条等八种。

1.弹簧(或硬橡皮)分型抽芯机构

当塑件的侧凹比较浅,所需抽拔力和抽芯距不大的时候,可以采用弹簧或硬橡皮实现抽芯动作。图5-131所示为橡皮抽芯机构。闭模时,锁紧块迫使侧芯至成型位置;开模后,锁紧块脱离侧芯,侧芯即在硬橡皮或弹簧的作用下抽出塑件。

图5-132所示为弹簧抽芯机构,由滑块1、型芯2、弹簧等零件所组成。开模后塑件留在动模,当推杆5推动推板4时,滑块跟着移动;当滑块移动到型芯减小处时,两滑块在弹簧的作用下向内移动抽出塑件,继续开模即可取下塑件。

图5-133是弹簧抽芯机构的另一种形式。开模时,滚轮2脱离侧芯4,侧芯在弹簧3的作用下抽出。要注意在抽侧型芯时,中心型芯5不能随动模移动,否则塑件留于定模型腔,难以脱模。因此,设置了顶销6,使型芯5与动模板1开始有一段相对移动,待侧型芯抽出后,塑件包紧在型芯5上,再和动模一起移动。

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图5-131 橡皮抽芯机构

1—锁紧块 2—侧芯 3—硬橡皮

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图5-132 弹簧抽芯机构Ⅰ

1—滑块 2—型芯 3—动模板 4—推板 5—推杆

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图5-133 弹簧抽芯机构Ⅱ

1—动模板 2—滚轮 3—弹簧 4—侧芯 5—型芯 6—顶销

2.斜导柱分型抽芯机构

(1)斜导柱分型抽芯机构的结构 如图5-134所示,斜导柱分型抽芯机构主要是由与模具开模方向成一定角度的斜导柱3与滑块8组成,侧型芯5用销4固定在滑块上。开模时,开模力通过斜导柱作用于滑块,迫使滑块8在动模板7的导滑槽内向左移动,完成抽芯动作。塑件被推出系统推出型腔,如图5-134b所示,限位挡块9、螺钉11、弹簧10是使滑块保持抽芯后最终位置的定位装置,保证闭模时斜导柱能很准确地进入滑块的斜孔(弹簧10为压缩弹簧),再向左移动恢复原位。锁紧块1是防止在注塑成型时,由于侧型芯受力而使滑块产生位移。图5-134所示塑件靠推管推出型腔。

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图5-134 斜导柱分型抽芯机构

1—锁紧块 2—定模板 3—斜导柱 4—销 5—型芯 6—推管 7—动模板 8—滑块 9—限位挡块 10—弹簧 11—螺钉

下面分别介绍斜导柱分型抽芯机构中的主要部分,即斜导柱、滑块、导滑槽、滑块的定位装置和锁紧块的形式。

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图5-135 斜导柱形状

1)斜导柱。斜导柱的形状如图5-135所示。斜导柱的材料多用45钢、T8、T10,以及20钢渗碳处理等,淬火后硬度在55HRC以上,最后磨削加工保证表面粗糙度值Ra为0.8μm,各部分尺寸见表5-11。

表5-11 斜导柱尺寸 (单位:mm)

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斜导柱的安装固定形式见图5-136。斜导柱的倾斜角α一般在25°以下,锁紧块的角度α′=α+(2°~3°)。斜导柱与固定板之间用三级精度第三种过渡配合为宜。由于斜导柱只起驱动滑块的作用,滑块运动的平稳性由导滑槽与滑块间的配合精度保证,滑块的最终位置由锁紧块保证,因此为了运动灵活,斜导柱和滑块间采用比较松的配合,斜导柱的尺寸为d-0.5-1.0。斜导柱的头部可以做成如图所示的圆弧形,也可以做成圆锥形,必须注意圆锥部的斜角一定要大于斜导柱的倾斜角,以免斜导柱的有效长度离开滑块时,其头部仍然继续驱动滑块。

2)滑块。滑块分为整体式和组合式两种。组合式是把型芯安装在滑块上,这样可以节省优质钢材,且加工容易,因此应用广泛。型芯与滑块的连接形式如图5-137所示。一般型芯都比较小,所以在设计滑块与型芯的连接时,往往采用将型芯嵌入滑块部分的尺寸加大,见图5-137a;在考虑强度问题时,还可以采用图5-137b的形式,用骑缝销钉固定;图5-137c所示为燕尾槽式连接,用于型芯比较大的情况;当型芯比较小时,也可以用螺钉固定,如图5-137d所示;型芯为薄片形状时,可用通槽固定,如图5-137e所示;如有多个型芯时,可加压板固定,如图5-137f所示。

