第九章侧向分型与抽芯.ppt

1、第9章 侧向分型与抽芯机构设计,9.1 侧向分型与抽芯机构的分类 9.2 斜销侧向分型与抽芯机构 9.3 弯销侧向分型与抽芯机构 9.4 斜滑块侧向分型与抽芯机构 9.5 齿轮齿条侧向分型与抽芯机构,9.1 侧向分型与抽芯机构的分类,注射模中凡与注射机开模方向一致的分型和抽芯都比较容易实现，因此模具结构也较简单。但是对于某些塑料制件，由于使用上的要求，不可避免地存在着与开模方向不一致的分型。对于具有这种结构的制件除极少数情况可以进行强制脱模外，一般都需要进行侧向分型与抽芯，才能取出制件。 侧向分型与抽芯机构 侧向分型机构把瓣合模分开和复位的机构。 侧向抽芯机构把活动型芯抽出和复位的机构。,侧向

2、分型和抽芯机构的分类按动力来源可分为 手动 气动 液压 机动 四种类型。,对于较浅的内侧凹槽并带有圆角的制件，若制件在脱模温度下具有足够的弹性，则可采用强制脱模的方法将制件脱出，而不必采用组合型芯的方法。聚甲醛、聚乙烯、聚丙烯的塑料制件均可以带有如图314所示的可强制脱模的浅侧凹槽。图中，A与B的关系应满足 1005,9.1.1 手动侧向分型与抽芯机构 手动抽芯在推出制件前或脱模后用手工方法或手工工具将活动型芯或侧向成型镶 块取出的方法。 模内进行开模前， 依靠人工直接抽拔或 通过传动装置抽出型 芯。如图91所示： 图(a)所示的结构最简 单，在推出制件前，用 扳手旋出活动型芯； 图(b)所示

3、的活动型芯不随螺栓旋转，在抽芯时活动型芯只作水平移动，故适用于非圆形侧孔的抽芯。,动画1 手动抽芯机构,模外进行开模后，活动型芯或成型镶块与塑件一起取出，在模外使塑件与 型芯分离。见图92。 特点：手动抽芯机构的 结构简单，但劳动强度 大，生产效率低，故仅 适用于小型制件的小批 量生产。,9.1.2 液压或气动侧向分型与抽芯机构 侧向抽芯的活动型芯可以依靠液压传动或气压传动的机构抽出。 现在一般注射机设有液压抽芯动力接口，设计模具只需要另行设计液压油缸就行了。而注射机一般没有气压传动动力源，需要另行配置。 特点：液压传动比气压传动平稳； 可得到较大的抽拔力； 可得到较长的抽芯距离； 与机动抽芯

4、不同，液压或气压抽芯是通过一套专用的控制系统来控制活塞的运动实现的，其抽芯动作可不受开模时间和推出时间的影响。 但由于模具结构和体积的限制，油缸的尺寸往往不能太大。,图93所示为利用气动抽芯机构使侧型芯作前后移动的例子。,图94所示为液压抽芯机构带有锁紧装置，侧向活动型芯设在动模一侧。 成型时，侧向活动型芯 由定模上的锁紧块锁紧， 开模时，锁紧块离去， 由液压抽芯系统抽出侧 向活动型芯，然后再推 出制件，推出机构复位 后，侧向型芯再复位。,动画2 液压抽芯机构,9.1.3 机动侧向分型与抽芯机构 机动侧向分型与抽芯利用注射机的开模力，通过传动机构改变运动方向，将侧向的活动型芯抽出。 特点： 抽

5、芯不需人工操作，抽拔力较大； 灵活、方便、生产效率高； 容易实现全自动操作； 无需另外添置设备； 机动抽芯机构的结构比较复杂。,9.1.3 机动侧向分型与抽芯机构,分类：机动抽芯按结构形式可分为 斜销、弹簧、弯销、斜导槽、斜滑块、楔块、齿轮齿条等多种侧向分型抽芯形式。 本章主要讨论使用最广泛的 斜销侧向分型与抽芯机构 弯销侧向分型与抽芯机构 斜导槽侧向分型与抽芯机构 斜滑块侧向分型与抽芯机构 齿轮齿条侧向分型与抽芯机构 等五种，重点是最为常用的斜销侧向分型与抽芯机构。,9.2 斜销侧向分型与抽芯机构,9.2.1工作原理 斜销侧向分型与 抽芯机构的基本结构 如图95所示，具有 结构简单、制造方便

