塑料注射模具设计教案.docx

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塑料注射模具设计教案

塑料注射模具设计教案

授课时间

授课时数

4

授课班级

授课教师

黎振

学科

注塑模具设计

教材

王文广，田宝善等，《塑料注射模具设计技巧与实例》，化学工业出版社

章节

第六章注塑模具的侧抽芯脱模机构设计

教学目标

目的与要求：

了解侧抽芯的基本形式，掌握斜导柱、弯拉杆抽芯形式、顺序定距拉紧机构

教学重点

斜导柱的计算，结构原理，其各种结构形式。

教学难点

结构原理、计算方法。

教学方法

讲授法、演示法

教学媒体

多媒体

参考资料

备注

教学行为

教学内容

设计思想

以一个需要侧抽芯的塑件导入。

讲授。

结合图进行分析比较。

以一个塑件为例：

存在内凹或侧孔，如何处理？

第一节注射模具的侧抽芯机构概述

在成型带有侧凹凸结构的塑件时，成型后凹凸的成型零件将阻碍塑件脱模，故一般将侧凹凸的成型零件做成活动的，开模时先侧向抽出，然后再顶出塑件，合模时再将侧成型零件恢复原位，完成侧型芯的抽出合复位动作的装置叫做侧抽芯机构。

塑件冷却——>收缩——>对型芯产生包紧力。

塑件脱模时所需克服的力包括：

1.因抱紧力而产生的脱模阻力；

2.塑件型芯间的黏附力和摩擦力；

3.抽芯机构本身所产生的摩擦力。

以上几种力的合力即为脱模力，在侧抽芯动作中称抽芯力，在顶出动作中称为顶出力。

脱模力分为初始脱模力和相继脱模力。

前者为开始脱模的瞬间克服包紧力所需的力；后者为继续将型芯全部抽出所需的力。

前者大得多，故设计时以前者为准。

塑间包紧型芯得受力分析见上图。

影响初始脱模力的因素：

（1）塑件的塑料性能：

收缩力，软硬质，表面润滑性。

（2）塑件成型部分的包容面积及断面形状。

（3）塑件的壁厚。

（4）型芯的脱模斜度及表面粗糙度。

（5）成型工艺，注射压力、保压时间、冷却时间。

考查上节课的掌握情况。

观察能力的培养

培养学生的分析比较能力。

教学行为

教学内容

设计思想

结合PPT上的图进行分析。

着重分析讲解。

第二节手动侧抽芯机构

一、模内手动侧抽芯机构

二、模外手动侧抽芯机构

让学生理解受力分析在模具设计中的作用。

教学行为

教学内容

设计思想

这是此章的重点，先分析影响尺寸的因素。

着重讲解。

对例子进行分析。

第三节斜导柱侧抽芯机构

一、斜导柱侧抽芯机构的工作原理

斜导柱与开模方向夹角为抽拔角。

开模时，斜导柱与侧滑块的斜孔做相对运动，产生一个作用力Fw，Fw分解为F和F1。

F促使侧滑块向外移动，F称抽拔力；F1使侧滑块向上移动。

因侧滑块安装在模板的导滑槽中，故受T型槽约束而向外侧移动达到侧抽目的。

图7-3

二、斜导柱侧抽芯机构的组合形式

三、斜导柱的设计

1.斜导柱的结构形式图7-5a）～e）。

（1）分析图7-5a）～e）各图。

（2）斜导柱固定部分与模板的配合精度为H7/m6的过渡配合。

（3）斜导柱与侧滑块孔之间的配合不能过紧，应有单边0.2～0.3mm的间隙。

原因：

a）.斜导柱与侧滑块孔中滑动时有较大的侧向分力，故相互之间的运动摩擦力较大；b）.若配合精度高，则开模瞬间主、侧分型面几乎同时分型，而此时楔块还在锁紧作用，会引起侧抽芯的运动干扰。

设抽拔角等于100,间隙δ=0.4mm,则当动模移开距离0.4/sin100=2.3时,侧分型面才开始分型,此时侧滑块相对于楔块移开了这个距离,楔块的锁紧作用消失,为侧滑座的移动提供了方便,可见δ起到了延迟侧向分型的作用。

