《塑料成型工艺与模具设计》课件-任务13 侧向抽芯机构设计

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模具设计与制造专业核心课程《塑料模设计》任务13侧向抽芯机构设计模具设计与制造专业教学团队Page20102030405目录Page301任务引入根据图示的塑料盒盖，进行模具总体结构设计，并进行侧向分型与抽芯机构的设计。Page401任务引入根据图示的塑料盒盖，进行模具总体结构设计，并进行侧向分型与抽芯机构的设计。02理论知识侧向分型机构与抽芯机构的分类抽芯过程中抽芯力的计算抽芯距离的计算机动侧向分型与抽芯机构液压和气动侧向分型与抽芯机构手动侧向分型与抽芯机构12345602理论知识一、侧向分型机构与抽芯机构的分类机动结构比较复杂，具有较大的抽芯力和抽芯距，脱模力大，劳动强度小，且动作可靠，操作简单，生产效率高，在生产中广泛采用。手动劳动强度大，难以得到大的抽芯力。模具结构简单，制造方便，制造模具周期短，适用于塑料制品试制和小批量生产。液压或气动抽芯力大，抽芯距长，侧型芯移动不受开模时间或推出时间的限制，抽芯动作比较平稳，但成本较高，多用于大型注射模具。二、抽芯过程中抽芯力的计算02理论知识每个滑块的摩擦阻力为：——塑料对钢的摩擦系数——

塑料弹性模量——

塑料平均收缩率——

塑料泊松比截面为圆形或矩形的型芯，抽芯力可应用计算脱模力的公式进行计算。典型的线轴型塑件，常用两瓣瓣合模具成型三、抽芯距离的计算02理论知识抽芯距是指侧型芯位置到不妨碍制品取出位置时，侧型芯在抽拔方向所移动的距离。抽芯距为：式中

H——抽芯距；

h

——抽芯距极限尺寸；对于圆形骨架件，滑块的抽芯距为：三、抽芯距离的计算02理论知识三、抽芯距离的计算02理论知识（1）当侧向分型面积较大，侧抽芯会影响制品取出时，最小安全距离应该取大一些，取5～10mm甚至更大一些都可以。（2）当侧向抽芯在型芯内孔滑动（俗称隧道抽芯）时，安全距离取1mm也是可以的。四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构2025/8/23四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构斜导柱外侧抽芯机构设计原则：3）滑块限位装置安装要可靠，保证滑块在斜导柱离开后不能任意滑动。1）抽芯距较小时，侧型芯应牢固装在滑块上，防止在抽芯时松动滑脱。侧型芯与滑块连接应有一定的强度和刚度。加工方便时侧抽芯和滑块做成一体。2）滑块在导滑槽中滑动要平稳，不要发生卡滞，跳动等现象。滑块与导滑槽的配合为H7/f7。四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构斜导柱外侧抽芯机构设计原则：4）锁紧块要能承受注射时的胀型力。当滑块埋入另一模板的厚度大于总高度的1/2时，锁紧块可以和模板做成一体。当滑块承受较大侧向胀型力的作用时，锁紧块要插入导向槽内，背面（反铲面）角度为5°～10°。四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构斜导柱外侧抽芯机构设计原则：5）滑块完成抽芯运动后，仍应停留在导滑槽内，留在导滑槽内的长度不应小于滑块全长的3/4。6）滑块若在动模板内滑动，叫动模抽芯。滑块若在定模板内滑动，叫定模抽芯。四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构斜导柱侧向分型与抽芯机构的组成：①动力部分，如斜导柱；②锁紧部分，如锁紧块；③定位部分，如滚珠+弹簧，挡块+弹簧等；④导滑部分，如模板上的导向槽、压块等；⑤成型部分，如侧抽芯、滑块等。（1）斜导柱的设计1）

