模具設計概論第六章8課件

當注射成型側壁帶有孔、凹穴、凸臺等的塑料制品時，模具上成型該處的零件就必須制成可側向移動的零件，以便在脫模之前先抽掉側向成型零件，否則就無法脫模。側向分型與抽芯機構的分類抽芯距的確定與抽芯力的計算一、側向分型與抽芯機構當注射成型側壁帶有孔、凹穴、凸臺等的塑料制品時，1(1)機動側向分型與抽芯機構(2)液壓或氣動側向分型與抽芯機構(3)手動側向分型與抽芯機構利用注射機開模力作動力，通過傳動零件（如斜導柱）使力作用于側向成型零件上達到側向分型或側向抽芯。結構復雜，但生產率高。分為斜導柱、彎銷、斜導槽、斜滑塊和齒輪齒條等機構。利用液壓力或壓縮空氣作動力。用于抽拔力大，抽芯距比較長的場合。動作平穩(wěn)。裝置成本高。利用人力將模具側向分型或取出側向型芯。勞動強度大，生產率低。模具結構簡單，加工制造成本低。模內和模外。BACK利用注射機開模力作動力，通過傳動零件（如斜導柱）使力作用于側2把型芯從塑料制品成型位置抽到不妨礙塑料制品脫出的位置所移動的距離稱為抽芯距。抽芯距通常比側孔、側凹的深度或側向凸臺的高度大2~3mm。抽芯力的計算：

Fc=c·h·p(cos-sin)式中：Fc—抽芯力（N)c—側型芯成型部分的截面平均周長(mm)h—側型芯成型部分的高度(m)

p—塑件對側型芯的收縮應力（包緊力），一般模內冷卻的塑件，其值取8~12MPa，模外冷卻的取24~39MPa

—塑料在熱狀態(tài)下對鋼的摩擦系數(shù)，一般取0.15~0.20

—脫模斜度（）把型芯從塑料制品成型位置抽到不妨礙塑料制品脫出的位置所移動的3二、斜導柱側向分型抽芯機構斜導柱側向分型與抽芯機構主要由與開模方向成一定角度的斜導柱、側型腔或型芯滑塊、導滑槽、楔緊塊和側型芯或型芯滑塊定距限位裝置組成。特點是結構緊湊，動作安全可靠，加工制造方便。是常用的機構。受模具結構的限制，一般使用于抽芯力不大及抽芯距小于60～80mm的場合。二、斜導柱側向分型抽芯機構斜導柱側向分型與抽芯機構主要由與開4觀看動畫演示觀51斜導柱的結構設計絕大部分設計成錐臺形；一般=+2°~3°；為減小摩擦，在外圓輪廓上銑出兩個平面。材料多為T8、T10等，也可用20鋼滲碳處理，硬度HRC55，表面粗糙度Ra0.8m。斜導柱與固定模板之間的配合采用H7/m6。與滑塊上的斜導孔之間采用較松的間隙配合H11/b11。1斜導柱的結構設計絕大部分設計成錐臺形；一般=+262斜導柱傾斜角的確定斜導柱軸向與開模方向的夾角稱為斜導柱的傾斜角由圖可知

L=s/sinH=sctg式中L—斜導柱的工作長度

s—抽芯距；

H—與抽芯距對應的開模距。斜導柱抽芯時的受力圖2斜導柱傾斜角的確定斜導柱軸向與開模方向的夾角稱為斜導柱7

Fw=Ft/cos

Fk=FttgFw—抽芯時斜導柱所受的彎曲力Ft—側抽芯時的脫模力Fk—側抽芯所需的開模力由上面幾個公式可知：Fw=Ft/cos8

L=s/sinH=sctgFw=Ft/cos

Fk=Fttg增大、L和H減小，有利于減小模具尺寸，但Fw和Fk增大，影響斜導柱和模具的強度和剛度；反之，減小，斜導柱和模具的受力減小，但要獲得相同的抽芯距時，斜導柱的長度就要增加，開模距也要變大，會增加模具尺寸；綜合兩方面，經(jīng)計算推導，取22°33′比較理想，一般設計時<25°，最常用的為12°22°。L=s/sin93斜導柱長度的計算