6、、 工作可靠等特点。 结构组成：主要由 斜销和滑块组成。,开模时，开模力通过斜销迫使滑块在动模板10的导滑槽内向左移动，完成抽芯动作。 合模时，为了保证斜销能准确地进入滑块的斜孔中，以便使滑块复位，机构上设有定位装置，依靠螺钉6和压紧弹簧7使滑块退出后紧靠在限位挡块8上定位。 成型时侧型芯将受到成型压力的作用，从而使滑块受到侧向力，故机构上还设有楔紧块5，以保持滑块的成型位置。塑件靠推管11推出型腔。 动作原理：利用斜面的升举作用，使水平运动（开模运动）转化成垂直（或非90夹角）的运动。,9.2.2 斜销侧向分型与抽芯机构主要参数的确定 (1) 抽芯距S 型芯从成型位置抽到不妨碍 塑件脱模的位

7、置所移动的距离叫 抽芯距，用S表示。 一般抽芯距等于侧孔或侧凹 深度So加上23 mm的余量， 即 S=So+(23)mm 当结构特殊时，如成型圆形线 圈骨架(图96)时，抽芯距离应为 S=S1+(23)mm = +(23)mm (9-1) 式中 R线圈骨架凸缘半径，mm； r滑块内径，mm； S1抽拔的极限尺寸，mm。,(2)斜销的倾角 斜销的倾角a是决定斜销抽芯 机构工作效率的一个重要参数， 它不仅决定了开模行程和斜销长 度，而且对斜销的受力状况有着 重要的影响。 如图97所示，当抽拔方向 垂直于开模方向时，为了达到要 求的抽芯距S，所需的开模行程 H 与斜销的倾角 的关系为 H = S

8、cota (92) 斜销有效工作长度L与倾角a的关系为 (93) 由式(92)和式(93)可见： 倾角 增大，为完成抽芯所需的开模行程及斜销有效工作长 度均可减小，有利于减小模具的尺寸。, 斜销受力 抽芯时滑块在斜销作用下沿导滑槽运动，忽略摩擦阻力，滑块将受到下述三个力的作用：,抽芯阻力Fc侧孔的脱模力 开模阻力Fk即导滑槽施于滑块的力 斜销作用于滑块的正压力F,抽芯时斜销所受的弯曲力F与F大小相等，方向相反,即 F = - F = (94) 抽芯时所需开模力 Fk = Fctan (95) 由此二式可知，当倾角增大时，斜销所受的弯曲力F和开模阻力Fk均增大，斜销受力情况变差。 因此，决定斜销

9、倾角的大小时，应从抽芯距、开模行程和斜销受力几个方面综合考虑。一般取 = 15 20，不宜超过25。, 滑块抽拔方向朝动模方向倾斜角的情况 图9-9(a)所示，与=0的情况相比，斜销倾角相同时，所需开模行程和斜销工作长度可以减小，而开模力和斜销所受的弯曲力将增加，其效果相当于斜销倾角为(a+)时的情况。由此可见，斜销的倾角不能过大，以 a+1520为宜，最大不能超过25。 a （1520）, 滑块抽拔方向朝定模方向倾斜角的情况 图9-9(b)所示为，与滑块不倾斜相比，斜销倾角相同时，其所需开模行程和斜销有效工作长度增大，而开模力和斜销所受弯曲力均有所减小，其值相当于倾角变为(a-)的情况，故斜

10、销倾角可稍取大一些 a一1520 a （1520)+ 此外，斜销双侧对称布置时，开模时抽芯力可相互抵消；而单侧抽芯时，模具所受的侧向力无法相互抵消。此时，斜角 宜取小值。,(3)斜销的直径 由图98可以看出，抽芯时，斜销受有弯矩M的作用，其最大值为 M = F L (9-6) 式中 L斜销有效工作长度。 由材料力学可知斜销的弯曲应力为 (9-7) 式中 W 斜销的抗弯截面系数； 斜销材料的弯曲许用应力。 斜销多为圆形截面，其截面系数,由此可得斜销直径 (9-8) 也可表示为 (9-9) 由式(99)可知，斜销的直径必须根据抽芯力、斜销的有效工作长度和斜销的倾角来确定。,(4) 斜销的长度 在确

