效配合长度=(2.5~3)D,最小不得小于8mm,尺寸(图6-3示):
(2)对于顶针顶出面为斜面的场合,为防止产品跟斜顶滑行,斜顶附近的顶针面要磨“+”形或平行的槽位(图6-8)。若顶针面是斜面或其它异形面,头部须加防转销(管位)防转。
(3) 一般场合顶针面应高于呵(CORE)平面,在不影响功能与使用的情况下,顶针一般高出开模面0.05~0.08mm。对于胶位平面有要求的场合可考虑在顶针周边加沉台,如下图6-6示:
7、顶针资料:
11-5-2扁顶针仅靠圆顶针无法满足特殊结构的顶出时,需要使用扁顶针。特殊结构包括制品内部的特殊筋,深骨(RIB),槽位等。扁顶针兼有排气作用可帮助成形充填,但扁顶针顶端方孔加工困难,要Y-CUT加工,强度也较圆顶针低。
扁顶针是标准件,可以外购,其扁身部分越短强度越好,加工也容易,设计规格中要注明圆柱部分长度;特殊结构或部位可使用扁顶针。扁顶针规格也要注明托长, 如:2.5mm X 10mm×( 12×90托长)×(200总长)
1.使用场合:
①不允许在底部加顶针的透明胶件顶边; ②底部加顶针仍难以顶出的深腔胶件顶边; ③底部无法加顶针难以顶出的深腔胶件顶边;
④深骨部位。对于20mm以上高的长骨位胶位,建议用扁顶针顶出。
2.优点:
可以根据胶件形状设计顶针形状,顶出力较大。
3.缺点:
加工困难,易磨损,以及成本高,能用圆顶针时,不用扁顶针。
11-6司筒顶出
司筒也叫顶管,多用于成型细长柱位孔、螺丝柱或管状胶件成型兼顶出。司筒针用于成型柱位孔,装在模胚底板上,用无头螺丝压住。司筒针数量多,或者要做防转时,也可做一块或多块压板分别固定。见图示。
11-6-1司筒的使用场合
1、对于柱高小于20mm或螺丝柱壁厚小于0.8mm的,不宜用司筒。
2、司筒顶出常用于细长螺丝柱,圆筒形零件或环形塑件的顶出。其脱模运动方式和推杆相同。
11-6-2司筒的优缺点
由于司筒是一种空心推杆,故整个周边接触塑件,推出塑件的力量较大且均匀,塑件不易变形,也不会
留下明显的推出痕迹。见图。优点是顶出力且均匀,塑件不易变形。缺点是制造和装配麻烦,易磨损,出披锋,成本高。
11-6-3司筒大小的设计
1、司筒尺寸确认,司筒针直径要大于或等于胶柱位内孔直径,司筒外径要小于或等于胶柱的外径,并取标准值。
2、司筒长度取决于模具大小和胶件的结构尺寸,外购时在装配图的基础上加5mm左右,取整数。 3、司筒壁在1mm以下或司筒壁径比≤0.1的要做有托司筒,托长尽量取大值。 4、司筒规格:司筒针直径×司筒直径×司筒长度,如¢1/8“×¢1/4“×5”。
11-6-4司筒设计注意事项:
1、脱模快时,柱位易被挤缩,高度尺寸难保证,要加辅助顶出,但在司筒旁边太近处加顶针易顶白。 2、装配方法:压板和无头螺丝。见图。 3、司筒顶出时,应加中托边EGB.。
4、对于流动性好的塑料,易出飞边,其模具尽量避免用司筒。 5、司筒硬度:HRC50—55。
6、司筒倒角位的图例(6-4示,6-5示): 7、司筒不可与SP、KO孔相干涉。
8、司筒外侧不做倒角(加工困难,易损失角),一般boss孔外侧倒角做在镶件上,内侧倒角做在司筒上。 9、司筒位于模架中心时的设计规定
设计时,我们常遇到司筒位于模架中心的情况,通常的解决方案是把产品偏离,使顶辊孔与司筒错开。但这常常造成顶出不均匀。大模架可不用中间顶辊孔。(30T以上啤机都有多个顶辊孔)30T以下(包括30T机)只有一个顶辊孔,此时可以用开叉顶辊顶出以避开中间司筒位置。如图6-19。