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图5-136 斜导柱的安装固定

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图5-137 型芯与滑块的连接形式

型芯为成型零件,材料用铬钨锰钢、T8、T10或45钢,淬火硬度为50HRC以上。滑块用T8、T10、45钢即可,淬火硬度为40HRC以上。

3)导滑槽。根据模具上型芯的大小,以及各厂的使用情况,滑块与导滑槽的配合形式各不相同,如图5-138a、b、c、d、e、f、g、h、i所示。总的要求是在抽芯过程中,保证滑块运动平稳,无上下窜动和卡紧现象。

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图5-138 滑块与导滑槽的配合形式

滑块的导滑长度有一定的要求。由于滑块在完成抽拔动作后,需停留在导滑槽内,因此留在导滑槽中的长度L不应小于滑块长度L1的2/3,如图5-139所示。如果太短,滑块在开始复位时容易倾斜,甚至损坏模具。为了不增大模具的体积,而又增加导滑槽长度,可采用局部加长的办法解决,如图5-140所示。

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图5-139 滑块的导滑长度

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图5-140 延长块结构

4)滑块定位装置。开模后滑块必须停留在一定的位置上,不可任意滑动。因此,必须设计定位装置,否则,闭模时斜导柱将不能准确地进入滑块,致使模具损坏。在设计滑块定位装置时,应根据模具结构,选用不同的形式。图5-141a、b是利用挡块定位的两种形式。向下抽芯时,可采用图5-141a的形式,它是利用滑块的自重停靠在挡块上,结构比较简单。向上抽芯时可采用图5-141b的形式,它是依靠弹簧的弹力使滑块停靠在挡块上而定位,弹簧的弹力应是滑块自重的1.5~2倍。图5-141c、d都是采用弹簧销的定位装置,形式基本相同,仅因挡板的厚度不同而用不同的方式安装弹簧。图5-141e是以钢球代替活动销。

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图5-141 滑块定位装置

1—滑块 2—导滑槽 3—挡块

5)锁紧块形式。在塑料的注射过程中,型芯受到塑料很大的推力作用。这个力通过滑块传给斜导柱,而一般斜导柱为一细长杆件,受力后容易变形。因此,必须设置锁紧块,以便在模具闭模后锁住滑块,承受塑料给予型芯的推力。锁紧块与模件的连接可根据推力的大小,选用各种不同的加固方式。

图5-142a是将锁紧块与定模固定板做成一体的整体式结构,牢固可靠,但是金属材料耗费大,多用于侧向力较大的场合。图5-142b是用螺钉和销钉固定的,这种形式制造简单,适用较为普遍。图5-142c是利用T形槽固定锁紧块的形式,销钉定位,这种结构可承受较大的侧压力。图5-142d是采用锁紧块整体嵌入模板的一种连接形式。图5-142e、f、g都是对锁紧块起加强作用的形式,用于侧压力很大的场合。

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图5-142 锁紧块形式

要求锁紧块的楔角α′大于斜导柱倾斜角α。这样当模具一开模锁紧块就让开,否则斜导柱将无法带动滑块作抽拔动作,见图5-143。一般取α′=α+(2~3)°。

(2)斜导柱长度和最小开模行程计算 斜导柱的长度由抽拔距、斜导柱的直径及其倾斜角的大小确定。抽芯方向与开模方向垂直时,其长度计算如下(见图5-144):

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图5-143 锁紧块楔角α′的形状

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图5-144 斜导柱长度与开模行程

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式中 L——斜导柱总长度(mm);

D——斜导柱固定部分大端直径(mm);

h——斜导柱固定板厚度(mm);

d——斜导柱直径(mm);

α——斜导柱的斜角(°)。其中,L4=S/sinα称为斜导柱有效长度;L3+L4称为斜导柱伸出长度;L5称为斜导柱头部长度,常取10~15mm,也可取截锥长度为d/3,半球形头取d/2。

完成抽拔距S所需的最小开模行程H由下式计算:

H=Scotα (5-26)

