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1、第十二周 第二讲目的和要求： 了解注射模侧向抽芯机构设计内容，学会侧向分型与侧向抽芯机构分类、斜导柱侧向 分型与抽芯机构。重点难点： 侧向分型与侧向抽芯机构分类、斜导柱侧向分型与抽芯机构抽芯距和抽芯力的计算、斜导柱 的设计、滑块、导滑槽及定位装置的设计、楔紧块的设计、斜导柱抽芯机构的常见形式、干 涉现象及先复位机构。4.10 注射模侧向抽芯机构设计4.10.1 侧向分型与侧向抽芯机构分类 侧向抽芯机构：完成侧向活动型芯的抽出和复位的机构。在注射模设计中，当塑件上具有与开模方向不一致的孔或侧壁有凹凸形状时（如图4-215 所示，分为内侧凹和外侧凹），除极少数可以强制脱模外，一般都必须将成型侧孔或
2、侧凹的 零件做成可活动的结构，在塑件脱模前，一般都需要侧向分型和抽芯才能取出塑件。侧型芯常装在滑块上，这种滑块机构的运动常常有以下几种形式：（1）模具打开或闭合的同时，滑块也同步完成侧型芯的抽出和复位的动作，如图 4-216 所示，这是最常用的侧滑块运动的方式。（2）模具打开后，滑块借助外力驱动完成侧型芯的抽出和复位的动作，如图4-217 所 示，这种侧滑块运动常用于大型的滑块或侧抽芯距较长的场合。（3）与前两种所不同，如图4-218 所示，将滑块设在定模，在模具打开前，借助其他 动力将侧型芯抽出。按照侧向分型机构的驱动形式有如图4-219 所示的分类。斜导槽斜弯销斜导柱 注射机直接驱动 弹簧
3、 强制顶出 顶出机构 倾斜模芯 齿轮机构（齿条、小齿轮）齿轮机构（齿条、小齿轮） 直线运动 旋转运动 压缩空气气压缸注射机外在动力源 直线运动 旋转运动 液压马达电动机旋转运动下面按侧向抽芯机构的动力来源将其分为手动、气动、液压和机动四种类型。1. 手动侧向分型与抽芯机构 在推出制品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，称为手动抽芯方法。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 以下场合：小型多用型芯、螺纹型芯、成型镶块的抽出距离较长；因为塑件的形状特殊 不适合采用其他侧抽芯机构的场合；为降低模具生产成本的场合。手动侧抽芯可分为模内手动抽芯和模外
4、手动抽芯。（1）模内手动分型抽芯结构如图 4-220 所示，在开模前，用扳手拧动模具上的带有螺纹侧抽芯，分型抽芯 机构完成抽芯动作，然后开模，推出塑件。此外，还可以用手动齿轮齿条等分型抽芯机构。（2）模外手动分型抽芯结构如图 4-221所示，将镶块或型芯、螺纹型芯和塑件一起推出模外，然后用人工 或简单机械将型芯或镶块从塑件中取出。2. 液压、气动侧向分型与抽芯机构 液压或气动侧向抽芯机构利用液体或气体的压力，通过液压缸或气缸活塞及控制系统，实现侧向分型或抽芯动作。液压缸抽芯距离长（可以自选），力量大，还可以由电路 控制与其他开模动作的先后顺序，比较适合有动作先后顺序要求、抽芯距离较长或较大型的
5、 滑块。其缺点是外形较大，有可能会影响模具在注射机上的安装；注射要求有电路及油路控 制，较为复杂；价格较昂贵等。如图4-222 所示的气动抽芯机构侧型芯与气缸都设在定模一 边，在开模前利用气缸使侧型芯移动，然后再开模，塑件由推杆推出。这种结构没有锁紧装 置，因此，侧孔必须是通孔，使得侧型芯没有后退胀型力，或是侧型芯承受的侧压力很小， 靠气缸压力就能使侧型芯锁紧。如图 4-223所示为装有锁紧装置（楔紧块）的液压抽芯机构，侧型芯在动模一边，开模 后，首先由液压抽出侧型芯，然后在推出塑件，当推出机构复位后，侧型芯再复位。液压抽 芯可以在单独控制型芯的动作，不受开模时间和推出时间的影响。液压缸与滑块
