設(shè)計(jì)變角度的斜導(dǎo)柱注射模

陳會(huì)云

摘 要：通過(guò)對(duì)零件結(jié)構(gòu)的分析，得出了塑件的成型工藝方案，決定采用變角度斜導(dǎo)柱抽芯結(jié)構(gòu)，并簡(jiǎn)單介紹了變角度斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，工作過(guò)程以及變角度斜導(dǎo)柱的設(shè)計(jì)方法。

關(guān)鍵詞：抽芯距；變角度；變角度斜導(dǎo)柱；截面選擇

隨著各種成型塑件的形狀不同，模具上成型該處的零件結(jié)構(gòu)也必須隨之改動(dòng)，當(dāng)注射成型的塑件與開(kāi)合模方向不同的內(nèi)側(cè)或外側(cè)具有孔、凹穴或凸臺(tái)時(shí)，模具上成型該處的零件必須具有可側(cè)向移動(dòng)功能，以便在塑件脫模推出之前，先將側(cè)向分型零件抽出，然后再把塑件從模內(nèi)推出，否則就無(wú)法脫模，我們此次設(shè)計(jì)的產(chǎn)品就是抽芯距較大，一般的斜導(dǎo)柱注射模抽芯時(shí)只能抽芯較短的抽芯距，抽芯距較大的就無(wú)法實(shí)現(xiàn)，而此次經(jīng)過(guò)分析我采用了變角度進(jìn)行了兩次抽芯，克服了一般斜導(dǎo)柱注射模的缺陷。

1 塑件工藝分析

此次的產(chǎn)品從圖1中可以看出，該塑件是個(gè)三通管，模具需要3個(gè)方向的抽芯，其中有1個(gè)方向抽芯距要求在135mm以上。材料為ABS，用XS-ZY-500注射機(jī)成型，這樣模具厚度要求在300 mm -450mm。

經(jīng)綜合分析認(rèn)為，該制件模具的難點(diǎn)就是抽芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。所以我們要先要充分了解抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，并要懂得它的動(dòng)作過(guò)程，下面來(lái)逐步的具體來(lái)確定它的工藝過(guò)程。

2 抽芯結(jié)構(gòu)的方案確定

方案1 是利用油缸抽芯，此方案由于在模具制造中需要外購(gòu)油缸，并且模具在使用中需添加油路，提高了模具制造和使用成本，與斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)相比，該方案不經(jīng)濟(jì)。

方案2 是傳統(tǒng)的單傾角斜導(dǎo)柱抽芯結(jié)構(gòu)，該方案傾角按資料數(shù)據(jù)最大只能取20度，模具厚度取XS-ZY-500注射機(jī)的最大值450mm。經(jīng)計(jì)算，斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度已超出最大模厚，而且長(zhǎng)斜導(dǎo)柱的強(qiáng)度，剛度及運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性都比較差。

方案3 是變角度斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)。由圖1可以看出，135mm抽芯距雖然長(zhǎng)，但型芯一頭為?25 mm，另一頭為?10 mm，抽芯方向有較大的斜度，也就是說(shuō)模具型芯只要先抽出一小部分，塑件就可以和型芯分離。

根據(jù)以上分析，決定選擇變角度斜導(dǎo)柱結(jié)構(gòu)，即在斜導(dǎo)柱上設(shè)計(jì)兩個(gè)角度，使抽芯運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)階段。該方案既滿足了抽芯距大于135 mm的要求，結(jié)構(gòu)又簡(jiǎn)單，模具制造和使用都比較經(jīng)濟(jì)。

3 變角度斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)角度斜導(dǎo)柱抽芯結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程

變角度斜導(dǎo)柱抽芯結(jié)構(gòu)如圖2所示，從圖中可以看出，135mm抽芯距的抽芯運(yùn)動(dòng)是由斜導(dǎo)柱4帶動(dòng)滑塊3在導(dǎo)軌5上向右滑動(dòng)完成的，由于斜導(dǎo)柱4上設(shè)計(jì)有2個(gè)傾角，因此整個(gè)抽芯運(yùn)動(dòng)將分成2個(gè)階段。當(dāng)定模2與動(dòng)模6分開(kāi)時(shí)，抽芯第一階段開(kāi)始。第一階段抽芯運(yùn)動(dòng)發(fā)生在剛開(kāi)模，當(dāng)滑塊3完成少量抽芯且塑件與型芯脫開(kāi)后，第一階段抽芯結(jié)束，此階段滑塊為慢速運(yùn)動(dòng)，但斜導(dǎo)柱具有較高的抗彎能力，隨著動(dòng)，定模繼續(xù)分開(kāi)，斜導(dǎo)柱開(kāi)始第2階段抽芯，在滑塊完成135度抽芯后，第二階段抽芯結(jié)束。該階段滑塊將快速向右運(yùn)動(dòng)，抽芯距較大。