10、若司筒针直径小于?2.5时,后模型芯必须做火山口,火山口制作与否应以成品不缩水为原则。如图。
11-8 推板类脱模机构
推板类脱模是在型芯根部(成品外型侧壁)安装一与它密切配合的推板或推块,推板或推块通过复位杆或顶针固定在顶针板上,以与开模相同的方向将制品推离型芯。
推板类脱模的优点是顶出均匀、力量大、运动平衡稳定、塑件不易变形,塑件表面无顶针痕迹。缺点是模具结构复杂,制造成本高,对于型芯周边外形为非圆形的复杂塑件时,其配合部分加工比较困难。
11-8-1推板类脱模机构适用场合:
1、大筒形塑件的脱模;
2、薄壁、深腔胶件及各种罩壳形塑件的脱模;
3、表面不允许有顶针痕迹(如透明胶件)的胶件脱模。(图6-10示)
11-8-2推板类脱模机构分类:
1、模板推出机构:推件板为模胚上既有的模板,该种模胚的型号有。模板推出机构结构较简单,模胚为
外购标准件,减少了加工工作量,制造方便,最为常用,见图。
2、埋入推板式推出机构:推板为镶入B板的板类零件,加工工作量大,制造成本较高。见图。 3、推块推出机构:推件板为镶入内模的块状镶件,只推胶件边的一部分,顶出位置有较大的灵活性,但推出力不如前二种推板推出。见图。
11-8-3推板类脱模机构设计要点:
1.推板应与型芯(CORE)按锥面配合,推板与型芯配合面用锥面配合:3--5°。推板内孔应比型芯(CORE)成形部分大0.2~0.3mm,防止发生两者之间擦伤、磨花和卡死等现象。这一点对透明胶件尤其重要。 2.为提高模具寿命,型芯(CORE)应氮化或淬火处理。复杂推板要设计成能线切割加工。
3.对于底部无通孔的大型壳体,深腔,薄壁等塑件制品,当用推板推出时,须在型芯(CORE)顶端增加一个进气装置。以免制品内形成真空,致推出困难或损坏。图6-11示。 4.导柱高出分模面的高度应大于推板顶出距离。
5.推板材料:同镶件材料,当塑料为热敏性的塑料时,尤其要注意。 6. 滑块下的推板,端面应设有角度(图示),避免复位不彻底时干涉滑块。
7.有推板的模胚,一定不可以前模道柱后模导套,且导柱长度必须能保证推板在推出的过程中,不会脱离导柱。
11-8-3推板类脱模机构的装配.
推板:推板用螺钉固定在复位杆上,其它二种推板或推块用螺钉固定在推杆上。见图6-16。 复位杆或推杆攻牙的规定:攻牙规格与回针直径的关系见下表 复位杆或推杆直径φ12 ~ φ15φ20φ25 ~φ30 攻牙规格M6×12M8×16M10×20
11-8-4 推块顶出机构
平板状带凸缘的塑件﹐如用推板顶出会粘附模具时﹐则应使用推块顶出机构,因推块可以只推胶件或其边的局部。此时推块也是形腔的组成部分﹐所以它应具有较高的硬度和较低的表面粗糙度。
它的复位形式有两种:一种是依靠塑料压力﹐一种是采用复位杆。
11-9 内螺纹脱模机构
11-9-1内螺纹脱模机构的分类
塑胶产品螺纹分外螺纹和内螺纹两种,精度不高的外螺纹一般用哈夫块成型,采用侧向抽芯机构,而内螺纹则由螺纹型芯成型。其脱模机构可根据制品生产批量,制品外形,模具制造工艺等因素采用手动脱模和机动脱模两种形式,机动脱模又包括强行脱模和自动脱螺纹机构脱模。手动脱模的模具结构简单,加工方便,但生产效率低,劳动强度大,适用于小批量生产的制品;机动脱模模具结构复杂,加工费时,适用于大批量生产的制品,且宜于实现自动化生产。本章重点介绍自动脱螺纹机构。
11-9-3自动脱螺纹机构
1、自动脱螺纹机构的分类
1)按动作方式分:
①螺纹型芯转动,推板推动产品脱离; ②螺纹型芯转动同时后退,产品自然脱离。