斜导柱的结构02理论知识四、机动侧向分型与抽芯机构1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构2）斜导柱斜角的确定在生产中斜角α一般取15°～20°，最大不超过25°。四、机动侧向分型与抽芯机构1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构02理论知识2）斜导柱斜角的确定四、机动侧向分型与抽芯机构1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构02理论知识3）斜导柱的直径四、机动侧向分型与抽芯机构1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构02理论知识圆形截面：矩形截面：4）斜导柱的长度四、机动侧向分型与抽芯机构1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构02理论知识计算法：4）斜导柱的长度四、机动侧向分型与抽芯机构1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构02理论知识作图法：5）斜导柱孔位置四、机动侧向分型与抽芯机构1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构02理论知识配合面较长，稳定性较好，适用于模板较薄，且定模座板与定模板为一体的场合，二板模较多采用。配合长度为L≤1.5d，稳定性较差且加工困难，适用于模板厚度较大的场合，二板模、三板模均可用。6）斜导柱的装配及使用场合四、机动侧向分型与抽芯机构1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构02理论知识配合长度为L≥1.5d，稳定性较好，适用于模板较厚、模具空间较大的场合，二板模、三板模均可用。配合面较长，稳定性好，适用于无面板或定模座板与定模板可分开的场合，二板半模较多采用。6）斜导柱的装配及使用场合四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构理论：滑块宽度>60mm，需要2根斜导柱。实践：滑块宽度>100mm，需要2根斜导柱。滑块宽度（mm）20～3030～5050～100100～150>150斜导柱直径（mm）6.5～1010～1313～1613～1616～25斜导柱数量111227）斜导柱的数量、大小四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构（2）滑块设计——1）侧型芯与滑块的连接形式型芯大，强度好的场合圆形小型芯多型芯方形小型芯四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构滑块在导滑槽中滑动要平稳，不应发生卡滞、跳动等现象。加工困难模具较小滑块较长模温较高强度好应用广（2）滑块设计——2）滑块的导滑形式四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构空间较小的场合加销钉定位强度好稳定性好加工困难（2）滑块设计——2）滑块的导滑形式四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构滑块的宽度不宜小于30mm滑块的长度不宜小于滑块的高度（2）滑块设计——3）滑块的尺寸及滑行距离四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构滑块宽度L=50mm及以上，滑块的底面、斜面和斜推杆底等摩擦面尽量使用耐磨块

滑块宽度/mm耐磨块数量耐磨块厚度/mm耐磨块紧固用螺钉及大小50～10018杯头螺钉M5100～20028杯头螺钉M5≥200312杯头螺钉M6安装时要高于滑块斜面0.5mm（2）滑块设计——4）滑块上的耐磨块四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构（2）滑块设计——5）滑块的冷却四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构在尺寸允许的情况下，滑块内部尽量设计冷却系统。冷却水的出入口尽量靠近滑块的底面（离底面大于15mm），锁紧块上要做避空位，防止切断水管接头。滑块限位装置要灵活可靠，保证开模后滑块停止在一定位置上而不任意滑动。滑块较小或抽芯距较长的场合，多用于两侧向抽芯多用于向下和侧向抽芯多用于向上抽芯（2）滑块设计——6）滑块的定位四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构多用于向下和侧向抽芯（2）滑块设计四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构——6）滑块的定位能左右不上下能下不上能右不左（2）滑块设计——7）滑块的滑动方向四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构B≥H/3A≥2H/3滑块宽度/mm20～3030～5050～100100～150>150斜导柱直径/mm6～1010～1313～1613～1616～25斜导柱数量11122滑块肩宽/mm3～55～77～88～1210～15滑块肩高/mm5～88～108～1210～1515～20（2）滑块设计四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构——8）滑块的配合尺寸（3）压块尺寸HABWVLL1L2E螺钉18、20、2256209<8015126M825、30、356822.51040、45、508102510<10018158M10四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构（3）压块尺寸四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构①产品批量大，模具寿命要求长，滑块导向肩部磨损后更换方便；②制品精度要求高，压块用耐磨材料制作；③滑块尺寸较大，易磨损，压块须用耐磨材料制作；④当滑块必须向模具中心抽芯时，内侧滑块压块须做成镶件，便于安装滑块。压块常常和模坯做成一体，但下列情况下压块必须做成镶件：压块常用的材料是油钢AISI01或DIN1-2510,硬度为54～56HRC（油淬，二次回火）锁紧块的斜角等于滑块斜面角度，应比斜导柱斜角大2°～3°锁紧块装配的宽度16～30mm，为锁紧块厚度的一半左右，装配深度小于等于宽度。（4）锁紧块设计四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构用于滑块空间大的场合用于小型模具锁紧块较大的场合适用于较宽滑块适用于较宽滑块用于滑块空间小的场合（4）锁紧块设计四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构（5）斜导柱内侧抽芯机构四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构主要用于成型塑件内壁侧凹或凸起，开模时滑块向制品“中心”方向运动。（6）抽芯时的干涉现象及其解决办法四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构（6）抽芯时的干涉现象及其解决办法四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构（6）抽芯时的干涉现象及其解决办法四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构（7）斜导柱与滑块的结构形式四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构1）斜导柱在定模、滑块在动模2）斜导柱在动模、滑块在定模（7）斜导柱与滑块的结构形式四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构2）斜导柱在动模、滑块在定模（7）斜导柱与滑块的结构形式四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构3）斜导柱与滑块同在定模的结构（7）斜导柱与滑块的结构形式四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构3）斜导柱与滑块同在定模的结构（7）斜导柱与滑块的结构形式四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识1.斜导柱（斜销）侧向分型与抽芯机构4）斜导柱与滑块同在动模的结构四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识2.弯销侧向分型与抽芯机构（1）弯销侧向抽芯模具的基本结构弯销侧向抽芯机构的原理和斜导柱侧向抽芯机构的原理基本相同，只是在结构上用弯销代替斜导柱。特点：倾斜角度大，抽芯距大于斜导柱抽芯距，脱模力也较大。四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识2.弯销侧向分型与抽芯机构（1）弯销侧向抽芯模具的基本结构四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识2.弯销侧向分型与抽芯机构（2）弯销侧向抽芯机构设计弯角度为15°～25°配合长度抽芯距