11、定了斜销倾角 、有效工作长度L和直径d之后，便可计算斜销的长度L总。 L总 = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 = （9-10） 式中 L5锥体部分长度， 一般取(1015)mm； D固定轴肩直径； t斜销固定板厚度。,9.2.3 斜销侧向分型与抽芯机构结构设计要点 组成：斜销、滑块、压紧块、限位装置、导滑槽。 (1)斜销 斜销形状多为圆柱 形，为了减小其与滑块 的摩擦，可将其圆柱面 铣扁，如图9一11所示。 斜销端部常成半球 状或锥形，锥体角应大 于斜销的倾角，以避免 斜销有效工作长度部分 脱离滑块斜孔之后，锥 体仍有驱动作用。,斜销的作用驱动滑块移动的作用。 材料与热处理：

12、与导柱相似，斜销常采用45钢、 T8A、 T10A及20钢渗 碳淬火，热处理硬度在55HRC以上，表面粗糙度Ra不大 于0.8 m。 固定与配合： 斜销与其固定板采用 H7/m6 或 H7/k6。 斜销与滑块斜孔采用较松的间隙配合，如 H11/b11， 或留有0.51mm间隙，此间隙使滑块运动滞后于开模动 作，且使分型面处打开一缝隙，使塑件在活动型芯未抽 出前获得松动，然后再驱动滑块抽芯。,(2)滑块 滑块的作用滑块上装有侧型芯或成型镶块， 在斜销驱动下，滑块在导滑槽内移动实现侧抽芯或侧 向分型。 因此滑块是斜销抽芯机构中的重要零部件。 结构形式： 滑块与型芯有整体式和组合式两种结构。 整体式

13、 适用于形状简单便于加工的场合； 组合式 便于加工、维修和更换，并能节省优质钢材，故被广泛采用，图912列举了几种常见的滑块与侧型芯的连接方式。,材料与热处理：滑块常用45钢或T8、T10制造，淬硬 至40HRC以上；而型芯则要求用5CrWMn、T8、T10或45钢制 造，硬度在50HRC以上。 (3)滑块的导滑槽 导滑槽的作用滑块运动的轨迹，滑块的导向机构。 要求：保证滑块在导滑槽内运动平稳，无上下窜动和 卡死现象。 结构形式：滑块与导滑槽的配合形式如图913所示。,二者之间上下、左右各有一对平面配合，配合取H7f6， 其余各面留有间隙。 滑块的导滑部分应有足够的长度，以免运动中产生歪斜，

14、一般导滑部分长度应大于滑块宽度的23，否则滑块在开始复 位时容易发生倾斜。因此，导滑槽的长度不能太短，有时为了 不增大模具尺寸，可采用局部加长的措施来解决。 材料与热处理：导滑槽应有足够的耐磨性，由T8、T10或 45钢制造，硬度在50HRC以上。,(4)滑块定位装置 定位装置作用：开模后，滑块必须停留在与斜销刚刚 分离的位置上，以保证闭模时斜销准确地进入滑块孔中。 结构：如图914所示为常见的滑块定位装置。,(5)锁紧块 锁紧块作用：在模具闭合 后锁紧滑块，承受成型时塑料 熔体对滑块的推力，防止滑块 产生位移，使塑件产生溢边； 但开模时，又要求锁紧块迅速 让开，以免阻碍斜销驱动滑块 抽芯。

15、因此，锁紧块的楔角 应大于斜销的倾斜角 ，一 般取 (911),(6)复位机构 对于斜销安装在定模、滑块安装在动模的斜销侧向分 型与抽芯机构，同时采用推杆脱模机构，并依靠复位杆使 推杆复位的模具，必须注意避免在复位时侧型芯与推杆 (或推管)发生干涉。 侧型芯与推杆(或推管)发生干涉现象当侧型芯与 推杆在垂直于开模方向的投影时出现重合部位S，而滑 块复位先于推杆复位，致使活动型芯与推杆相撞而损坏。 为避免产生干涉，可采取如下措施： 在模具结构允许的情况下，应尽量避免将推杆布置 于侧型芯在垂直于开模方向的投影范围内。 使推杆的推出距离小于滑动型芯最低面。 采用推杆先复位机构，即优先使推杆复位，然后

16、才 使侧型芯复位。,由图916(b)可知，满足侧型芯与推杆不发生干涉的 条件是 式中 h合模时， 推杆端部到侧型芯的 最短距离； S在垂直于开模 方向的平面内，侧型 芯与推杆的重合长度。 一般，htan只要比S 大0.5 mm即可避免干涉。 可见，适当加大斜销的 倾角对避免干涉是有利的。,如果适当增加斜销倾角仍不满足式（9-12）的条件， 则应采用推杆先行复位机构。下面介绍几种典型的先行复 位机构。 1）弹簧式复位机构,动画3 弹簧复位机构,2）楔形滑块复位机构 3）摆杆复位机构,动画4 楔形滑块复位机构,动画5 摆杆复位机构,(7)定距分型拉紧装置 有时由于塑件结构特点，滑块也可能安装在定模

