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1、2019年7月16日,项目二 注射成型模具设计,任务一 确定模具结构并选用注射机,任务二 选择分型面并设计浇注系统,任务三 成型零件结构设计,任务四 合模导向机构与推出机构设计,任务五 模具调温系统设计及模架选用,任务六 侧向分型与抽芯机构设计,2019年7月16日,任务书,表2-20电流线圈架侧向分型抽芯注射模设计任务,零件图,2019年7月16日,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,掌握侧向分型与抽芯机构的类型和工作原理。 能看懂侧向分型与抽芯机构的工程图。 能根据塑件的成型要求设计简单侧向分型与抽芯机构。,2019年7月16日,任务目标,任务分析,相关知识,任务
2、实施,任务小结,思考与练习,实际生产中，绝大多数的塑件上都存在各种各样的侧向孔或凸台，注塑完成后要顺利脱模取出塑件，就必须先行完成侧向型芯的抽出。本任务主要学习侧向分型与抽芯机构的工作原理，学习侧向分型与抽芯机构的分类，学习侧向分型与抽芯机构的设计方法等内容。 本任务以表2-20所示电流线圈架为载体，学习完成电流线圈架侧向分型抽芯注射模的设计。,2019年7月16日,一、侧向分型与抽芯机构的工作原理 当注射成型侧壁带有孔、凹穴、凸台的塑件时，模具上成型该处的零件就必须制成可侧向移功的零件，称为活动型芯，在塑件脱模前先将活动型芯抽出，否则就无法脱模。带动活动型芯作侧向移动的整个机构称为侧向分型与
3、抽芯机构。 侧向分型与抽芯机构的功能主要是：在一定时间内使侧凸、凹成型件能准确地进行脱模，并保证成型件的壁厚和变形符合要求。当前最常用的是斜导柱侧向分型与抽芯机构，如图2-120所示模具的工作原理是利用斜导柱，把垂直的开模运动传递给侧向型芯，使之产生侧向运动而完成分型或抽芯动作。,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,图2-120 斜导柱侧抽芯注射模 1一型芯2一推管3一动模镶件4一动模板5一斜导柱6一侧型芯滑块 7一楔紧块8一中间板9一定模座板10一垫板11一拉杆导柱12一导套,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,201
4、9年7月16日,二、侧向分型与抽芯机构分类 根据成型件的结构、形状和复杂程度及技术要求可将侧向分型与抽芯机构分为内侧抽芯机构和外侧分型与抽芯机构两大类。 若根据动力来源不同，可分为机动、液压或气动及手动等三大类。 1.机动式 利用注射机的开模运动改变其运动方向，使模具侧向脱模或把侧向型芯从塑件中抽出，机构虽比较复杂，但操作方便，生产率高，目前在生产中应用最多。根据传动零件的不同，这类机构可分为斜导柱式、弯销式、斜滑块式和齿轮齿条式等许多不同类型，尤其斜导柱式为最常用。,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,2.液压或气动式 利用液压力或压缩空气，通
5、过机构中的传动零件使模具侧向脱模或把侧型芯从塑件中抽出。这种结构的抽芯力和抽芯距都较大，使用方便。活动型芯容易受到型腔压力作用而产生移动，直接用油压克服型腔压力锁住活动型芯时，应考虑要有自锁装置，抽芯机构宜采用独立的供油系统。如果利用注射机工作油路供给压力油，则注射压力开始时抽芯液压缸的油压低于型腔内的压力，所以在抽芯机构油路和机器工作油路之间应增加稳压阀，以保证整个工作期间抽芯液压缸有足够的油压。,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,3.手动式 利用人力，操作不方便，劳动强度大，生产率低，但模具结构简单，加工制造成本低，适用于新产品试制或小批量
6、生产。 手动抽芯机构形式很多，可根据不同塑件设计不同的手动抽芯机构。手动抽芯机构可分为两类，一类是模内手动抽芯，另一类是模外手动抽芯。,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,三、抽芯距和抽芯力的计算 对于有侧凸凹的塑件，常用斜导柱及斜滑块侧向分型与抽芯机构，在进行设计时，需作以下计算： 1.抽芯距S的计算 抽芯距指将侧向型芯从成型位置抽到不妨碍塑件取出的位置所需的空间距离，即型芯移动的最小距离。一般抽芯距等于型孔深度再加23mm，即： 2+（23）（mm） （2-38） 式中，抽芯距 2型孔深度,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思
7、考与练习,2019年7月16日,图2-121 圆形骨架塑件抽芯距,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,但是，当侧向型芯脱出侧凸、凹以后，其几何位置还有碍于塑件脱模的情况时，则其抽芯距不能简单地依靠这种方法确定，需根据具体成型件的形状和结构尺寸的计算来决定。当成型如图2-121所示圆形骨架塑件时： 1（23）（mm） （2-39） 1 （mm） （2-40） 式中 S抽芯距，mm； S1有效的抽芯距，mm； R骨架塑件台肩半径，mm； 骨架塑件圆筒外圆半径，mm。,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,
8、2.抽芯力的计算 塑件在模腔内冷却收缩时逐渐对型芯包紧，产生包紧力。因此，抽芯力必须克服包紧力和由于包紧力而产生的摩擦阻力，在开始脱模的瞬间所需抽芯力为最大。影响脱模力的因素要考虑周全较为困难，在生产实际中常常只考虑主要因素，可按下式进行计算： （2-41） 式中 c 抽芯力，N； A 活动型芯被塑件包紧包络面积，mm2； p 塑件对侧型芯的收缩应力，一般塑件模内冷却取（0.81.2）107MPa；模外冷却取（2.43.9）107MPa； 摩擦系数取0.10.2； 侧型芯的脱模斜度或倾斜角。,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,四、斜导柱侧向分型
