抽心机构设计解析
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侧抽芯机构分析及ABS三通管注塑模的设计注塑模具是工业生产中常用的工具,可用于制造各种产品。
其中,侧抽芯机构是一种常见且重要的注塑模具设计元件。
本文将对侧抽芯机构进行分析,并以ABS三通管注塑模的设计为例进行说明。
侧抽芯机构的主要作用是在注塑模具开模时,通过侧向抽拉侧抽芯来使产品顶出。
在注塑过程中,通常会在产品内部设计出一些形状复杂或凸凹不平的结构,这些结构无法通过正向顶出的方式取出。
因此,侧抽芯机构的设计和使用对于生产复杂产品具有重要意义。
接下来,以ABS三通管注塑模为例进行说明。
ABS三通管是一种用于输送液体或气体的管道连接器。
该产品通常由一个主管和两个支管组成,主管和支管的连接处呈Y形。
在传统的注塑模具中,由于主管与支管的连接处形状复杂,无法通过正向顶出方式取出。
因此,为了实现ABS三通管的顶出,需要设计侧抽芯机构。
在这个设计中,侧抽芯机构通常包括一个芯轴、两个侧抽芯和弹簧。
芯轴与模具的上部连接,侧抽芯通过芯轴与注塑模具的下部连接。
在注塑过程中,当模具开模时,通过侧向抽拉侧抽芯,使产品顶出。
这样,就能够顺利地实现对ABS三通管的成型。
在侧抽芯机构的设计中,需要考虑以下几个关键因素。
首先,芯轴的材料和强度要足够,以承受注塑过程中的压力和应力。
其次,侧抽芯的形状和尺寸要与产品的形状和尺寸相匹配,以确保产品能够完整地顶出。
最后,弹簧的选择要适当,以保证侧抽芯的弹性和抽拉效果。
此外,还需要考虑侧抽芯机构的使用寿命和维护保养。
由于侧抽芯机构在注塑过程中承受较大的压力和摩擦力,容易产生磨损和疲劳。
因此,需要定期检查和更换机构的零部件,以确保其正常运行和延长使用寿命。
综上所述,侧抽芯机构是注塑模具中的重要元件,能够实现复杂产品的顶出。
在设计侧抽芯机构时,需要考虑材料强度、形状尺寸、弹簧选择等因素。
同时,还需要关注使用寿命和维护保养,以确保其正常工作和延长使用寿命。
通过合理的侧抽芯机构设计和使用,可以提高注塑产品的质量和生产效率。
冰箱内胆真空成型模具的抽芯机构设计结合生产实际,重点介绍了复杂真空成型模具的抽芯机构设计方法,即如何根据制品结构及材质特点,灵活设计真空成型模具的抽芯机构,包括抽芯机构设计方案分析、抽芯机构运动及力学分析、抽芯机构结构设计要点.0 引言冰箱内胆真空成型是冰箱生产的主要工艺,也是关键工艺。
影响真空成型产品质量、生产效率及成本的关键因素是真空成型模具。
而真空成型模具设计的重点和难点又是抽芯机构的设计,抽芯机构设计是否合理,直接影响到模具工作可靠性,并在一定程度上决定了模具的制造成本。
因此在真空成型模具设计当中,一定要根据制品的结构和材质特点,灵活设计抽芯机构,即使在同一副模具当中,抽芯机构也有多种设计方法,要根据具体情况具体分析,目的是既要保证模具工作可靠,成型质量高,又要尽量简化模具制造工艺,降低模具制造成本。
本文介绍的真空成型模具即是集多种抽芯机构于一身的比较复杂的模具,它的设计具有较强的典型性。
1 抽芯机构设计方案分析1.1 冰箱内胆结构与材质分析某冰箱厂有一冷冻室内胆,如图1所示。
采用凸模真空成型,成型位置为内胆开口朝下,成型材料为HIPS。
板厚4mm,成型后最薄处不小于0.6mm。
产品定位中档,生产批量比较大,要求模具必须工作可靠、成型质量高、制造成本低。
