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塑料注射模具设计教案授课时间授课时数4授课班级授课教师黎振学 科注塑模具设计教 材王文广，田宝善等，塑料注射模具设计技巧与实例，化学工业出版社章节第六章 注塑模具的侧抽芯脱模机构设计教学目标目的与要求：了解侧抽芯的基本形式，掌握斜导柱、弯拉杆抽芯形式、顺序定距拉紧机构教学重点斜导柱的计算，结构原理，其各种结构形式。教学难点结构原理、计算方法。教学方法讲授法、演示法教学媒体多媒体参考资料备 注教学行为教 学 内 容设计思想以一个需要侧抽芯的塑件导入。讲授。结合图进行分析比较。以一个塑件为例：存在内凹或侧孔，如何处理？第一节 注射模具的侧抽芯机构概述在成型带有侧凹凸结构的塑件时，成型后凹凸的成型零件将阻碍塑件脱模，故一般将侧凹凸的成型零件做成活动的，开模时先侧向抽出，然后再顶出塑件，合模时再将侧成型零件恢复原位，完成侧型芯的抽出合复位动作的装置叫做侧抽芯机构。塑件冷却收缩对型芯产生包紧力。塑件脱模时所需克服的力包括：1. 因抱紧力而产生的脱模阻力；2. 塑件型芯间的黏附力和摩擦力；3. 抽芯机构本身所产生的摩擦力。以上几种力的合力即为脱模力，在侧抽芯动作中称抽芯力，在顶出动作中称为顶出力。脱模力分为初始脱模力和相继脱模力。前者为开始脱模的瞬间克服包紧力所需的力；后者为继续将型芯全部抽出所需的力。前者大得多，故设计时以前者为准。塑间包紧型芯得受力分析见上图。影响初始脱模力的因素：（1） 塑件的塑料性能：收缩力，软硬质，表面润滑性。（2） 塑件成型部分的包容面积及断面形状。（3） 塑件的壁厚。（4） 型芯的脱模斜度及表面粗糙度。（5） 成型工艺，注射压力、保压时间、冷却时间。 考查上节课的掌握情况。观察能力的培养培养学生的分析比较能力。教学行为教 学 内 容设计思想结合PPT上的图进行分析。着重分析讲解。第二节 手动侧抽芯机构一、模内手动侧抽芯机构二、模外手动侧抽芯机构让学生理解受力分析在模具设计中的作用。教学行为教 学 内 容设计思想这是此章的重点，先分析影响尺寸的因素。着重讲解。对例子进行分析。第三节 斜导柱侧抽芯机构一、 斜导柱侧抽芯机构的工作原理 斜导柱与开模方向夹角为抽拔角。开模时，斜导柱与侧滑块的斜孔做相对运动，产生一个作用力Fw，Fw分解为F和F1。F促使侧滑块向外移动，F称抽拔力；F1使侧滑块向上移动。因侧滑块安装在模板的导滑槽中，故受T型槽约束而向外侧移动达到侧抽目的。图7-3二、 斜导柱侧抽芯机构的组合形式三、斜导柱的设计1. 斜导柱的结构形式 图7-5 a）e）。（1） 分析图7-5 a）e）各图。（2） 斜导柱固定部分与模板的配合精度为H7/m6的过渡配合。（3） 斜导柱与侧滑块孔之间的配合不能过紧，应有单边0.20.3mm的间隙。原因：a). 斜导柱与侧滑块孔中滑动时有较大的侧向分力，故相互之间的运动摩擦力较大；b). 若配合精度高，则开模瞬间主、侧分型面几乎同时分型，而此时楔块还在锁紧作用，会引起侧抽芯的运动干扰。设抽拔角等于100,间隙=0.4mm,则当动模移开距离0.4/sin100=2.3时,侧分型面才开始分型,此时侧滑块相对于楔块移开了这个距离,楔块的锁紧作用消失,为侧滑座的移动提供了方便,可见起到了延迟侧向分型的作用。2. 斜导柱直径d的确定d取决于斜导柱所受的弯曲力Fw，而Fw又取决于抽拔力F、抽拔角及受力点的位置。如图7-6所示，导柱和侧滑块的斜孔的配合间隙，开模瞬间斜导柱空程距为M。则：四、侧型芯机构的设计包括侧滑芯、导滑槽、定位装置、锁紧装置等几部分。1侧型芯与侧滑座的连接形式侧型芯包括成型型芯和侧滑座两部分。连接形式如图7-7所示。a）整体式：用于小型模具，型芯结构简单、加工方便。b).c).d) .分体式：将成型型芯镶嵌在侧滑座上。型芯直径较大时，用贯通的圆柱销从其中间穿过；直径较小时，用骑墙销，中心在侧型芯外部，销的1/3在芯上；尾部通孔顶出时用，侧型芯损坏时，先将横销钻掉再从尾部顶出。e).同一部位侧型芯较多时：型芯镶嵌在固定板上，固定板与侧滑节座配合并用螺柱和圆柱销固定。