6、的连接一般采用图4-224的T形槽形式。采用T形槽连接的目的是方便 拆卸，因为液压缸外形较大，常常最后安装，甚至要模具上了注射机才安装（液压缸凸出太 多影响模具安装）。滑块上的T形槽为通槽，液压缸活塞杆前端旋上一个T形连接件，安装 时，将液压缸放入后用螺钉固定于支架即可。模具上方的液压缸常常会影响模具的吊装，所以用设计大型框架的方法来避开；模具 下方的液压缸又会模具的摆放，可将模角加高以支撑起模具。总之，在设计模具的外围零件 时，要考虑模具的摆放、吊装以及在注射机上装配的情况。3. 机动侧向分型与抽芯机构机动侧向分型与抽芯是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。
7、机动抽芯机构的结构比较复杂，但抽芯不需人工操作，抽芯力较大，具 有灵活、方便、生产效率高、容易实现全自动操作、无需另外添置设备等优点，在生产中被 广泛应用。机动抽芯按结构可分为斜导柱、弯销、斜滑块、楔块、齿轮齿条、弹簧等多种抽 芯形式。4.10.2 斜导柱侧向分型与抽芯机构最常用的一种侧向抽芯机构，特点是结构简单、制造方 便、安全可靠。如图 4-225 所示，其工作过程是：开模时斜导柱作用于滑块，迫使滑块与侧型 芯一起在动模板中的导滑槽内向外移动，完成侧向抽芯动作，塑件由推杆推出型腔。限位钉 和弹簧使滑块保持抽芯后的最终位置，以保证合模时斜导柱能准确地进入滑块的斜孔，使滑 块回到成型位置。在合
8、模注射时，为防止侧型芯受到成型压力的作用而使滑块产生位移，用 楔紧块来锁紧滑块和侧型芯。1. 斜导柱侧向分型与抽芯机构抽芯距和抽芯力的计算（1）抽芯距的计算，将侧型芯从成型位置抽至不妨碍塑件的脱模位置所移动的距离，称为抽芯距，用S抽表示，如图4-226所示。抽芯距的计算方式分为两种情况：1）一般情况下，侧向抽芯距通常比塑件上的侧孔、侧凹的深度或侧向凸台的高度达 2-3mm，S 抽 = h + （2-3）mm2）在某些特殊情况下，当侧型芯或侧凹模从塑件中虽已脱出，但仍阻碍塑件 脱模时，就不能简单地使用这种方法来确定抽芯距。是个线圈骨架的侧向分型注射模，其抽 芯距等于塑件侧孔深度或凸台高度另加安全
9、距离k （2-3mm）,塑件才能脱出。塑件的形状 不同、等分滑块的数目不同，抽芯距的计算方法也不同。下面是几种常见的典型等分滑块结 果的抽芯距的计算公式 塑件外形为圆形并用二等分滑块绕线圈抽芯，则抽芯距为； 塑件外形为圆形并用多等分滑块抽芯（图4-228）时，则抽芯距为； 塑件外形为矩形并用二等分滑块抽芯（图4-229 ）时，则抽芯距为； 塑件外形为矩形并用四等分滑块抽芯时，如图4-230所示，则抽芯距为例题4.2如图4-231所示酌情讲（2）斜导柱抽芯机构抽芯力的计算抽芯力是指塑件处于脱模状态，需要从与开模方向有一交角的方位抽出 型芯所克服的阻力。当原材料确定时，抽芯力的大小与模具结构和塑件
10、形状有密切关系，因 此计算抽芯力的方法与本章脱模力的计算相同，可参阅脱模力计算式。上面叙述了斜导柱抽 芯机构的抽芯距和抽芯力的计算方法，采用其他侧向分型和抽芯机构时，其抽芯距离和抽芯 力的计算方法和斜导柱抽芯机构一样。2. 斜导柱的设计（ 1）斜导柱长度及开模行程计算斜导柱的长度主要根据抽芯距、斜导柱直径及倾斜角的大小而确定，如图4-232所示。其长度L的计算公式为1）当抽拔方向与开模方向垂直时，斜导柱的有效长度为完成抽芯距所需最小开模行程为2）当抽拔方向偏向动模角度为beta时（图4-233），斜导柱的有效长度为 最小开模行程为3）当抽拔方向偏向定模角度为beta时（图4-233），斜导柱的
11、有效长度为 最小开模行程为值得说明的是，上述计算较繁琐，在实际生产中常用查表法求得。2）斜导柱弯曲力的计算1）当抽拔方向与开模方向垂直时，滑块的受力如图4-234所示其中涉及抽拔阻力、导滑槽施加压力、斜导柱与滑块间的摩擦阻力、导滑槽与滑块之间的摩擦阻力。经过力平衡方程的推导，可得出斜导柱承受的弯曲力计算公 式2）当抽拔方向偏向动模角度为beta时，斜导柱承受的弯曲力为3）当抽拔方向偏向定模角度为beta时，斜导柱承受的弯曲力为（3）斜导柱横截面尺寸的确定常用的斜导柱结构，如图4-235 所示. 对圆形横截面的斜导柱，其直径为对矩形横截面的斜导柱，设横截面高为h,横截面宽为b,且b=2 h /3