(3)斜导柱分型抽芯机构的结构形式 下面分别介绍斜导柱在定模、滑块在动模,斜导柱在动模、滑块在定模,斜导柱和滑块同在定模以及斜导柱和滑块同在动模的四种结构形式。

1)斜导柱在定模、滑块在动模的结构。斜导柱在定模、滑块在动模的结构是应用非常广的形式,图5-130和图5-134所示结构均属这种形式。随着开模运动的进行,侧芯被抽出,留于动模的塑件,在推出系统的作用下脱离型腔。图5-145所示也是斜导柱在定模、滑块在动模的一种形式。滑块在斜导柱的作用下,在推出板上导滑而脱离塑件。当塑件内部有凹槽时,也可以用斜导柱抽出型芯,如图5-146所示。

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图5-145 斜导柱在定模、滑块在动模的结构

1—斜导柱 2—滑块 3—定模座板 4—推出板 5—动模板 6—推杆 7—小锁紧楔 8—锁紧块

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图5-146 斜导柱抽内芯

斜导柱在定模、滑块在动模的结构,设计时必须注意的是在复位时滑块与推出系统不要发生干涉现象。如图5-147所示,在滑块1的复位先于推杆2的复位时,致使活动型芯碰撞推出杆而损坏,所以设计时就应慎重考虑。在模具结构允许的情况下,应尽量避免推出杆与活动型芯的水平投影相重合,或使推出杆的推出距离小于滑动型芯的最低面。当推出系统采用复位杆复位时,推杆可先于活动型芯复位,条件是:推杆端面至活动型芯最近距离h′和tanα的乘积,大于活动型芯与推杆或推管间在水平方向的重合距离S′,即h′tanα>;S′。图5-148a、b、c所示(一般大0.5mm以上)的情况就不会产生干涉而相互碰撞。如果模具结构不允许时,推出杆的复位应采用先复位机构。下面介绍几种形式:

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图5-147 干涉现象

1—滑块 2—推杆

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图5-148 h′和S′的关系图

1—推杆 2—复位杆 3—滑块 4—推管

①楔形滑块复位机构。如图5-149所示,楔形杆4固定在定模上,楔形滑块3在推出板2的导滑槽内可以滑动。合模过程中,楔形杆4的斜面将楔形滑块3朝箭头方向移动,同时楔形滑块3又迫使推出板2后退,完成推杆1的复位。这种形式由于楔形滑块3不宜过大,所以推杆1退回的距离也较小。

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图5-149 楔形滑块复位机构

1—推杆 2—推出板 3—滑块 4—楔形杆

②摆杆复位机构。如图5-150所示,摆杆复位机构与楔形滑块复位机构相似,所不同的是由摆杆3代替了楔形滑块的作用。合模时楔形杆5推动摆杆3,使其朝箭头方向转动,推动推出板2使推杆1复位。

③弹簧复位机构。在推出板与动模板之间装上弹簧,推出板靠弹簧的弹力而复位(见图5-98)。利用弹簧复位在生产中应用较多,这是因为它结构简单,装配和更换都很方便。其缺点是弹簧力量小,可靠性差。

2)斜导柱在动模、滑块在定模的结构。图5-151是斜导柱在动模、滑块在定模的结构,此模具的特点是没有推出机构。由于斜导柱和滑块上导柱孔的配合间隙较大(C=1.6~3.6mm),使得滑块在分开前,模具首先分开一个距离DD=C/sinα),使型芯从塑件中抽出D距离而与塑件松动,然后靠导柱孔的外侧将滑块移动而退出塑件,最后用手将塑件取出。这种形式的模具结构简单,加工容易,但是塑件必须用人工取出,仅适用于小批量的简单模具。

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图5-150 摆杆复位机构

1—推杆 2— 推出板 3—摆杆 4—滚轮 5—楔形杆

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图5-151 斜导柱在动模的结构Ⅰ

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图5-152 斜导柱在动模的结构Ⅱ

1—定模板 2—型腔 3—导柱 4—推板 5—固定板 6—底板 7—型芯 8—斜导柱 9—锁紧块

10—滑块11—定位钉12—弹簧

图5-152所示结构的特点是型芯7与固定板5有一定距离的相对运动。为了使塑件不留于定模,开模时,首先从A面分型,型芯7不动,固定板5移动,这时滑块10在斜导柱8的作用下退出塑件;继续开模时,动模板与型芯台肩相碰,模具从B面分型,型芯7带着塑件脱离定模型腔,最后推板4将塑件推出。

