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;
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- 关 键 词:
- 塑料 注射 模具设计 教案
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