17、一 侧，在这种情况下，为了使塑件留在动模上以便于脱模， 在动、定模分型之前，应先将侧型芯抽出。 为此需在定模部分增设一个分型面，使斜销驱动滑块 抽出型芯。新增设的分型面脱开的距离必须大于斜销能使 活动型芯全部抽出塑件的长度。达到这个距离后，才能使 动、定模分型，然后推出制件。 定距分型拉紧装置就是为了实现上述顺序分型动作的 装置，也就是第八章介绍的顺序脱模机构。,1)弹簧螺钉式定距分型拉紧装置,动画6 弹簧螺钉式定距分型拉紧装置,2)摆钩式定距分型拉紧装置 如图920所示，摆钩式定距分型拉紧装置由摆钩6、 弹簧7、压块8、挡块9和定距螺钉5组成。,动画7 摆钩式定距分型拉紧装置,3)滑板式定距

18、分型拉紧装置,动画8 滑板式定距分型拉紧装置,4)导柱式定距分型拉紧装置,动画9 导柱式定距分型拉紧装置,斜销侧向分型与抽芯机构的形式 1）斜销安装在定模、 滑块安装在动模 这种结构最简单，应 用最普遍见图95。 2）斜销和滑块均安装在 定模一侧 这种结构最复杂，需 采用定距分型拉紧装置。 3）斜销与滑块均安装 在动模一侧 如图9-23所示。开模 时，脱模机构中的推杆1 推动推板2，使瓣合式凹 模滑块4沿斜销5侧向分型。,动画10 斜销侧向分型与抽芯机构的形式,4）斜销固定在动模，而滑块安装在定模,动画11 斜销固定在动模，而滑块安装在定模,9.3 弯销侧向分型与抽芯机构,弯销侧向分型与抽芯机

19、构是斜销侧向分型与抽芯机构 的一种变异，如图925所示。其工作原理与斜销侧向分 型与抽芯机构相同，其差别在于用弯销代替斜销： 弯销常为矩形截面；斜销为圆形截面。 斜销只能设在模内；弯销可以设在模内，也可设在模外。 弯销侧向分型与抽芯机构的优点： 矩形截面抗弯强度较高，能承受较大的侧向力，可采用 较大的倾斜角 ，一般30，在开模距离相同的条件下， 可获得较斜销大的抽芯距。 弯销还可由不同斜度的几段组成。以小的斜度段获得 较大的抽芯力，而以大的斜度段获得较大的抽芯距，从而 可以根据需要控制抽芯力和抽芯距，见图925。,通常弯销装在模板外侧(图925)，可使模板尺寸 较小，也可将弯销装在模具内侧。,

20、动画12 弯销侧向分型与抽芯机构,注意：设计弯销抽芯机构应使弯销和滑块孔之间间隙稍大一些(通常为0.5mm左右)，以免闭模时发生碰撞。 弯销侧向分型与抽芯机构的缺点： 弯销抽芯机构由于是矩形截面，与弯销配合的滑块的斜孔的加工较困难。故不如斜销抽芯机构应用普遍。,动画13 弯销内侧抽芯,还可利用弯销进行内侧抽芯，如图926所示，开 模时先从I面分型，弯销2带动滑块3完成内侧抽芯。,为了避免滑块上弯销孔的加工，可以采用在弯销中间开滑槽，滑块上装销子，如图927所示的拉板抽芯模具，开模时，滑块4在拉板2作用下实现侧向抽芯，即斜导槽分型抽芯机构。,动画14 拉板抽芯模具,9.4 斜滑块侧向分型与抽芯机

21、构,斜滑块分型与抽芯机构适用于塑件侧孔或侧凹较浅、所需抽芯距不大，但成型面积较大的场合，如周转箱、线圈骨架、螺纹等。由于它结构简单、制造方便、动作可靠，故应用广泛。 9.4.1 结构形式 根据导滑部位不同，斜滑块侧向分型与抽芯机构可分为: 滑块导滑斜滑块侧向分型与抽芯机构 斜滑杆导滑斜滑块侧向分型与抽芯机构 (1)滑块导滑的斜滑块侧向分型与抽芯机构 斜滑块的作用： 1）成型瓣合模合模，构成凹模、型腔； 2）分开，运动为两个方向的合运动，一为分型，另一为推出塑件； 3）推出机构推出塑件。,图928所示，模具采用了斜滑块外侧分型机构。开模时，推杆7推动斜滑块1沿模套6上的导滑槽上的方向移动，在推出