3)斜导柱和滑块同在定模的结构。如图5-153所示,开模时由于摆钩6的连接作用,使模具首先沿A面分型,同时斜导柱驱动滑块2完成外侧抽芯;继续开模,摆钩6碰到压块5,使摆钩6失去连接作用,同时定位螺钉3限位,模具沿B面打开,塑件被带到动模,最后由推板1将塑件推出模外。

4)斜导柱和滑块同在动模的结构。斜导柱和滑块都在动模一边时,可通过推出装置或顺序分型机构实现斜导柱与滑块的相对运动。图5-154是通过推出系统使型芯退出的结构。滑块1装在推板2的导滑槽内,闭模时滑块靠装在定模上的锁紧块锁紧;开模时,动定模分开,这时滑块和斜导柱并无相对运动,因此滑块不动。当推出系统开始动作时,在推杆3的作用下推动推板2,使塑件脱离型芯的同时,滑块在斜导柱的作用下而离开塑件。这种结构由于滑块始终不脱离斜导柱,所以不需设滑块定位装置,结构比较简单。

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图5-153 斜导柱和滑块同在定模的结构

1—推板 2—滑块 3—定位螺钉 4—弹簧 5—压块 6—摆钩 7—推杆 8—型芯

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图5-154 斜导柱和滑块同在动模的结构

1—滑块 2—推板 3—推杆 4—锁紧块

3.弯销分型抽芯机构

图5-155a、b所示为弯销抽芯机构,其原理和斜导柱抽芯机构一样,所不同的是在结构上以矩形断面的弯销2代替了斜导柱。这种结构的优点是斜角α可以大一些,即在同一个开模距离中,能得到比采用斜导柱大的抽拔距。一般弯销装在模外的为多。它一头固定在定模上,另一头由支承块1支承,因此能承受较大的抽拔阻力。由于弯销多装于模外,可以减小模板面积,从而减轻了模具重量。在设计弯销抽芯机构时,必须注意弯销与滑块孔之间的间隙要大些,一般在0.5mm左右,否则闭模时可能发生卡死现象。另外,支承块与弯销的强度也必须根据抽拔力的大小而定。

弯销也有设在模内的,如图5-156所示。其特点是开模时,塑件首先脱离定模型芯,然后在弯销的作用下使滑块移动。

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图5-155 弯销分型与抽芯机构

1—支承块 2—弯销 3—滑块 4—定位销 5—支承板

弯销还可以用于滑块的内侧抽芯,如图5-157所示。塑件内侧壁有凹槽,开模时A面先分型,弯销带动滑块4向中心移动,完成抽芯动作,弹簧3使滑块4保持终止位置。

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图5-156 弯销在模内的结构

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图5-157 弯销内侧抽芯

1—定位螺钉 2—弯销 3—弹簧 4—滑块 5—型腔 6—型芯 7—摆钩 8—推板

图5-158所示也是利用弯销抽内侧型芯的结构。滑块4滑动配合于型芯2的斜孔内,为了保证抽芯动作先进行,采用了顺序分型机构。开模时,借助于拉钩7的拉紧作用,使分型面A先分开,同时斜导柱3即带动滑块按型芯内的斜孔方向移动而脱离塑件。当滑块抽出后,压块10即将滑块9压向模内而脱离拉钩。继续开模时,在定位螺钉的限制下,使分型面B分开,然后由推板6推出塑件。

弯销外侧抽芯见图5-159。开模时,分型面A在弹簧2的作用下分开,这时活动型芯9在弯销1的带动下进行抽拔。当活动型芯全部抽出塑件时,定位螺钉5即带动动模型板使分型面B分开,此时塑件和凹模8脱离,塑件留在凸模3上。当模具继续分开时,推板7推出塑件。