f).侧型芯为薄片时的固定方式。2. 侧滑座的导滑形式为保证侧型芯平稳移动，无上下窜动和卡死现象，可靠地抽出或复位，侧滑座应与导滑槽配合良好。两个重要的配合尺寸：a).侧滑座的宽度S；b).导滑槽厚度B，其配合均为基孔制的间隙配合H7/f73. 导滑槽设在模板上，采用T型槽的结构。侧滑座的导滑形式有整体式和镶嵌式。前者一般常用；后者用于工艺需要或需淬火处理时。(1).整体式：如图7-8所示。a).结构简单紧凑，广泛用于小型模具；b).在侧滑座底部中间部位安装一导向条形镶块，用于侧滑块很宽时。嵌块结构简单，便于修复、更换；c).导滑槽设在滑座中部，用于侧滑座较高时。其优点是：1.其滑动部分离斜导柱的受力点较近，受斜面导柱分力的影响较小，运动平稳。2.加厚了承重模板。(2).镶拼式：侧滑座或导滑槽由镶拼形式组成。如图7-9a)e)。a） 镶件淬硬后组合而成，导滑槽亦由两件对合而成。结构简单，加工方便，寿命长；b） 将导滑板固定在模板上，加工方便c） 导滑槽用左右对称的镶块用螺栓和圆柱销紧古在模板上，将侧滑座挤住。d） 将侧滑座包在两对称镶块间，在模外粗加工、淬硬、磨削后装入模体，降低劳动强度，提高机床利用率，保证精度。(3).侧滑座的定位装置。 如图7-10所示。1).挡板式a).b.结构简单，只用于侧型芯安在模具下方的情况，装配图上应标明模具安装方向.2).弹顶销定位：c).d).e).f).装置安装在模体内部，结构紧凑，外观整洁，但弹簧力有限且易失效，故常与其他机构配合使用，如尾部加设档板等，多用于水平方向侧抽芯的小型模具上。3).限位杆：g).应用广泛，在模具任意方向均可采用，运动平稳，定位可靠。但模体尺寸加大。4.侧滑座的锁紧装置。(1) 作用：a).保证侧型芯准确复位；b).承受注射压力对侧型芯的冲击。(2) 锁紧块的结构形式：如图7-11所示。a).外装式：用螺钉和圆柱销将楔块固定在模板外侧，结构简单，易研合、加工和调整方便。但锁紧强度和刚性较差，易松动，只适用于侧抽力较小的小型模具。b)在外装式的基础上，另增加一个圆锥体的锁紧销，其圆锥体的斜度应比抽拔角大。c)在外装式的基础上,锁紧块对面的模板上镶嵌一个斜面挡块与锁紧块端部的外斜面研合，用以改善锁紧块的强度和刚度。d)采用T型槽固定，用于模板空间较小而锁紧力大的模具。e)嵌入式的锁紧块固定方式，它贯通嵌入模板中。锁紧强度较好，加工装配较简单，有利于组装时的研合。d) e)必须在设有座板定方可采用。f)半贯通式嵌入模板，结构强度和锁紧效果都非常好，用螺栓固定。g)整体式结构，多用于侧向力较大的大型模具。h)在整体式结构上，增加镶片，为斜面的研和、修复和淬硬带来方便。 (3).锁紧块的楔角应大于抽拔角，一般=+（2030）。模具打开瞬间，斜导柱工作前，锁紧块即已打开了侧滑块移动的空间。五、 设计斜导柱侧抽芯时应注意的问题1.侧型芯较高时，斜导柱受力点的上移引起侧型芯移动时发生歪扭翘曲而运动畅，易卡滞。措施：a、降低斜导柱伸入侧型芯斜孔的高度H；b、增加侧型芯长度L，如图7-12所示。2选择侧分型面时要考虑可能出现的塑件毛边与开模方向一致，如图7-13所示。3.设计侧抽芯时，应考虑保持塑件外观整洁。如图7-14所示。4. 斜导柱与侧型芯斜孔配合时还须保证与滑动面垂直，以保证斜导柱驱动侧滑块的移动轨迹与侧滑槽导向一致，使其移动顺畅。如图7-15所示。5. 一个侧抽芯系统只设一个斜导柱较好，且设在抽拔力的压力中心处。如果必须设两个以上斜导柱时，应在斜导柱与侧型芯斜孔的配合精度上保证各斜导柱动作协调一致，避免相互干扰和牵制而引起蹩劲和歪扭现象。6. 干涉现象：防止顶出机构在复位前与侧型芯干扰，尽量避免顶杆和活动的侧型芯的水平投影相重合；或使顶杆的顶出行程小于侧型芯抽出部分的最低面，否则要设顶出系统先复位机构。7. 侧型芯设在定模一侧时，主分型面分型前还须先抽出侧型芯，这时还须采用顺序分型机构，以保证主分型面分型时，塑件能完整地留在动模型芯上。8. 斜导柱的着力点应在侧滑座的抽芯力中心。培养学生的分析能力。教学行为教 学 内 容设计思想以对图