反锁角度滑块宽度不宜大于100mm四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识2.弯销侧向分型与抽芯机构（3）弯销侧向抽芯机构的应用

常用于定模抽芯、动模内抽芯、延时抽芯、抽芯距较长和斜抽芯等场合，滑块宽度不宜大于100mm。弯销延时抽芯弯销内侧抽芯四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识3.斜滑槽侧向抽芯机构

是弯销抽芯的变异形式四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识3.斜滑槽侧向抽芯机构

四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识3.斜滑槽侧向抽芯机构斜滑槽斜角应小于25°

=12°～15°<40°用于抽芯距较大的场合四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识4.T形块侧向抽芯机构T形块既可以抽芯，又可以压紧沿块，因此不需要另加锁紧块。这种结构的特点是倾斜角度大，抽芯距大于斜导柱抽芯距，脱模力也较大。四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识4.T形块侧向抽芯机构四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识5.斜顶抽芯机构斜顶（斜推杆）侧向抽芯机构常用于制品内侧面存在凹槽或凸起结构。将侧向凹凸部位的成型镶件固定在推板上，在推出过程中，镶件作斜向运动。斜向运动分解成一个垂直运动和一个侧向运动，侧向运动用于侧向抽芯。四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识5.斜顶抽芯机构（1）斜顶（斜推杆）侧向抽芯机构分类整体式组合式（二段式）—长而细的斜顶四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识5.斜顶抽芯机构组合式（二段式）设计注意点：（1）在斜顶较长且单薄，或者倾斜角度较大的情况使用；（2）允许的情况下，斜顶可向制品外侧加工后，以增加强度，并使B1有足够位置作为复位机构；（3）应加限位块，保证H3=H1+0.5mm（1）斜顶（斜推杆）侧向抽芯机构分类四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识5.斜顶抽芯机构（1）斜顶（斜推杆）侧向抽芯机构分类四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识5.斜顶抽芯机构常用的分体式斜顶结构斜顶角度不能太大，否则在推出过程中因受到很大的扭矩而导致磨损，甚至卡死或断裂。斜顶角度一般取3°～15°，常用角度为8°～10°，设计中尽量取小。斜推杆的倾斜角度取决于侧向抽芯距离S和推出距离H。（2）斜顶倾斜角的确定四、机动侧向分型与抽芯机构02理论知识5.斜顶抽芯机构1)要保证复位可靠2)在斜顶近型腔一端,须做6~10mm的垂直高度，并做一2~3mm的凸台起定位作用，避免注塑时斜推杆受压而移动。（3）斜顶设计四、机动侧向分型与抽芯机构5.斜顶抽芯机构02理论知识3)斜顶上端面应比动模镶件低0.05~0.1mm，保证推出时不损坏制品。如果你相信自己，你可以做成任何事。