该内胆的特点是结构较复杂,需要抽芯的各处形状不同,大小不一,相差很大。
而且所用材料为HIPS,其强韧性比以往生产所用的ABS材料稍差,比较容易破裂。
为了满足上述设计要求,必须根据各处的结构特点,逐一分析,确定抽芯机构设计方案。
1.2 抽芯机构设计方案分析真空成型模具的抽芯方式主要有直抽芯和斜抽芯两种,其结构设计则受模具结构的影响存在多种多样的形式。
由图1可见,本文中的制品共有五处需要设计抽芯机构才能脱模。
A处为一外凸的小凸台,周围为大平面,采用直抽芯比较方便。
B处与C处关于制品中心面对称,均为内凹的小凹坑,相应的活动块为细长条形,周围为大平面,在模具中央只要设置一个气缸,可以对两个活块同时控制,因此也适宜采用直抽芯。
侧向分型与抽芯机构设计引言侧向分型与抽芯机构在注塑模具设计中起着重要的作用。
侧向分型是指在模具中设置缓冲阀和侧板,通过侧向运动来将塑料制品从模具中取出。
而抽芯机构则是用于取出模具中的中空或凸起的零件。
本文将重点讨论侧向分型与抽芯机构的设计原理和注意事项。
侧向分型的设计原理侧向分型是指在注塑模具中采用侧向运动的方式将塑料制品从模具中取出。
侧向分型的设计原理如下:1.设置缓冲阀:在模具的侧壁上设置缓冲阀,用于控制分型板的侧向运动。
缓冲阀可采用气动或液压方式控制,通过控制缓冲阀的开合,可以实现模具的分型操作。
2.侧板设计:在模具中设置侧板,用于支撑分型板和缓冲阀。
侧板的设计应符合模具的整体结构和功能要求,同时要考虑到侧板的材料选择和加工工艺。
3.分型板设计:分型板是侧向分型的关键部件,其设计应考虑到制品的尺寸和形状。
分型板的材料通常采用高硬度的工具钢,以确保分型过程的稳定性和可靠性。
侧向分型的注意事项在设计侧向分型时,需要注意以下几点:1.分型力的控制:在侧向分型过程中,分型力的大小直接影响到制品的质量。
因此,在设计时应合理控制分型板的运动速度和缓冲阀的开合力度,以保证制品不受损坏。
2.分型板的导向设计:分型板的导向设计直接影响到分型过程的准确性和稳定性。
在设计时应考虑到分型板的导向孔和导向销的配对设计,以确保分型过程的顺利进行。
3.分型板的润滑和冷却:分型板在长时间使用过程中容易受到磨损和热变形的影响。
因此,在设计时应考虑到分型板的润滑和冷却措施,以延长模具的使用寿命。
抽芯机构的设计原理抽芯机构是用于取出模具中的中空或凸起的零件。
抽芯机构的设计原理如下:1.抽芯导向设计:抽芯导向是指在模具中设置抽芯导向销和抽芯导向孔,以确保抽芯过程的准确性和稳定性。
抽芯导向的设计应考虑到抽芯导向销和抽芯导向孔的配对设计,以保证抽芯过程的顺利进行。
2.弹簧压力的控制:在抽芯过程中,弹簧的压力大小直接影响到抽芯的力度。
《金属压铸工艺与模具设计》第10章抽芯机构设计抽芯机构设计是金属压铸工艺中的一个重要环节,它直接影响着产品的质量和生产效率。
本文将从设计原则、设计要点以及常见问题等方面探讨金属压铸抽芯机构的设计。
设计原则:1.保证产品的几何形状:抽芯机构的设计应能保证产品的几何形状,防止出现变形、缺陷等问题。
2.保证产品的尺寸精度:抽芯机构应保证产品的尺寸精度,防止出现尺寸超差现象。
3.提高生产效率:设计时考虑抽芯机构的操作方便性,使得生产效率能够得到提高。
4.减小成本:合理设计抽芯机构,尽可能减少零件数量,节省材料和制造成本。
设计要点:1.抽芯方向选择:根据产品的几何形状和结构要求,确定抽芯的方向。