斜導柱的總長度與抽芯距、斜導柱的直徑和傾斜角以及斜導柱固定板厚度等有關。Lz=L1+L2+L3+L4+L5=(d2/2)tg+h/cos+(d/2)tg+s/sin+(5~10mm)式中Lz—斜導柱總長度；

d2—斜導柱固定部分大端直徑；

h—斜導柱固定板厚度；

d—斜導柱工作部分直徑；

s—抽芯距。斜導柱安裝固定部分的總長度：

La=L2–l=h/cos-(d1/2)tgd1—斜導柱固定部分的直徑3斜導柱長度的計算斜導柱的總長度與抽芯距、斜導104斜導柱的直徑

由于計算比較復雜（見教材194頁），為方便可以用查表的方法確定斜導柱的直徑。（查教材195頁表5-20和196頁表5-21）4斜導柱的直徑115側滑塊的設計側滑塊（簡稱滑塊）是完成側抽芯的一個重要零件，它主要與型芯連結在一起，用斜導柱帶動進行側抽芯。它可分為整體式和組合式兩種。在滑塊上直接制出側向型芯或側向型腔的結構稱為整體式；把側向型芯或側向成型塊與滑塊分開加工，然后再裝配在一起，這就是組合式結構。側型芯與滑塊的聯(lián)接側向型芯或側向成型塊常用T8、T10、45鋼、CrWMn鋼等，硬度HRC50。滑塊用45鋼或T8、T10等制造，硬度HRC40。5側滑塊的設計側滑塊（簡稱滑塊）是完成側抽芯的一個重要零12模具設計概論第六章8課件136導滑槽成型滑塊在側向抽芯和復位過程中，必須沿一定的方向平穩(wěn)地往復移動，這一過程是在導滑槽內完成的。導滑槽的結構整體式導滑槽常用材料為45鋼，調質至28~32HRC，再銑削成形。蓋板材料用T8、T10、或45鋼，要求硬度HRC50。導滑槽與滑塊導滑部分采用間隙配合，一般采用H8/f8。配合面可提高精度，用H8/f7或H8/g7，其他各處都留有0.5mm的間隙。配合長度：滑塊的滑動配合長度通常大于滑塊寬度的1.5倍，而留在導滑槽的長度不應小于導滑配合長度的2/3。有必要時需局部加長。6導滑槽成型滑塊在側向抽芯和復位過程中，必須沿一定的方向14模具設計概論第六章8課件15模具設計概論第六章8課件167鎖緊塊在成型過程中，側向成型零件受到的力通過滑塊傳遞給斜導柱，為防止斜導柱受力后變形，導致滑塊后移，必須設置鎖緊塊，以便鎖緊滑塊，承受成型零件受的推力。鎖緊塊與模具的聯(lián)接方式7鎖緊塊17模具設計概論第六章8課件18鎖緊角的選擇

=+2°~3°鎖緊角的選擇198滑塊定位裝置8滑塊定位裝置20三、斜導柱側向分型抽芯的應用形式斜導柱安裝在定模、滑塊安裝在動模斜導柱安裝在動模、滑塊安裝在定模斜導柱與滑塊同時安裝在定模斜導柱與滑塊同時安裝在動模斜導柱的內側抽芯形式三、斜導柱側向分型抽芯的應用形式斜導柱安裝在定模、滑塊安裝在211斜導柱安裝在定模、滑塊安裝在動模這是應用最廣泛的一種形式，既可以用于結構簡單的單分型面注射模，也可以用于結構較復雜的雙分型面注射模。設計時應避免“干涉”現(xiàn)象。（1）在結構允許的情況下，應盡量避免在側型芯投影范圍內設置推桿。（2）如一定要設置推桿時，首先應考慮能否使推桿推出一定距離后仍低于側型芯的最低面。（3）當上述條件不能滿足時，就必須分析產生干涉的臨界條件和采取措施使推出機構先復位。1斜導柱安裝在定模、滑塊安裝在動模這是應用最廣泛的一種形式22模具設計概論第六章8課件23模具設計概論第六章8課件24所謂干涉現(xiàn)象是指滑塊的復位先于推桿的復位致使活動側型芯與推桿相碰撞造成活動側型芯或推桿損壞的事故。（發(fā)生干涉的可能性出現(xiàn)在兩者在垂直于開模方向平面上的投影有重合的情況）所謂干涉現(xiàn)象是指滑塊的復位先于推桿的復位致使活動側型芯與推桿25從圖中可知，在不發(fā)生干涉的臨界條件下，側型芯已復位s,還需復位的長度為sc=s-s,而推桿需復位的長度為hc,如果完全復位應滿足：ScSShc從圖中可知，在不發(fā)生干涉的臨界條件下，側型芯已復位s,還需26