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图5-158 弯销内侧抽芯

1—定位螺钉 2—型芯 3—斜导柱 4—滑块 5—定模型腔 6—推板 7—拉钩 8—动模板 9—滑块 10—压块

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图5-159 弯销外侧抽芯

1—弯销 2—弹簧 3—凸模 4—垫板 5—定位螺钉 6—动模板 7—推板 8—凹模 9—活动型芯 10—定位钉

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图5-160 斜导槽分型与抽芯机构

a)合模状态 b)开模状态

1—止动销 2—滑块 3—销 4—弯销 5—凸模垫板 6—推板 7—动模板

4.斜导槽分型抽芯机构

当侧芯的抽拔距比较大时,在侧芯的外侧用斜导槽和滑块连接代替斜导柱,如图5-160所示。槽的倾斜角同样在25°以下较好。如果必须超过这个角度,可以把倾斜槽分成二段,如图5-161所示。第一段α1角比锁紧块α′角小2°,在25°以下;第二段做成所要求的角度,但是α2最大在40°以下,E为抽拔距。

图5-162是使用斜导槽时滑块动作和锁紧的方式。图5-162a为整体式锁紧,锁紧力大,加工较困难。图5-162b是用锥形销锁紧,开模时首先开l1距离,脱离锁紧块后,再按所要求的角度,通过斜导槽将侧芯抽出,这种形式用于侧芯比较宽的时候。图5-162c是用斜导槽的外部与滑块接触的部分起锁紧块作用,容易加工,减小了模具尺寸,但锁紧力较小。

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图5-161 斜导槽的形状

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图5-162 滑块的锁紧方式

5.楔块分型机构

楔块分型机构如图5-163所示。两块楔块1分别安装在定模的两边,滑块3则装在动模上。开模时由于楔块两侧斜面的作用,使滑块在导滑槽内滑动分型,滑块的终止位置靠定位销4定位。合模时靠定模板2上的斜面使滑块闭合并锁紧。这种结构比较简单,模具体积小,制造方便,分型力和锁紧力都大,用于大型塑件抽拔距小的情况比较合适。

6.斜滑块分型抽芯机构

斜滑块分型抽芯机构依导滑部位的不同,可分为滑块导滑的抽芯机构和斜杆导滑的抽芯机构。

(1)滑块导滑的斜滑块分型抽芯机构 滑块导滑的斜滑块分型抽芯机构有斜滑块外侧抽芯、斜滑块内侧抽芯两种形式。

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图5-163 楔块分型机构

1—楔块 2—定模板 3—滑块 4—定位销

1)斜滑块外侧抽芯。当塑件侧面的凹槽或孔较浅,所需的抽拔距不大,但成型面积较大时,多选用滑块导滑的形式。如图5-164a所示,斜滑块3上凸耳的斜度与锥形模套2滑槽的斜度相配合,斜滑块3在推杆7的作用下,沿着导滑槽的方向移动,同时向两侧分开,塑件也脱离主型芯6。图5-164b为开模状态,定位螺钉5起限位作用,避免滑块脱出锥模套。这种结构的特点是当推杆推动滑块时,塑件的顶出和抽芯动作同时进行,且滑块的刚性较好。因此,滑块的斜角可以较斜导柱的倾斜角大些,一般不超过30°;斜滑块的推出高度一般不超过导滑长度的2/3,否则推出塑件时,斜滑块易倾斜,甚至损坏。

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图5-164 滑块导滑的结构

a)合模注塑状态 b)分型推出状态

1—主型芯固定板 2—模套 3—斜滑块 4—定模型芯5—定位螺钉6—主型芯7—推杆

2)斜滑块内侧抽芯。图5-165a、b所示是斜滑块内侧抽芯结构。开模后在推杆4的作用下,使斜滑块1沿型芯2的导滑槽移动,斜滑块从塑件上抽出。这种结构所成型塑件的内螺纹一定要分成数段,否则滑块无法脱出。

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图5-165 斜滑块内侧抽芯结构

1—斜滑块 2—型芯 3—固定板 4—推杆

3)斜滑块的导滑及组合形式。滑块的导滑形式按导滑部分的形状可分为矩形(见图5-166a)、半圆形(见图5-166b、c)和燕尾形(见图5-166d)。其中,图5-166a、b、c三种制造简单,设计时可根据具体加工情况选取。燕尾形加工制造比较复杂,但它占的面积小,有时也有应用。

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图5-166 斜滑块的导滑形式

斜滑块的组合形式见图5-167a、b、c、d、e。要根据塑件形状决定选用哪种形式,其原则是尽量保持塑件的外观,不使塑件留有明显的痕迹,而且滑块的组合部分要有足够的强度。最常用是图5-167a所示形式。