一般情况下,抽芯方向与产品的最大壁厚方向垂直,以方便脱模。
2.抽芯位置选择:根据产品的结构特点和表面装饰要求,选择合适的抽芯位置。
同时考虑到抽芯机构对产品力学性能的影响。
3.抽芯力学分析:对于较大壁厚的产品,需要进行抽芯力学分析。
通过分析抽芯过程中的力学参数,确定合适的抽芯形式和参数。
4.抽芯机构设计:根据抽芯方向和位置确定抽芯机构结构,包括固定模芯、顶出杆、分离机构等。
5.抽芯机构的材料选择:根据抽芯机构的工作条件和要求,选择适合的材料,如各种高强度合金钢、硬质合金等。
6.抽芯机构的表面处理:抽芯机构表面应进行适当的处理,以提高其硬度和耐磨性,如渗碳、氮化等。
常见问题及解决方法:1.抽芯机构划伤产品:可能是抽芯机构表面硬度不足,解决方法是对抽芯机构进行适当的表面处理,提高其硬度和耐磨性。
2.抽芯机构运动不灵活:可能是抽芯机构结构不合理或润滑不良,解决方法是优化抽芯机构设计,确保其运动灵活,并做好润滑保养。
3.抽芯机构易损坏:可能是抽芯机构材料选择不当,解决方法是选择适合的材料,提高抽芯机构的耐磨性和强度。
4.抽芯机构设计复杂:可能是抽芯机构设计过程中没有充分考虑产品的结构要求和成本控制,解决方法是在设计过程中重视简洁性和成本效益。
第八节:抽芯机构设计一'概述当塑料制品侧壁带有通孔'凹槽,凸台时,塑料制品不能直接从模具内脱出,必须将成型孔,凹槽及凸台的成型零件做成活动的,称为活动型芯。
完成活动型抽出和复位的机构叫做抽苡机构。
(一)抽芯机构的分类1.机动抽芯开模时,依靠注射检的开模动作,通过抽芯机来带活动型芯,把型芯抽出。
机动抽芯具有脱模力大,劳动强度小,生产率高和操作方便等优点,在生产中广泛采用。
按其传动机构可分为以下几种:斜导柱抽芯,斜滑块抽芯,齿轮齿条抽芯等。
2.手动抽芯开模时,依靠人力直接或通过传递零件的作用抽出活动型芯。
其缺点是生产,劳动强度大,而且由于受到限制,故难以得到大的抽芯力、其优点是模具结构简单,制造方便,制造模具周期短,适用于塑料制品试制和小批量生产。
因塑料制品特点的限制,在无法采用机动抽芯时,就必须采用手动抽芯。
手动抽芯按其传动机构又可分为以下几种:螺纹机构抽芯,齿轮齿条抽芯,活动镶块芯,其他抽芯等。
3.液压抽芯活动型芯的,依靠液压筒进行,其优点是根据脱模力的大小和抽芯距的长短可更换芯液压装置,因此能得到较大的脱模力和较长的抽芯距,由于使用高压液体为动力,传递平稳。
其缺点是增加了操作工序,同时还要有整套的抽芯液压装置,因此,它的使用范围受到限制,一般很小采用。
(二)抽芯距和脱模力的计算把型芯从塑料制品成型僧抽到不妨碍塑料制品脱出的僧,即型芯在抽拔方向的距离,称为抽芯距。
抽芯距应等于成型孔深度加上2-3MM.一.抽芯距的计算如图3-102 所示。
计算公式如下:S=Htg 9 (3-26)式中S 抽芯距(MM )H --- 斜导柱完成抽芯所需的行程(MM )9 -----斜导柱的倾斜角,一般取15 • ~20 •2.脱模力的计算塑料制品在冷却时包紧型芯,产生包紧力,若要将型芯抽出,必须克服由包紧力引起的磨擦阻力,这种力叫做脱模力,在开始抽芯的瞬间所需的脱模力为最大。
影响脱模力因素很多,大致归纳如下;( 1 )型芯成型部分表面积和断面几何形状:型芯成型部分面积大,包紧力大,其模力也大;型芯的断面积积形状时,包紧力小,其脱模也小;型芯的断面形状为矩形或曲线形时,包运费力大,其脱模力也大。