12、, 则涉及许用弯曲应力（碳钢）。附表 F 列出了常用斜导柱的结构形式和 尺寸。（4）斜导柱与滑块斜孔的配合为保证在开模瞬间有一很小空程，使塑件在活动型芯未抽出之前从凹模 内或型芯上获得松动，并使楔紧块先脱开滑块，以免干涉抽芯动作。斜导柱与滑块的组合形 式如图4-236 所示.3. 滑块、导滑槽及定位装置的设计（1）活动型芯与滑块的连接形式滑块分为整体式和组合式，组合式的连接形式如图4-237 所示。 当型芯直径较小时，可用螺钉顶紧的形式；对较大的型芯，可用燕尾槽 连接；如果型芯为薄片状时，可用通槽固定；对于多个型芯，可加压板固定。（2）滑块的导滑形式。 滑块在导滑槽中的活动必须顺利平稳，不发生
13、卡滞、跳动等现象，常见的导滑形式如图 4-238 所示，（3）滑块的导滑长度滑块的导滑长度应大于滑块宽度的 1.5 倍，滑块完成抽芯动作后，应继续 留在导滑槽内，并保证在导滑槽内的长度不小于滑块全长的2/3，如图4-239所示。（4）滑块的定位装置为保证在合模时斜导柱的伸出端可靠地进入滑块的斜孔，滑块在抽芯后的 终止位置必须定位（即必须停留在固定位置），其常见定位形式如图4-240 所示。弹簧钢球式优先选择的定位方式，其加工简单，安装方便，占位小，在 设计中最为常用，适用于中小型滑块。一般滑块上使用1-2个，使用两个时应注意均衡排位， 使滑块受力平均。外置弹簧式利用外置弹簧弹力使滑块停靠在挡板
14、上。这种定位方式结构 简单，安装调试方便，可安装于模具外部，开模时在弹簧的作用下拉动滑块，最适用于在模 具上方的滑块。弹簧的弹力应该是滑块自重力的1.5倍以上。弹簧球头销定位与弹簧钢球式类似。 滑块自重式只适用于滑块向下抽芯时使用，它靠滑块的自重和挡块定 位。内置弹簧式利用埋在模板槽内的弹簧及挡板与滑块上的沟槽配合来定 位。结构简单，开模时能推动滑块，适用于中小型滑块。若滑块行程较远，弹簧较长，中心 要穿销钉以防止弹簧弯曲。但是，由于滑块前端面不一定有足够的位置放弹簧，加上弹簧工 作一段时间后可能会断裂在模具内部，因此这种设计的使用受到一定限制。4. 楔紧块的设计（1）滑块的锁紧形式为防止活动
15、型芯和滑块在成型过程中受力而移动，滑块应采用楔紧块锁紧， 常用的锁紧形式如图4-241 所示。滑块若采用整体式楔紧块锁紧，适用于大型塑件和锁紧面 积较大的场合；滑块若采用镶拼式锁紧，结构简单，但刚性差，易松动，适用于小型模具； 滑块若采用嵌入式楔紧块锁紧，适用于较宽的滑块；滑块若采用嵌入式楔紧块锁紧，而且楔 紧块刺眼平面支承，强度增高，适用于锁紧力较大的场合。在实际生产中，根据所成型塑件 和模具的特点，楔紧块的结构也会适当地做一些调整变化。（2）楔紧块的几种变形结构1）在图 4-242 中，开模时由安装于定模的斜导柱带动滑块做侧向滑动，从 而制品从侧壁上的孔中抽出，然后制品就可以顺利脱出。滑块的行程应足够滑块滑出侧向的凸凹部位，并且加一定的余量，以保 证制品推出时完全不会受阻。斜导柱的直径应根据滑块的重量来确定，若滑块较大，应考虑 增加斜导柱的数量以保证能够带动滑块滑出。斜导柱的倾斜角度Av=25。；楔紧块的斜面 角度B= A+2 ；楔紧块尾部突出定模部分应做斜面锁紧，C=3-5。即可。应注意的是，A越 大斜导柱受力越大，所以应尽量减少A。2）当定模不允许楔紧块做大时，可直接将斜导柱安装于定模镶块或定模板 上，如图4-243所示. 斜导柱较长，且在定模镶件会定模板上加工斜孔较麻烦，但节省了定 模位置，在一些情况下可采用这种楔紧块方式。在设计此种滑块时，楔紧块前后两面