4)设计斜滑块抽芯机构时应注意的问题。

①塑件位置的合理选择。塑件在斜滑块中的位置选择很重要。图5-168a中,成型塑件孔的型芯设计在定模上。开模时,塑件首先脱离型芯,然后滑块分离,因此塑件必然黏附在附着力较大的斜滑块一边,塑件不易脱下。当把型芯位置改变一下,如图5-168b所示,在推杆的作用下,塑件一边脱离型芯,斜滑块一边分型,最后塑件脱模。

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图5-167 斜滑块的组合形式

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图5-168 塑件在滑块中的位置

②止动问题。斜滑块通常设计在动模部分,希望塑件对动模部分的包紧力大于定模部分。但是有时由于塑件的形状特点,定模部分的包紧力大于动模部分时,如果没有止动装置,可能出现图5-169a所示的情况,最后致使塑件损坏。图5-169b所示结构设有止动装置,开模时,止动钉5在弹簧的作用下使斜滑块3暂时不从锥形模套中脱出。当塑件脱离定模型芯后,在推杆的作用下再使斜滑块分型。

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图5-169 斜滑块的弹簧止动装置

1—推杆 2—型芯 3—斜滑块 4—锥模套 5—止动钉

图5-170所示是止动的另一形式。在斜滑块上钻一小孔和定模部分固定的止动销2成间隙配合。开模时,在止动销的作用下,斜滑块不能斜向运动,起到了分型时的止动作用。

③斜滑块的装配要求。为了保证斜滑块在闭模时拼合紧密,在注射成型时不产生溢料,要求斜滑块2(见图5-171)底部与动模模套1之间要有0.2~0.5mm的间隙,同时还必须高出模套0.2~0.5mm,以保证当斜滑块2与动模模套1的配合面有了磨损时,还能够保持拼合的紧密。

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图5-170 导销止动斜滑块的结构

1—滑块 2—止动销 3—定模板

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图5-171 滑块与模套的配合

1—动模模套 2—斜滑块 3—定模

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图5-172 斜滑块外侧抽芯

1—滑块 2—斜杆3—型芯4—推杆5—锥套

(2)斜杆导滑的斜滑块分型抽芯机构 由于斜杆强度的限制,斜杆导滑的斜滑块抽芯机构多用于抽拔力不大的场合,它分为外侧抽芯和内侧抽芯两种形式。

1)斜杆导滑的斜滑块外侧抽芯机构。图5-172所示为一数字轮的模具,共由五个滑块构成,每个滑块成型两个深度不大的凹字。成型滑块与方形斜杆连接在一起,斜杆在锥形模套底部的方形斜孔内滑动,推出板推动斜杆,带动成型滑块按斜杆倾斜方向运动,完成分型抽芯动作,并在推杆4的作用下推出塑件。由于斜杆的刚性差,因此不能承受较大的抽拔力,斜角也应取小些,一般为10°~20°。

2)斜杆导滑的斜滑块内侧抽芯机构。如图5-173所示,斜杆2的头部为成型滑块,在凸模5上开设斜孔,为了减小摩擦,斜杆底部设有滚轮。在推出装置的作用下,推出板使斜杆同时沿斜孔移动,塑件一面抽芯一面脱模。

7.斜槽分型抽芯机构

塑件的侧芯抽拔力不大、抽拔距小,而且多个侧芯等分于圆的周围时,多采用斜槽分型抽芯机构。斜槽分型抽芯机构分为偏心转盘和偏心滑板两种形式。

(1)偏心转盘分型机构 如图5-174所示,在转盘4上开设几个渐离中心的斜槽,每个斜槽中通过导销2连接滑块1。当转盘转动某一角度时,滑块则在各自的导滑槽内移动,使侧型芯抽出。转盘的转动和复位由装在定模板上沿圆周方向倾斜的斜导柱3驱动,最后由推杆6将塑件推出型腔。

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图5-173 斜滑块内侧抽芯

1—滑座 2—斜杆 3—复位杆 4—动模板 5—凸模 6—固定板 7—型芯 8—定模板

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图5-174 偏心转盘分型机构

1—滑块 2—导销 3—斜导柱 4—转盘 5—拉料杆 6—推杆

(2)偏心滑板分型抽芯机构 图5-175所示为偏心滑板抽芯结构,其特点就是斜槽开在滑板2上。开模后,在斜楔1的作用下使滑板2向上移动,在滑板2的斜槽中有滚筒3与滑块4连接,由于斜槽的移动,迫使滑块作抽芯动作。闭模时,在锁紧块5的作用下使滑板2复位。