4 變角度斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì)

4.1 傾角的選擇

斜導(dǎo)柱的傾角選擇非常重要，當(dāng)傾角較大時(shí)，雖然抽芯距較長(zhǎng)，但斜導(dǎo)柱的強(qiáng)度，剛性及運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性都較差，如何才能使抽芯距和斜導(dǎo)柱所受彎曲力同時(shí)兼顧？技術(shù)資料給出的斜導(dǎo)柱傾角經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)為10°—20°，此時(shí)斜導(dǎo)柱見(jiàn)圖3傾角的選擇如下：

（1）、第1階段導(dǎo)柱傾角θ1的選擇。在進(jìn)行第1階段抽芯運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于塑件緊緊的包在型芯上，造成較大的包緊力。斜導(dǎo)柱在引導(dǎo)嘩塊抽芯時(shí)，既要克服包緊力又要克服滑塊摩擦力，因此，該階段滑塊運(yùn)動(dòng)所需要的力較大，要求斜導(dǎo)柱具有較強(qiáng)的 抗彎能力，在強(qiáng)度，剛性及運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性方面要求也 較高。因此進(jìn)行該階段運(yùn)動(dòng)是的傾角應(yīng)選擇在經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)10度到20度范圍內(nèi)，本模具選取θ1=15度。

（2）、第2階段斜導(dǎo)柱傾角θ2的選擇。當(dāng)進(jìn)行第二階段抽芯運(yùn)動(dòng)時(shí)，塑見(jiàn)已經(jīng)和型芯脫開(kāi)，它們之間已經(jīng)無(wú)包緊力，繼續(xù)抽芯時(shí)斜導(dǎo)柱只需要克服滑快摩擦力，而滑塊摩擦力一般都很小，因此斜導(dǎo)柱抗彎能力及其他機(jī)械性能要求較低，此時(shí)為獲得長(zhǎng)抽芯距可以將傾角角度選擇大些，故取模具選θ2=40°。

4.2 斜導(dǎo)柱截面的選擇

由于斜導(dǎo)柱在抽芯運(yùn)動(dòng)的第1階段里所受彎曲力最大，因此斜

導(dǎo)柱界面應(yīng)以這種情況來(lái)選擇。具體步驟如下：

（1）利用有關(guān)資料上的公式根據(jù)型芯的拔模斜度計(jì)算出抽拔力為15.16KN。

（2）根據(jù)抽拔力15.16KN，傾角為15°，通過(guò)《塑料成型工藝

與模具設(shè)計(jì)》查表得最大歪曲力為16KN。

（3）根據(jù)傾角15°，最大歪曲力16KN，通過(guò)《塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)》查表得斜導(dǎo)柱的直徑應(yīng)為?30mm。

4.3 斜導(dǎo)柱長(zhǎng)度的選擇

根據(jù)收縮率等條件從圖中可以計(jì)算出當(dāng)型芯向右移動(dòng)2.5mm時(shí)塑件將與型芯脫開(kāi)。在斜導(dǎo)柱設(shè)計(jì)中，根據(jù)以上參數(shù)，當(dāng)傾角為15度時(shí)，選取運(yùn)動(dòng)抽芯距為10mm；當(dāng)傾斜角為 40度時(shí)，選取抽芯距為130mm，其余尺寸利用數(shù)學(xué)公式可以算出。

5 結(jié)束語(yǔ)

（1） 該模具一次試模成功而且在隨后的大批量生產(chǎn)中運(yùn)行可靠質(zhì)量穩(wěn)定。

（2）采用變角度斜導(dǎo)柱方法設(shè)計(jì)的模具在制造及使用階段均具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

（3） 由于對(duì)斜導(dǎo)柱傾角做了辨證分析該方法在設(shè)計(jì)上揚(yáng)長(zhǎng)避短對(duì)斜導(dǎo)柱傾角的經(jīng)驗(yàn)值10°— 20°進(jìn)行了突破。

參考文獻(xiàn)

[1]王樹(shù)勛.實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造.國(guó)防科技大學(xué)出版社，1990.

[2]塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì).高等教育出版社.