hc=scctg

即hctg=sc

因此不發(fā)生干涉的條件為

hctg=sc+

式中hc–在完全合模的狀態(tài)下推桿端部到側型芯的最近距離；

sc–在垂直于開模方向的平面上，側型芯與推桿投影重合的長度；–在完全不發(fā)生干涉的條件下，推桿復位到位置時，側型芯沿復位方向距離推桿側面最小距離，一般取=0.5mm

在一般情況下，只要使hctg-sc>0.5mm即可避免干涉。如果實際情況無法滿足這個條件，則必須設計推桿先復位機構。hc=scctg27推桿先復位機構彈簧式先復位機構楔桿三角滑塊式先復位機構楔桿擺桿式先復位機構連桿式先復位機構應注意：先復位機構一般不容易保證推桿、推管等推出零件的精確復位，故在設計先復位機構的同時，通常還需設置能保證復位精度的復位桿。BACK推桿先復位機構彈簧式先復位機構BACK28

彈簧先復位機構結構簡單，安裝方便；但彈簧的力量較小，而且容易疲勞失效，可靠性差，一般適用于復位力不大的場合，并需定期更換彈簧。彈簧先復位機構結構簡單，安裝方便；但彈簧的力量較小，29模具設計概論第六章8課件30模具設計概論第六章8課件31模具設計概論第六章8課件322斜導柱安裝在動模、滑塊安裝在定模

表面上與上述形式相類似，可以隨開模動作進行側抽芯，其實不然，由于在開模時一般要求塑件包緊于動模部分的型芯上而留于動模，但側型芯確安裝在定模，會產生以下幾種情況：一種是側抽芯與脫模同時進行的話，由于側型芯的阻礙作用，使塑件強制從動模部分的凸模上脫下而留在定模型腔，使塑件無法從定模中取出；另一種情況是由于塑件包緊于動模凸模上的力大于側型芯使塑件留于定模型腔的力，則可能出現(xiàn)塑件被側型芯撕破或細小的側型芯被折斷，導致模具損壞或無法工作；這種模具結構的特點是脫模與側型芯不能同時進行，兩者間要有一個滯后的過程。2斜導柱安裝在動模、滑塊安裝在定模表面上與上述形式33先脫模后側向分型先脫模后側向分型34先側向分型后脫模先側向分型后脫模353斜導柱與滑塊同時安裝在定模這種結構要造成斜導柱與滑塊之間相對運動，否則就無法實現(xiàn)側抽芯動作。要實現(xiàn)兩者之間的相對運動，就必須在定模部分增加一個分型面，因此就需要用順序分型機構。彈簧式順序分型機構形式擺鉤式順序分型機構形式導柱式順序分型機構形式3斜導柱與滑塊同時安裝在定模這種結構要造成斜導柱與滑塊之36模具設計概論第六章8課件37模具設計概論第六章8課件384斜導柱與滑塊同時安裝在動模