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图5-175 偏心滑板分型抽芯机构

1—斜楔 2—滑板 3—滚筒 4—滑块 5—锁紧块

8.齿轮齿条抽芯机构

齿轮齿条抽芯机构中齿条的固定位置不同,抽芯的种类也不同。齿条有固定在定模上的,也有固定在推出板上的;抽芯方向有直芯,也有弧型芯。

(1)齿条固定在定模的侧向抽芯机构 如图5-176所示,塑件上的斜孔由齿条型芯2成型。开模时,固定在定模上的传动齿条4,通过齿轮3带动齿条型芯抽出塑件。开模到终点位置时,传动齿条4脱离齿轮3。为了防止再次合模时齿条型芯2不能恢复原位,在齿轮3的轴上装有定位钉1,使齿轮3始终保持在与传动齿条4的最后脱离的位置上。

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图5-176 齿轮齿条抽芯机构

1—定位钉 2—型芯 3—齿轮 4—齿条

(2)齿条固定在推出板上的斜向抽芯机构 图5-177所示是齿轮齿条抽芯机构,它全部装在动模上。在推出塑件前,必须先将斜向型芯抽出。开模后,在推出力作用下,传动齿条3首先通过齿轮2将齿条型芯抽出。继续开模时,推板5与推板4接触并同时运动,推出杆将塑件推出。由于传动齿条3与齿轮2始终啮合,所以齿轮轴上不需再设定位装置。如果抽芯距长,而推出行程不宜太大时,可将齿轮2做成齿数不等的双联齿轮,用加大传动比的方法可以获得较长的抽拔距。

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图5-177 齿条固定在推出板上的结构

1—齿条型芯 2—齿轮 3—传动齿条 4、5—推板

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图5-178 齿轮齿条抽弧形弯型芯

1—齿条 2、6—齿轮 3—弧形齿条型芯 4—滑块 5—型芯

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图5-179 齿轮齿条与三角形摆块组合的抽芯形式

1—三角形楔块 2—齿条 3—动模 4—齿轮 5—型芯 6—定模 7—导板

(3)齿轮齿条抽弧形弯型芯机构 如图5-178所示,塑件为电话听筒。利用开模力使固定在定模上的齿条1拖动动模边的直齿轮2,通过互成90°的斜齿轮转向后,由直齿轮6带动弧形齿条型芯3沿弧线抽出。同时装固在定模上的斜导柱使滑块4抽出,塑件由推杆推出模外。这种结构的抽拔距可以很长。

图5-179所示是齿轮齿条与三角形摆块组合的抽芯机构。导板7固定在定模上,导板上的导滑槽按抽芯距的大小而确定。三角摆块起杠杆作用,一点固定在动模支架上,一点用长圆孔与齿条2连接,另一点在导板7的导滑槽中滑动,使齿条推向模内移动,通过齿轮4的传动使型芯5抽出塑件。这种结构与图5-178比较,抽拔距较小。

图5-180所示是抽弧形弯型芯的另一种结构形式。短连杆4的轴与齿轮轴连接,靠模具的开闭动作使长连杆3带动短连杆4摆动,从而使模内齿轮旋转,型芯齿条1完成抽芯动作。由于摆动角度的限制,这种结构的抽拔距也较小。

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图5-180 抽弧形弯型芯结构

1—型芯齿条 2—齿轮 3—长连杆 4—短连杆

以上抽芯结构都是利用齿轮拖动齿条将型芯抽出,只是动力来源不同。这种结构便于抽任意斜度的型芯和圆弧型弯型芯,只是结构复杂一些。

5.7.3 液压或气压抽芯机构

侧芯的移动是靠液体或气体的压力,通过液压缸(或气缸)、活塞及控制系统而实现的。图5-181所示是侧芯在定模一边,利用气缸在开模前使侧芯移动,然后再开模。这种结构没有锁紧装置,因此,必须如图5-181所示的那样,侧孔为通孔,使得侧芯没有后退的力,或是型芯承受侧压力很小,气缸压力即能使侧芯锁紧不动。

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图5-181 气压抽芯

图5-182所示是有锁紧装置的液压抽芯机构,侧芯在动模一边。开模后,首先由液压抽出侧芯,然后再推出塑件,推出系统复位后,侧芯再复位。液压抽芯可以单独控制型芯的运动,不受开模时间和推出时间的影响。

