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8. 脱模推出机构的设计
在注塑成型的每一个循环中,都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出,模具上这种脱出塑件的机构称为脱模机构(或称推出、顶出机构)。
8.1 在设计脱模推出机构是应遵循下列原则。
(1)推出机构应尽量设置在动模一侧。 (2)保证塑件不因推出而变形损坏。 (3)机构简单、动作可靠。
(4)推出塑件的位置应尽量设在塑件内部或隐形面和非装饰面上。 (5)合模时能正确复位。
8.2 脱模力的计算
脱模力计算公式
Fc=10×fc×α×E×(Tf-Tj)×t×h
式中 :
fc——脱模系数,即在脱模温度下塑件与型芯表面之间的静摩擦因数,它受塑件熔体
经高压在钢表面固化中粘附的影响; α——塑料的现行膨胀系数(1/℃);
E——在脱模温度下,塑料的抗拉弹性模量(MPa); Tf——塑料的软化温度(℃); Tj——脱模时塑件温度(℃); t——塑件的厚度(mm);
h——型芯脱模方向的高度(mm)。
脱模力计算中物理参量的准确确定是困难的,各参数随着温度而变化,脱模力的准确计算式很困难的它与塑料的拉伸弹性模量、热膨胀系数、模具温度、保压压力、冷却时间、开模时型腔压力以及推杆速度等工艺条件有关。
8.3 设计塑件的推出机构
本次设计的塑件轴向尺寸较大,包住型芯的轴向尺寸达90多毫米,脱模力显然会很大,
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不宜设置推杆顶出机构。但本塑件有一个特点——底部壁厚有个凸起。如果在底部设置推板推出机构的话,此凸起可大大增加了推板与塑件的接触面积,也增加了推出位置的刚性,保证塑件不被损坏。
因此推出机构设置为推板推出机构,推板位置如下图。
图10 推板位置
推板的形状和结构则根据选择的模架具体决定。推板有四个推杆推动,推杆选择直径为20mm的标准推杆,其尺寸如下图:
图11 标准推杆
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9. 侧向分型与抽芯机构设计
在塑件上凡是脱出方向与开模方向不相同的侧孔或侧凹除少数浅侧凹可以强制拖出外,都需要进行侧向抽芯或侧向分型方能将塑件顺利脱出。本次设计的塑件四周有侧孔,必须采用侧向抽芯机构,用侧向抽芯机构抽出侧型芯。
设计侧向抽芯机构应注意以下几点:
(1) 锁紧楔的斜角大于导柱倾斜角,通常大2~3。,否则无法带动滑块; (2) 滑块在完成抽芯动作后,留在滑槽内的滑块长度不小于全长的2/3;
(3) 不能使顶杆和活动型芯在分型面上的投影重合,防止滑块和顶出机构复位时互
相干涉;
(4) 为保证塑件留在动模上,开模前必须抽出测向型芯,因此要采用定距拉紧结构。
9.1抽拔距
为顺利的脱出塑件、侧型芯或滑块从成型位置外移到不妨碍制品平行推出的位置,此移动的距离称为计算抽拔距。在设计时还应加上2~5mm的安全距离作为实际抽拔距。 本塑件抽拔距计算公式为:
S=4mm+2~5mm
9.2 斜导柱倾角:
倾斜角的大小关系到导柱所承受的弯曲力和实际达到的抽拔力,也关系到斜导柱的工作长度、抽芯距和开模行程。本设计塑件侧壁较薄,需要的抽拔力不大;从尺寸上考虑,侧孔高度48mm,侧孔深度为4mm,考虑安全距离后实际抽拔距仅为为6~9mm。故选择斜导柱倾角为7°。
9.3斜导柱的工作长度
斜导柱的有效工作长度L主要与抽芯距S、斜导柱倾斜角有关。其计算公式为:
L=S/cosα =49/cos7 =49.4mm
式中:取抽芯距S=49mm。
通常斜导柱的有关参数计算主要是掌握倾斜角、抽芯距、斜导柱工作长度及开模行程的关系计算。其他一般凭经验确定
9.4斜导柱抽芯机构的设计
(1)斜导柱 斜导柱的材料采用45刚,淬火后硬度为35HRC。斜导柱与固定板用H7/m6 配合。由于斜导柱主要起驱动滑块作用,滑块的平稳性由导滑槽与滑块间的精度保证,因此滑块与斜导柱间可采用间隙配合H11/h11 或留0.5~1mm 的间隙。由于制品圆周侧壁上的四孔均为通孔,注塑压力对其影响较小,故弯导柱实为圆柱形导柱上改制,起楔紧和拔块两个作用,方便了机械加工。弯导柱形式如下图:
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图12 弯导柱形式
(2)滑块 本书中滑块与型腔采用整体式结构,形状结构如下图:
图13 滑块
(3)导滑槽 对导滑槽与滑块的配合要求是运动平稳,不宜过分松动,亦不宜过紧,燕尾槽精度较高,但制造比较困难,本塑件采用T型导滑槽(如上图所示)。
(4)滑块定位装置 分型抽芯结束后,当滑块与斜销相互离开时,滑块必须停留在刚分离开的位置上,以便合模时斜销能顺利进入滑块斜孔,为此必须设滑块定位装置。本模具采用弹簧钢球定位(如下图),到位后钢球落入凹槽内,弹簧钢丝直径可取1~1.5mm,以钢球代替止动销,不但结构简单,且将滑动摩擦变成滚动摩擦,寿命较长。
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图14 滑块定位装置
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