這種結構一般可以通過推出機構來實現(xiàn)斜導柱與側型芯滑塊的相對運動。4斜導柱與滑塊同時安裝在動模這種結構一般可以通過推395斜導柱的內側抽芯形式5斜導柱的內側抽芯形式40四、彎銷側向分型與抽芯機構以矩形截面的彎銷代替斜導柱抗彎強度高，可采用較大的傾斜角，抽芯距大于用斜導柱的抽芯距，脫模力大彎銷本身對側型芯有鎖緊作用彎銷可安裝在模外，也可安裝在模內。但以模外為多，這樣安裝配制時方便可見。四、彎銷側向分型與抽芯機構以矩形截面的彎銷代替斜導柱41模具設計概論第六章8課件42模具設計概論第六章8課件43五、斜導槽側向分型與抽芯機構由固定于模外的斜導槽板與固定于側型芯滑塊上的圓柱銷連接所組成。斜導槽側向分型與抽芯機構同樣具有滑塊驅動時的導滑、注射時的鎖緊和側抽芯結束時的定位等三大要素。斜導槽板和滑銷通常用T8T10等材料制造，熱處理要求與斜導柱相同，一般HRC55，表面粗糙度Ra0.8m。五、斜導槽側向分型與抽芯機構由固定于模外的斜導槽板與固定于側44模具設計概論第六章8課件45六、斜滑塊側向分型與抽芯機構1工作原理當塑件的側凹較淺，所需的抽芯力不大，但側凹的成型面積較大，因而需要的抽芯力較大時，可采用斜滑塊機構進行側向分型與抽芯。2類型（1）斜滑塊外側分型與抽芯機構（2）斜滑塊內側抽芯機構3斜滑塊的組合形式4斜滑塊的導滑形式六、斜滑塊側向分型與抽芯機構1工作原理46模具設計概論第六章8課件47模具設計概論第六章8課件48模具設計概論第六章8課件49模具設計概論第六章8課件50模具設計概論第六章8課件51模具設計概論第六章8課件52模具設計概論第六章8課件53觀察下列塑件有什么特點？塑件上有側向孔、側向凸凹、側向的凸臺觀察下列塑件有什么特點？塑件上有側向孔、側向凸凹、側向的凸臺54干涉干涉55思考與練習題側向分型與抽芯機構分哪幾類？什么是抽芯距？

斜導柱側向分型與抽芯機構主要包括哪些部分？斜導柱的傾斜角如何確定？何謂干涉現(xiàn)象？如何避免？斜導柱的幾種應用形式各有何特點？思考與練習題側向分型與抽芯機構分哪幾類？56

當注射成型側壁帶有孔、凹穴、凸臺等的塑料制品時，模具上成型該處的零件就必須制成可側向移動的零件，以便在脫模之前先抽掉側向成型零件，否則就無法脫模。側向分型與抽芯機構的分類抽芯距的確定與抽芯力的計算一、側向分型與抽芯機構當注射成型側壁帶有孔、凹穴、凸臺等的塑料制品時，57(1)機動側向分型與抽芯機構(2)液壓或氣動側向分型與抽芯機構(3)手動側向分型與抽芯機構利用注射機開模力作動力，通過傳動零件（如斜導柱）使力作用于側向成型零件上達到側向分型或側向抽芯。結構復雜，但生產率高。分為斜導柱、彎銷、斜導槽、斜滑塊和齒輪齒條等機構。利用液壓力或壓縮空氣作動力。用于抽拔力大，抽芯距比較長的場合。動作平穩(wěn)。裝置成本高。利用人力將模具側向分型或取出側向型芯。勞動強度大，生產率低。模具結構簡單，加工制造成本低。模內和模外。BACK利用注射機開模力作動力，通過傳動零件（如斜導柱）使力作用于側58把型芯從塑料制品成型位置抽到不妨礙塑料制品脫出的位置所移動的距離稱為抽芯距。抽芯距通常比側孔、側凹的深度或側向凸臺的高度大2~3mm。抽芯力的計算：

Fc=c·h·p(cos-sin)式中：Fc—抽芯力（N)c—側型芯成型部分的截面平均周長(mm)h—側型芯成型部分的高度(m)

p—塑件對側型芯的收縮應力（包緊力），一般模內冷卻的塑件，其值取8~12MPa，模外冷卻的取24~39MPa

—塑料在熱狀態(tài)下對鋼的摩擦系數(shù)，一般取0.15~0.20

—脫模斜度（）把型芯從塑料制品成型位置抽到不妨礙塑料制品脫出的位置所移動的59二、斜導柱側向分型抽芯機構斜導柱側向分型與抽芯機構主要由與開模方向成一定角度的斜導柱、側型腔或型芯滑塊、導滑槽、楔緊塊和側型芯或型芯滑塊定距限位裝置組成。特點是結構緊湊，動作安全可靠，加工制造方便。是常用的機構。受模具結構的限制，一般使用于抽芯力不大及抽芯距小于60～80mm的場合。二、斜導柱側向分型抽芯機構斜導柱側向分型與抽芯機構主要由與開60觀看動畫演示觀611斜導柱的結構設計絕大部分設計成錐臺形；一般=+2°~3°；為減小摩擦，在外圓輪廓上銑出兩個平面。材料多為T8、T10等，也可用20鋼滲碳處理，硬度HRC55，表面粗糙度Ra0.8m。斜導柱與固定模板之間的配合采用H7/m6。與滑塊上的斜導孔之間采用較松的間隙配合H11/b11。1斜導柱的結構設計絕大部分設計成錐臺形；一般=+2622斜導柱傾斜角的確定斜導柱軸向與開模方向的夾角稱為斜導柱的傾斜角由圖可知