图5-183所示是液压抽长型芯机构。由于采用了液压抽芯,因此避免了作用瓣合模组合形式,使模具结构简化。并且当侧芯很长、抽拔距很大时,用斜导柱抽芯机构也不合适,用液压抽出比较好,液压抽芯抽拔力大,运动平稳。

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图5-182 液压抽芯机构

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图5-183 液压抽长型芯机构

1—动模 2—型芯固定板 3—定模

5.7.4 手动分型抽芯机构

手动抽芯机构多用于试制和小批量生产的模具。用人力将型芯从塑件上抽出,劳动强度很大,生产率很低,但是结构简单,缩短了模具加工周期,降低了制造成本,所以有时还采用。

手动抽芯多用于型芯、螺纹型芯、成型块的抽出,可分为模内手动分型抽芯和模外手动分型抽芯两种。

1.模内手动分型抽芯机构

模内手动分型抽芯机构指在开模前,用手扳动模具上的分型抽芯机构完成抽芯动作,然后再开模,推出塑件。手动分型抽芯机构多利用丝杠、斜槽或齿轮装置。

(1)丝杠手动抽芯机构 利用丝杠和螺母的配合,使型芯退出。丝杠可以一边转动一边抽出,也可以只作转动,由滑块移动来实现抽芯动作。图5-184a所示机构用于圆形型芯;图5-184b、d所示机构用于非圆形成型孔;图5-184c所示机构用于多型芯的同时抽拔;图5-184e所示机构用于成形面积大,而支架承受不了较大的成型压力时,用斜楔锁紧来确保成型孔深的尺寸精度。

(2)手动斜槽分型抽芯机构 其动作原理和机动斜槽分型一样,只是用人力使转盘转动。图5-185所示是手动抽拔多芯结构,图a是偏心转盘的结构,图b是偏心滑板的结构。它适用于抽拔距不大的小型芯,结构简单,操作方便。

(3)手动齿轮抽芯机构 手动齿轮抽芯是通过齿轮与齿轮的传动或齿轮与齿条的传动使型芯抽出。图5-186a所示是用于大塑件的伞齿轮抽芯结构,一模一件。图5-186b所示为一腔几件的伞齿轮抽芯结构。图5-187所示是利用齿轮齿条传动,手动抽出型芯。开模后,转动手柄3,齿轮4带动齿条型芯2抽出。由于齿条无自锁作用,齿条型芯2复位后由锁紧楔1锁住型芯。

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图5-184 丝杠手动抽芯机构

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图5-185 手动多芯抽拔结构

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图5-186 伞齿轮抽芯机构

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图5-187 齿轮齿条抽芯机构

1—锁紧楔 2—齿条型芯 3—手柄 4—齿轮

2.模外手动分型抽芯机构

模外手动分型抽芯机构是指镶块或型芯和塑件一起推出模外,然后用人工或简单的机械将镶块从塑件上取下的结构。塑件受到结构形状的限制或生产批量很小,不宜采用前面所介绍的几种抽芯机构时,可以采用模外手动分型抽芯机构,如图5-188所示。这种结构必须既要便于取件,又要有可靠的定位,防止在成型过程中镶块产生位移,影响塑件的尺寸精度。图5-188a利用活动镶块的顶面与定模型芯的顶面相密合而定位。图5-188b在活动镶块上设一个平面与分型面相平,在闭模时,分型面将活动镶块压紧。图5-188c的活动镶块用斜面与凸模配合,注射压力将活动镶块压紧。图5-188d的结构是由于内侧凸起部分有嵌件,很难用其他形式抽芯,所以采用活动镶块形式。开模后,活动镶块和塑件一起被推出模外,首先卸下安装嵌件的螺钉,然后再取下活动镶块。当不能采用前几种定位形式时,可用图5-188e的结构。开模后,斜楔3与定位销固定板2脱离,在弹簧的作用下,定位销4抽出后开始推出塑件。闭模过程是推杆6复位后,将活动镶块5放入模内,然后合模,定位销在斜楔的作用下插入活动镶块的孔内,起定位作用。

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图5-188 模外手动分型抽芯机构

1—弹簧 2—固定板 3—斜楔 4—定位销 5—活动镶块 6—推杆