2)按驱动方式分
①油缸+齿条 ②油马达/电机+链条 ③齿条+锥度齿轮 ④ 来福线螺母
螺纹模具要有防转机构保证其定向。当制品的型腔与螺纹型芯同时设计在动模上时,型腔就可以保证不使制品转动。但当型腔不可能与螺纹型芯同时设计在动模上时,模具开模后,制品就离开定模型腔,此时即使制品外形有防转的花纹,也不起作用,塑件会留在螺纹型芯上与之一起运动,便不能脱模.因此,在设计模具时要考虑止转机构的合理设置,比如采用端面止转等方法。
2、自动脱螺纹机构的动力来源
自动脱螺纹机构中的螺纹型芯在开模时或开模后,一面旋转一面将塑件从模具中脱出。螺纹型芯旋转的动力来源如下:
1)马达:用变速马达带动齿轮,齿轮再带动螺纹型芯,实现内螺纹脱模。一般电动机驱动多用于螺纹扣数多的情况。
2)齿条:这种结构是利用开模时的直线运动,通过齿条轮或丝杠的传动,使螺纹型芯作回转运动而脱离塑件, 螺纹型芯可以一边回转一边移动脱离塑件, 也可以只作回转运动脱离塑件,还可以通过大升角的丝杠螺母使螺纹型芯回转而脱离塑件。
3);液压:依靠油缸给齿条以往复运动,通过齿轮使螺纹型芯旋转, 实现内螺纹脱模。 4)气压:依靠气缸给齿条以往复运动,通过齿轮使螺纹型芯旋转, 实现内螺纹脱模。
3.设计自动脱螺纹机构注意事项:
对于内螺纹脱模机构,塑件外表面或端面必须设计止转结构。使用旋转方式脱螺纹,塑件与螺纹型芯或型环之间除了要有相对转动以外,还必须有轴向的移动。如果螺纹型芯或型环在转动时,塑件也随着一起转动,则塑件就无法从螺纹型芯或型环上脱出。为此,在塑件设计时应特别注意,塑件上必须带有止转的结构 8.3.3
4、自动脱螺纹机构设计步骤
1)必须知道螺纹外径D,螺纹牙距P,螺纹牙长,
螺纹规格,螺纹方向,螺纹头数,螺纹牙长L。
2)确定螺纹型芯转动圈数
U=L/P + Us
U ……螺纹型芯转动圈数
Us……安全系数,为保证完全旋出螺纹所加余量,一般取0.25~1。
5、确定齿轮模数
模数决定齿轮的齿厚。
工业用齿轮模数一般取m≥2。国标中标准模数见下表。
标准模数(GB1357—87)
第一系列0.10.12 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50
第二系列0.35 0.7 0.9 1.75 2.25 2.75 (3.25) 3.5 (3.75) 4.5 5.5 (6.5) 7 9 (11) 14 18 22 28 36 45 注:在选用模数时,应优先选用第一系列,括号内的模数尽可能不用。
模数和其它参数的关系: d=mz
da=m(z+2)
齿轮啮合条件:模数和压力角相同。
6、确定齿轮齿数
齿数决定齿轮的外径。
当传动中心距一定时,齿数越多,传动越平稳,噪音越低。但齿数多,模数就小,齿厚也小,致使其弯曲强度降低,因此在满足齿轮弯曲强度条件下,尽量取较多的齿数和较小的模数。为避免干涉,齿数一般取Z≥17,螺纹型芯的齿数尽可能少,但最少不少于14齿,且最好取偶数。
6、确定齿轮传动比
传动比决定啮合齿轮的转速。
传动比在高速重载或开式传动情况下选择质数,目的为避免失效集中在几个齿上。传动比还与选择哪种驱动方式有关系,比如用齿条+锥度齿或来福线螺母这两种驱动时,因传动受行程限制,须大一点,一般取1≤i≤4;当选择用油缸或电机时,因传动无限制,既可以结构紧凑点节省空间,又有利于降低马达瞬间启动力,还可以减慢螺纹型芯旋转速度, 一般取0.25≤i≤1。
11-10气动脱模机构