（3）斜顶设计四、机动侧向分型与抽芯机构5.斜顶抽芯机构02理论知识4)斜推杆上端面侧向移动时，不能与制品内的其他结构(如圆柱、加强筋或型芯等)发生干涉。防止撞侧壁防止撞加强筋无法装配（3）斜顶设计四、机动侧向分型与抽芯机构5.斜顶抽芯机构02理论知识5)沿抽芯方向制品内表面有下降弧度时，斜推杆侧移时会损坏制品，解决方案：①制品减料做平，但须征得客户同意②斜推杆座底部导轨做斜度α，使斜推杆延时推出（3）斜顶设计四、机动侧向分型与抽芯机构5.斜顶抽芯机构02理论知识6)当斜推杆上端面和镶件接触时，推出时不应碰到另一侧制品。（3）斜顶设计四、机动侧向分型与抽芯机构5.斜顶抽芯机构02理论知识7）斜顶在推杆固定板上的固定方式①无滑动座优点：结构简单、加工速度快、制造时间短、成本低缺点：轴销在推杆固定板上的滑动不太顺用途：产品尺寸要求不高、批量生产不太大（3）斜顶设计四、机动侧向分型与抽芯机构5.斜顶抽芯机构02理论知识7）斜顶在推杆固定板上的固定方式②有滑动座斜顶与滑动座之间不产生相对移动，通过滑动座与推杆固定板之间的相对滑动来完成。斜顶与滑动座之间可以相对移动，滑动座与推杆固定板之间也可以相对滑动。（3）斜顶设计四、机动侧向分型与抽芯机构5.斜顶抽芯机构02理论知识大型模具使用（3）斜顶设计四、机动侧向分型与抽芯机构5.斜顶抽芯机构02理论知识7）斜顶在推杆固定板上的固定方式（3）斜顶设计四、机动侧向分型与抽芯机构5.斜顶抽芯机构7）斜顶在推杆固定板上的固定方式02理论知识8)当斜顶较长或较细时，在动模B板加导向块，帮助顶出及复位时的稳定性。（3）斜顶设计四、机动侧向分型与抽芯机构5.斜顶抽芯机构02理论知识9)斜顶与内模镶件的配合公差为H7/f6，斜顶与模架接触处避空。①优先钻圆孔②斜推杆过孔大小与位置双截面检查③过孔需在平面装配图上画出，以检查与密封圈、水管、推杆、螺钉等有无干涉。（3）斜顶设计四、机动侧向分型与抽芯机构5.斜顶抽芯机构02理论知识10)增强斜顶刚度的方法①允许的情况下，尽量加大斜顶截面尺寸②在满足侧向抽芯的情况下，斜顶角度尽量选小。11)斜顶材料应不同于与之摩擦的镶件材料,否则易磨损粘结。斜推杆材料可以用铍铜合金。12)斜顶及导向块表面应作氮化处理，以增强耐磨性。（3）斜顶设计四、机动侧向分型与抽芯机构5.斜顶抽芯机构02理论知识斜顶（斜推杆）侧向抽芯机构优缺点：1.加工复杂，工作量较大。2.易磨损，维修麻烦。外侧倒扣：宁用斜导柱不用斜顶。内侧倒扣：宁用斜顶不用斜导柱。四、机动侧向分型与抽芯机构5.斜顶抽芯机构02理论知识（1）斜滑块抽芯机构的概念斜滑块抽芯机构一般由导滑件、弹簧、限位件、斜滑块、拉钩和耐磨板等组成。四、机动侧向分型与抽芯机构6.斜滑块抽芯机构02理论知识动模部位的侧向抽芯常用滑块抽芯；定模部位的侧抽芯，当侧凹的成型面积较大时，多采用斜滑块抽芯机构。（2）斜滑块抽芯机构的设计四、机动侧向分型与抽芯机构6.斜滑块抽芯机构02理论知识=15～25°<30°1）2）3）4）制品脱模时不能留在其中任意一个滑块上。（2）斜滑块抽芯机构的设计四、机动侧向分型与抽芯机构6.斜滑块抽芯机构02理论知识5）斜滑块装配后必须使其上表面高出模框顶面0.5mm，下表面离模框底面有0.5mm的间隙。6）斜滑块推出时应有导向及限位机构。7）斜滑块簧1直径一般用φ5/8~φ3/4in，弹簧斜向放置，倾斜角和斜滑块相等。（2）斜滑块抽芯机构的设计四、机动侧向分型与抽芯机构6.斜滑块抽芯机构02理论知识