L=s/sinH=sctg式中L—斜導柱的工作長度

s—抽芯距；

H—與抽芯距對應的開模距。斜導柱抽芯時的受力圖2斜導柱傾斜角的確定斜導柱軸向與開模方向的夾角稱為斜導柱63

Fw=Ft/cos

Fk=FttgFw—抽芯時斜導柱所受的彎曲力Ft—側抽芯時的脫模力Fk—側抽芯所需的開模力由上面幾個公式可知：Fw=Ft/cos64

L=s/sinH=sctgFw=Ft/cos

Fk=Fttg增大、L和H減小，有利于減小模具尺寸，但Fw和Fk增大，影響斜導柱和模具的強度和剛度；反之，減小，斜導柱和模具的受力減小，但要獲得相同的抽芯距時，斜導柱的長度就要增加，開模距也要變大，會增加模具尺寸；綜合兩方面，經(jīng)計算推導，取22°33′比較理想，一般設計時<25°，最常用的為12°22°。L=s/sin653斜導柱長度的計算

斜導柱的總長度與抽芯距、斜導柱的直徑和傾斜角以及斜導柱固定板厚度等有關。Lz=L1+L2+L3+L4+L5=(d2/2)tg+h/cos+(d/2)tg+s/sin+(5~10mm)式中Lz—斜導柱總長度；

d2—斜導柱固定部分大端直徑；

h—斜導柱固定板厚度；

d—斜導柱工作部分直徑；

s—抽芯距。斜導柱安裝固定部分的總長度：

La=L2–l=h/cos-(d1/2)tgd1—斜導柱固定部分的直徑3斜導柱長度的計算斜導柱的總長度與抽芯距、斜導664斜導柱的直徑

由于計算比較復雜（見教材194頁），為方便可以用查表的方法確定斜導柱的直徑。（查教材195頁表5-20和196頁表5-21）4斜導柱的直徑675側滑塊的設計側滑塊（簡稱滑塊）是完成側抽芯的一個重要零件，它主要與型芯連結在一起，用斜導柱帶動進行側抽芯。它可分為整體式和組合式兩種。在滑塊上直接制出側向型芯或側向型腔的結構稱為整體式；把側向型芯或側向成型塊與滑塊分開加工，然后再裝配在一起，這就是組合式結構。側型芯與滑塊的聯(lián)接側向型芯或側向成型塊常用T8、T10、45鋼、CrWMn鋼等，硬度HRC50?；瑝K用45鋼或T8、T10等制造，硬度HRC40。5側滑塊的設計側滑塊（簡稱滑塊）是完成側抽芯的一個重要零68模具設計概論第六章8課件696導滑槽成型滑塊在側向抽芯和復位過程中，必須沿一定的方向平穩(wěn)地往復移動，這一過程是在導滑槽內完成的。導滑槽的結構整體式導滑槽常用材料為45鋼，調質至28~32HRC，再銑削成形。蓋板材料用T8、T10、或45鋼，要求硬度HRC50。導滑槽與滑塊導滑部分采用間隙配合，一般采用H8/f8。配合面可提高精度，用H8/f7或H8/g7，其他各處都留有0.5mm的間隙。配合長度：滑塊的滑動配合長度通常大于滑塊寬度的1.5倍，而留在導滑槽的長度不應小于導滑配合長度的2/3。有必要時需局部加長。6導滑槽成型滑塊在側向抽芯和復位過程中，必須沿一定的方向70模具設計概論第六章8課件71模具設計概論第六章8課件727鎖緊塊在成型過程中，側向成型零件受到的力通過滑塊傳遞給斜導柱，為防止斜導柱受力后變形，導致滑塊后移，必須設置鎖緊塊，以便鎖緊滑塊，承受成型零件受的推力。鎖緊塊與模具的聯(lián)接方式7鎖緊塊73模具設計概論第六章8課件74鎖緊角的選擇