2.斜导柱直径d的确定

d取决于斜导柱所受的弯曲力Fw，而Fw又取决于抽拔力F、抽拔角α及受力点的位置。

如图7-6所示，导柱和侧滑块的斜孔的配合间隙δ，开模瞬间斜导柱空程距为M。

则：

四、侧型芯机构的设计

包括侧滑芯、导滑槽、定位装置、锁紧装置等几部分。

1．侧型芯与侧滑座的连接形式

侧型芯包括成型型芯和侧滑座两部分。

连接形式如图7-7所示。

a）整体式：

用于小型模具，型芯结构简单、加工方便。

b）.c）.d）.分体式：

将成型型芯镶嵌在侧滑座上。

型芯直径较大时，用贯通的圆柱销从其中间穿过；直径较小时，用骑墙销，中心在侧型芯外部，销的1/3在芯上；尾部通孔顶出时用，侧型芯损坏时，先将横销钻掉再从尾部顶出。

e）.同一部位侧型芯较多时：

型芯镶嵌在固定板上，固定板与侧滑节座配合并用螺柱和圆柱销固定。

f）.侧型芯为薄片时的固定方式。

2.侧滑座的导滑形式

为保证侧型芯平稳移动，无上下窜动和卡死现象，可靠地抽出或复位，侧滑座应与导滑槽配合良好。

两个重要的配合尺寸：

a）.侧滑座的宽度S；

b）.导滑槽厚度B，其配合均为基孔制的间隙配合H7/f7

3.导滑槽设在模板上，采用T型槽的结构。

侧滑座的导滑形式有整体式和镶嵌式。

前者一般常用；后者用于工艺需要或需淬火处理时。

（1）.整体式：

如图7-8所示。

a）.结构简单紧凑，广泛用于小型模具；

b）.在侧滑座底部中间部位安装一导向条形镶块，用于侧滑块很宽时。

嵌块结构简单，便于修复、更换；

c）.导滑槽设在滑座中部，用于侧滑座较高时。

其优点是：

1.其滑动部分离斜导柱的受力点较近，受斜面导柱分力的影响较小，运动平稳。

2.加厚了承重模板。

（2）.镶拼式：

侧滑座或导滑槽由镶拼形式组成。

如图7-9a）～e）。

a）镶件淬硬后组合而成，导滑槽亦由两件对合而成。

结构简单，加工方便，寿命长；

b）将导滑板固定在模板上，加工方便

c）导滑槽用左右对称的镶块用螺栓和圆柱销紧古在模板上，将侧滑座挤住。

d）将侧滑座包在两对称镶块间，在模外粗加工、淬硬、磨削后装入模体，降低劳动强度，提高机床利用率，保证精度。

（3）.侧滑座的定位装置。

如图7-10所示。

1）.挡板式a）.b.结构简单，只用于侧型芯安在模具下方的情况，装配图上应标明模具安装方向.

2）.弹顶销定位：

c）.d）.e）.f）.装置安装在模体内部，结构紧凑，外观整洁，但弹簧力有限且易失效，故常与其他机构配合使用，如尾部加设档板等，多用于水平方向侧抽芯的小型模具上。

3）.限位杆：

g）.应用广泛，在模具任意方向均可采用，运动平稳，定位可靠。

但模体尺寸加大。

4.侧滑座的锁紧装置。

（1）作用：

a）.保证侧型芯准确复位；b）.承受注射压力对侧型芯的冲击。

（2）锁紧块的结构形式：

如图7-11所示。

a）.外装式：

用螺钉和圆柱销将楔块固定在模板外侧，结构简单，易研合、加工和调整方便。

但锁紧强度和刚性较差，易松动，只适用于侧抽力较小的小型模具。

b）在外装式的基础上，另增加一个圆锥体的锁紧销，其圆锥体的斜度应比抽拔角大。

c）在外装式的基础上,锁紧块对面的模板上镶嵌一个斜面挡块与锁紧块端部的外斜面研合，用以改善锁紧块的强度和刚度。

d）采用T型槽固定，用于模板空间较小而锁紧力大的模具。

e）嵌入式的锁紧块固定方式，它贯通嵌入模板中。

锁紧强度较好，加工装配较简单，有利于组装时的研合。

d）e）必须在设有座板定方可采用。

f）半贯通式嵌入模板，结构强度和锁紧效果都非常好，用螺栓固定。

g）整体式结构，多用于侧向力较大的大型模具。

h）在整体式结构上，增加镶片，为斜面的研和、修复和淬硬带来方便。

（3）.锁紧块的楔角β应大于抽拔角α，一般β=α+（20～30）。

模具打开瞬间，斜导柱工作前，锁紧块即已打开了侧滑块移动的空间。

五、设计斜导柱侧抽芯时应注意的问题

1.侧型芯较高时，斜导柱受力点的上移引起侧型芯移动时发生歪扭翘曲而运动畅，易卡滞。

措施：

a、降低斜导柱伸入侧型芯斜孔的高度H；b、增加侧型芯长度L，如图7-12所示。

2．选择侧分型面时要考虑可能出现的塑件毛边与开模方向一致，如图7-13所示。

3.设计侧抽芯时，应考虑保持塑件外观整洁。

如图7-14所示。

4.斜导柱与侧型芯斜孔配合时还须保证与滑动面垂直，以保证斜导柱驱动侧滑块的移动轨迹与侧滑槽导向一致，使其移动顺畅。

如图7-15所示。

5.一个侧抽芯系统只设一个斜导柱较好，且设在抽拔力的压力中心处。

如果必须设两个以上斜导柱时，应在斜导柱与侧型芯斜孔的配合精度上保证各斜导柱动作协调一致，避免相互干扰和牵制而引起蹩劲和歪扭现象。

6.干涉现象：

防止顶出机构在复位前与侧型芯干扰，尽量避免顶杆和活动的侧型芯的水平投影相重合；或使顶杆的顶出行程小于侧型芯抽出部分的最低面，否则要设顶出系统先复位机构。

7.侧型芯设在定模一侧时，主分型面分型前还须先抽出侧型芯，这时还须采用顺序分型机构，以保证主分型面分型时，塑件能完整地留在动模型芯上。

8.斜导柱的着力点应在侧滑座的抽芯力中心。

培养学生的分析能力。

教学行为

教学内容

设计思想

以对图分析为主。

第四节弯拉杆抽芯机构塑料螺纹的成型方法

从实际过程分析，让学生掌握分析问题的能力。

教学行为

教学内容

设计思想

结合图进行分析，关键是分析的过程。

第五节注射模具的斜滑块侧抽芯机构

培养分析能力。

教学行为

教学内容

设计思想

分析模具图。

第六节顶出式侧抽芯机构

培养分析能力。

本章小结

1.本章介绍了侧分型机构的结构形式；

2.重点介绍了斜导柱侧抽芯机构；