8）因为弹簧没有冲击力，而且容易疲劳失效，斜滑块不能完全靠弹簧推出。当滑块较大时，必须设计拉钩机构。=10°～15°拉钩材料用油钢，淬火至54～58HRC，未注内转角处需倒角0.5mm，以免淬火后裂开。（2）斜滑块抽芯机构的设计四、机动侧向分型与抽芯机构6.斜滑块抽芯机构02理论知识

9）当定模斜滑块和动模推杆在分型面上的投影有重叠时，应设置先复位机构。10）斜滑块的导滑形式按导滑形状可分为矩形、半圆形和燕尾形。（1）齿轮齿条水平侧向抽芯机构四、机动侧向分型与抽芯机构7.齿轮齿条抽芯机构02理论知识（2）齿轮齿条倾斜侧向抽芯机构四、机动侧向分型与抽芯机构7.齿轮齿条抽芯机构02理论知识（2）齿轮齿条倾斜侧向抽芯机构五、液压和气动侧向分型与抽芯机构1.基本结构02理论知识油缸抽芯力较大，适合于抽芯力较大、重量较重、脱模力较大的滑块，但价格较贵（约为同规格气缸的2～3倍）。气缸抽芯滑块较小，适合于抽芯力较小、重量较轻、脱模力较小的滑块，价格较便宜。五、液压和气动侧向分型与抽芯机构1.基本结构02理论知识五、液压和气动侧向分型与抽芯机构1.基本结构02理论知识五、液压和气动侧向分型与抽芯机构2.液压或气动抽芯机构设计要求02理论知识液压抽芯的抽拔力一般为抽芯阻力的1.2～1.5倍，抽拔方向尽量设计在模具的上方。液压缸活塞杆的行程至少大于制品的抽芯距再加5～10mm。液压抽芯结构不用斜导柱，但必须要加锁紧块锁紧。油缸或气缸按照直径大小来分，常用的规格有φ30mm、φ50mm、φ80mm、φ100mm、φ150mm等六、手动侧向分型与抽芯机构1.模内手动分型抽芯机构02理论知识六、手动侧向分型与抽芯机构2.模外手动分型抽芯机构02理论知识1.塑件工艺分析03任务实施（1）塑料盒盖形状尺寸分析（2）塑料盒盖材料分析（3）塑料盒盖成型工艺分析2.模具结构设计——注射成型工艺——ABS材料分析——形状、尺寸、表面质量、精度、批量等（1）分型面选择03任务实施（2）型腔布局（3）初选注射机（4）成型零件设计——型腔、型芯的整体尺寸为115mm×105mm×36mm2.模具结构设计——由质量选取，G54-S-200卧式注射机——一模一腔03任务实施（5）浇注系统设计（6）推出机构设计（7）模架选择2.模具结构设计——推杆和斜顶杆——侧浇口1）模架选择——C2023-60×80×70GB/T12555-20062）模具与注射机参数校核（8）冷却系统设计——循环式冷却03任务实施（9）侧向抽芯机构设计1）成型侧孔的斜导柱侧向分型与抽芯机构设计2.模具结构设计①抽芯距S=2+（2～3）=5mm。②斜导柱设计斜导柱的斜角一般为15°～20°，在此选择=18°。斜导柱的实际工作长度为19.4mm，抽芯距变为6mm，便于滑块顺利抽芯。斜导柱固定端与固定板之间采用H7/