9、与抽芯机构 斜导柱分型抽芯机构由斜导柱、侧滑块、锁紧楔及滑块定位装置所组成。如图2-120所示。 1.斜导柱 斜导柱主要用作驱动侧滑块的开闭运动。,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,（1）斜导柱的结构与配合要求 斜导柱头部可做成半球或锥台形，如图2-122所示。为了减小斜导柱与滑块斜孔之间的摩擦与磨损，在斜导柱外圆周上可铣出两个对称平面。斜导柱的表面粗糙度Ra小于0.631.25m。斜导柱与其固定板采用过渡配合H7/m6联接。斜导柱与滑块斜孔之间可采用较松间隙配合（如H11/b11），或在二者之间保留0.51mm以上的间隙，甚至当分型抽芯有延时
10、要求时，可以放大到1mm以上。,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,图2-122斜导柱的结构,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,（2）斜导柱的倾斜角,图2-123倾斜角 与工作长度的关系,图2-124斜导柱抽芯工作图,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,斜导柱轴线与开模方向的夹角称为斜导柱的倾斜角，如图2-123所示，它是决定斜导柱抽芯机构工作效果的重要参数。的大小对斜导柱的有效工作长度、抽芯距和受力状况等起着决定性的影响。 由图2-123可知 （2
11、-42） （2-43） 式中 L斜导柱的工作长度； S抽芯距； 斜导柱的倾斜角； H与抽芯距S对应的开模距。,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,图2-144所示是斜导柱抽芯时的受力图，可得出开模力 （2-44） （2-45） 式中 Fw侧抽芯时斜导柱所受的弯曲力； Ft侧抽芯时的脱模力，其大小等于抽芯力Fc； FK侧抽芯时所需的开模力。 由式可知： 增大，L和H减小，有利于减小模具尺寸，但Fw和FK增大，影响斜导柱和模具的强度和刚度；反之， 减小，斜导柱和模具受力减小，但要在获得相同抽芯距的情况下，斜导柱的长度就要增长，开模距就要变大，因此模具
12、尺寸会增大。综合考虑，经实际推导， 值一般不得大于250，通常采用150230。,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,（3）斜导柱直径的确定,图2-125 斜导柱受力分析,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,斜导柱的直径决定于所需承受的弯曲力，而弯曲力又决定于抽芯力和斜导柱的斜角及工作长度。根据如 图2-125中斜导柱受力状态的分析，可按下式计算： 弯矩为： 式中，Mw斜导柱所受弯矩； Lw斜导柱弯曲力臂； 由材料力学知： 式中， 斜导柱所用材料的许用弯曲应力； W抗弯截面模量； 斜导柱一般为圆形，
13、则,（2-46）,（2-47）,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,所以斜导柱直径为： 式中，Hw侧型芯滑块受的脱模力作用线与斜导柱中心线的交点到斜导柱固定板的距离，它不等于滑块高度的一半。 斜导柱直径也可用查表法确定。按斜导柱的倾斜角、脱模力Ft查出最大弯曲力Fw，再查的斜导柱直径。如表2-21和表2-22所示。,（2-48）,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,（4）斜导柱长度的计算,图2-126斜导柱的长度,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,斜
14、导柱长度根据图2-126所示，按下式进行计算。 斜导柱的总长为： （2-49） 式中 Lz斜导柱总长度； d2斜导柱固定部分大端直径； h斜导柱固定板厚度； d斜导柱工作部分的直径； S抽芯距。,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,斜导柱安装固定部分的尺寸为： （2-50） 式中 La斜导柱安装固定部分的尺寸； d1斜导柱固定部分的直径。 （5）斜导柱材料及热处理 斜导柱多用45钢或碳素工具钢，也可用20钢渗碳，热处理硬度55HRC。,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,（6）斜导柱常用尺寸（表2-
15、23）,表2-23 斜导柱常见尺寸 （mm）,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,2.滑块 （1）滑块与侧型芯的联接 滑块是斜导柱抽芯机构中的重要零部件，它上面安装有侧型芯，抽芯的可靠性由它的运动精度来保证。滑块的结构形状可以根据具体塑件和塑模结构灵活设计，既可与型芯做成一个整体，也可采用组合式装配结构。整体式结构多用于型芯较小和形状简单的场合，采用组合式结构可以节省优质钢材，并使加工变得比较容易。 常见的滑块与侧型芯的联接方式如图2-127所示，图（a）采用型芯嵌入滑块的方法联接；图（b）为了提高型芯强度，适当加大了型芯嵌入部分的尺寸，并用两个
16、骑缝销钉固定；图（c）采用燕尾式联接，适于侧型芯较大的场合；图（d）适用于小型芯，侧型芯尾部可加粗；图（e）适用于薄片型芯，采用通槽嵌装和销钉紧固；图（f）适用于多型芯场合，各型芯采用压板固定。,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,图2-127 滑块与侧型芯的联接方式,任务目标,任务分析,相关知识,任务实施,任务小结,思考与练习,2019年7月16日,（2）滑槽结构与滑块的配合 侧向抽芯过程中，滑块必须在滑槽内运动，并要求运动平稳且具有一定精度。 常用的几种滑槽结构如图2-128所示。图（a）结构比较紧凑，多用于小型塑模并具有抽芯机构，但加工困难，不容易保证精度；图（f）采用燕尾槽形式更难加工，但导滑精度高；图（b