22、的同时向两侧分开，从而使塑件脱离型芯和抽芯动作同时进行。 导滑槽的方向与斜滑块的斜面平行，限位螺钉5用以防止斜滑块从模套中脱出。,动画15 斜滑块外侧分型机构,图929所示为成型带有直槽内螺纹塑件的斜滑块内侧分型与抽芯机构的模具。开模后，推杆固定板1推动推杆5并使滑块3沿型芯 2的导滑槽移动，实现塑件的推出和内侧分型与抽芯。,动画16 斜滑块内侧分型与抽芯机构,(2)斜滑杆导滑的斜滑块侧向分型与抽芯机构 斜滑杆导滑也可 分为外侧抽芯与内侧 抽芯两种。 图930所示为 利用斜滑杆带动斜 滑块1沿模套2的锥 面方向运动来完成 分型抽芯动作。斜 滑杆是在推板5的 驱动下工作的，滚 轮4是为了减小摩

23、擦。,动画17 斜滑块外侧分型与抽芯机构,图931所示为利用斜滑杆导滑的斜滑块内侧分型与抽芯机构，斜滑杆头部即为成型滑块，凸模1上开有斜孔，在推出板5的作用下，斜滑杆沿斜孔运动，使塑件一面抽芯，一面脱模。 斜滑杆导滑的斜滑块侧向分型与抽芯机构由于受斜滑杆刚度的限制，故多用于抽芯力较 小的场合。,动画18 斜滑杆导滑的斜滑块内侧分型与抽芯机构,轿车保险杠模具,9.4.1 设计要点 (1)斜滑块的导滑和组合形式 1）组合形式 根据塑件成型要求，常由几个滑块组合形成。图932所示为斜滑块常用组合形式，设计时应根据塑件外形、分型与抽芯方向合理组合，以满足最佳的外观质量要求，避免塑件有明显的拼合痕迹。同

24、时，还应使组合部分有足够的强度，使模具结构简单、制造方便、工作可靠。,2）导滑形式 斜滑块的导滑形式按导滑部分的形状可分为 矩形 半圆形 燕尾形 矩形和半圆形导滑制造简单，故应用广泛；而燕尾形 加工较困难，但结构紧凑，可根据具体情况加工选用。 斜滑块凸耳与导滑槽配合采用IT9级间隙配合。,(2) 斜滑块的几何参数 1）斜角 由于斜滑块成型是被模套锁紧，能承受较大的 侧向力，斜滑块的刚性较好，因此，斜滑块的导向 斜角可以较斜销的倾角大些，一般不超过26 30。 2）推出高度 斜滑块的推出高度不宜过大，一般不超过导滑 槽长度的23，否则推出塑件时斜滑块容易倾斜。 为了防止斜滑块在开模时被带出模套，

25、应设有限位 螺钉，见图928。,3）为了保证斜滑块分型面在合模时拼合紧密，在注射时不发生溢料，减少飞边，斜滑块底部与模套之间要留有0.20.5 mm间隙(见图928)；同时还必须使斜滑块顶部高出模套0.20.5mm，以保证当斜滑块1与模套6的配合面磨损后，仍保持拼合紧密。,4）内侧抽芯时，斜滑块的端面不应高于型芯端 面，而应在零件允 许的情况下，低于 型芯端面 0.050.10mm, 如图934所示。 否则，由于斜滑 块端面陷入塑件 底部，在推出塑 件时将阻碍斜滑 块的径向移动。,(3)滑块的止动 为了使塑件留在动模，希望塑件对动模部分的包紧力大于定模部分，但有时由于塑件形状特点，成型时塑件对定模部分的包紧力大于动模部分，开模时可能出现斜滑块随定模而张开，导致塑件损坏或滞留在定模。 如图9-35（a）所示。 为了强制塑件留在动模一边，需设有止动装置，如图9-35（b）所示，开模后止动销5在弹簧作用下压紧斜滑块3的端面，使其暂时不从模套脱出，当塑件从定模脱出后，再由推杆1使斜滑块侧向分型并推出塑件。,图9-36所示为斜滑块的另一种止动方式。在斜滑块上钻一小孔，与固定在定模上的止动销2呈间隙配合，开模时，在止动销 的约束下无法 向侧向运动， 起到止动作用。 只有开模至 止动销