=+2°~3°鎖緊角的選擇758滑塊定位裝置8滑塊定位裝置76三、斜導柱側向分型抽芯的應用形式斜導柱安裝在定模、滑塊安裝在動模斜導柱安裝在動模、滑塊安裝在定模斜導柱與滑塊同時安裝在定模斜導柱與滑塊同時安裝在動模斜導柱的內側抽芯形式三、斜導柱側向分型抽芯的應用形式斜導柱安裝在定模、滑塊安裝在771斜導柱安裝在定模、滑塊安裝在動模這是應用最廣泛的一種形式，既可以用于結構簡單的單分型面注射模，也可以用于結構較復雜的雙分型面注射模。設計時應避免“干涉”現(xiàn)象。（1）在結構允許的情況下，應盡量避免在側型芯投影范圍內設置推桿。（2）如一定要設置推桿時，首先應考慮能否使推桿推出一定距離后仍低于側型芯的最低面。（3）當上述條件不能滿足時，就必須分析產生干涉的臨界條件和采取措施使推出機構先復位。1斜導柱安裝在定模、滑塊安裝在動模這是應用最廣泛的一種形式78模具設計概論第六章8課件79模具設計概論第六章8課件80所謂干涉現(xiàn)象是指滑塊的復位先于推桿的復位致使活動側型芯與推桿相碰撞造成活動側型芯或推桿損壞的事故。（發(fā)生干涉的可能性出現(xiàn)在兩者在垂直于開模方向平面上的投影有重合的情況）所謂干涉現(xiàn)象是指滑塊的復位先于推桿的復位致使活動側型芯與推桿81從圖中可知，在不發(fā)生干涉的臨界條件下，側型芯已復位s,還需復位的長度為sc=s-s,而推桿需復位的長度為hc,如果完全復位應滿足：ScSShc從圖中可知，在不發(fā)生干涉的臨界條件下，側型芯已復位s,還需82

hc=scctg

即hctg=sc

因此不發(fā)生干涉的條件為

hctg=sc+

式中hc–在完全合模的狀態(tài)下推桿端部到側型芯的最近距離；

sc–在垂直于開模方向的平面上，側型芯與推桿投影重合的長度；–在完全不發(fā)生干涉的條件下，推桿復位到位置時，側型芯沿復位方向距離推桿側面最小距離，一般取=0.5mm

在一般情況下，只要使hctg-sc>0.5mm即可避免干涉。如果實際情況無法滿足這個條件，則必須設計推桿先復位機構。hc=scctg83推桿先復位機構彈簧式先復位機構楔桿三角滑塊式先復位機構楔桿擺桿式先復位機構連桿式先復位機構應注意：先復位機構一般不容易保證推桿、推管等推出零件的精確復位，故在設計先復位機構的同時，通常還需設置能保證復位精度的復位桿。BACK推桿先復位機構彈簧式先復位機構BACK84

彈簧先復位機構結構簡單，安裝方便；但彈簧的力量較小，而且容易疲勞失效，可靠性差，一般適用于復位力不大的場合，并需定期更換彈簧。彈簧先復位機構結構簡單，安裝方便；但彈簧的力量較小，85模具設計概論第六章8課件86模具設計概論第六章8課件87模具設計概論第六章8課件882斜導柱安裝在動模、滑塊安裝在定模

表面上與上述形式相類似，可以隨開模動作進行側抽芯，其實不然，由于在開模時一般要求塑件包緊于動模部分的型芯上而留于動模，但側型芯確安裝在定模，會產生以下幾種情況：一種是側抽芯與脫模同時進行的話，由于側型芯的阻礙作用，使塑件強制從動模部分的凸模上脫下而留在定模型腔，使塑件無法從定模中取出；另一種情況是由于塑件包緊于動模凸模上的力大于側型芯使塑件留于定模型腔的力，則可能出現(xiàn)塑件被側型芯撕破或細小的側型芯被折斷，導致模具損壞或無法工作；這種模具結構的特點是脫模與側型芯不能同時進行，兩者間要有一個滯后的過程。2斜導柱安裝在動模、滑塊安裝在定模表面上與上述形式89先脫模后側向分型先