(2)塑料的收缩率,磨擦系数和刚性:塑料的收缩率大,对型芯包紧力大,脱模力也大;表面润滑性能好的塑料,脱模力较小;软塑料比硬塑料所需脱模力小。
(3)塑料制品的壁厚:包容面积同样大小的塑料制品,薄壁塑料制品收缩小,脱模力也小;夺取壁塑料制品收缩大,脱模力也大。
(4)塑料制品同一侧面的同时抽芯数量:当塑料制品在同一侧面有两个以上的孔槽,采用抽机构抽拔进,由于塑料制品在同一侧面有两个以上的孔槽,采用抽世机构同时抽拔时,由于塑料制品孔距的收缩较大,故脱模力也大。
(5)活动型芯成型面的粗糙度:活动型芯成型表面与塑料制品的接触表面在抽拔时所产生的相对磨擦,对脱模力有很大影响,因此,成型表面应有较小的粗糙度(一般在R ao.4Um以下),加工的纹向要求与抽拔方向一致。
(6)成型工艺;注射压力,保压时间,冷却时间对于脱模力的影响也很大。
当注射大小,保压时间短时,脱模力小。
冷却时间长,塑料制品冷凝收缩基本完成时,包紧力也大,脱模力也大。
根据各种因素的影响,脱模力计算力公式如下:F=Lhp(u*cos -a in a)式中 F ----- 脱模力(N )L---活动型芯被塑料制品包紧的断面形状的周长(MM )H---成型部分深度(MM )P---单位面积包紧力,一般取8…12Pa;u---磨擦斜度(°).斜导柱抽芯机构设计(一)斜导柱抽芯的工作原理斜导柱侧向机芯机构是由与开模方向成一定角度的斜导柱和滑块所组成。
为了保证抽芯动作平稳可靠,必须有滑块定位及闭锁装置,如图3---103 所示。
上图3---103中的活动型芯8用销钉7固定在定滑块上,它可沿动模垫9 的导滑槽向左移动,当斜导柱 6 全部脱离定滑块 5 上的斜孔后,型芯8 就全部从塑料制品中抽出。
这时,在推出机构的作用下,塑料制品就可能脱模,然后合模后复位。
(二)斜导柱抽芯机构设计原则( 1 )活动型芯一般比较小,应牢固装在滑块上,防止在抽芯进松动滑脱。
型芯与滑块连接有一定的强度和刚度。
(2)滑块在导滑槽中滑动要平稳,不要发生卡住,跳动等现象。
(3)滑块限位装装置要可靠,保证开模后滑块停止在一定而不任意滑动。
(4)锁紧块要能承受注射时向压力,应选用可靠的连接方式与模板连接。
锁紧块和模板可做成一体。
锁紧块的斜角9,一般取B 1-9 >2。
-3° ,否则斜导柱无法带动滑块运动。
(5)滑块完成抽芯运动后,仍停留在导滑槽内,留在导滑槽内的长度不应小于滑块全长的-4 、3,否财,滑块在开始复位时容易倾斜而损坏模具。
(6)防止滑块设在定模的情况下,为保证塑料制品留在定模上,开模前必须先抽出侧向型芯,最好采取定向定距拉紧装置。
三)斜导柱(1)斜导柱形式:如图3-104 所示。
图3-104中A为圆形斜导柱。
B为减小斜导柱与滑块的斜孔壁之间的磨擦,在圆导柱上铣去二平面,铣去后的平面间距约为斜导直径的0.8倍,C为在模内抽拔的矩形斜导柱。
D为在模外抽拔的矩形斜导柱。
E为起延时作用的矩形斜导柱。
(2)斜导柱各项参数计算1)斜导柱倾斜角 9的计算:斜导柱倾斜角 9与脱模力及抽芯距有关。
角度9 9大则斜导柱所受弯曲力要增大,所需模力也增大。
因此希望角度小些为好。
但是当抽芯距一寂静时,角度9 小则使斜导柱所受弯曲力两方面。
一般采用斜角 9值为15° ~20° .但当抽芯距较大时,可适当增加 9值以满足抽芯距的要求,这时斜导柱的直径和固定部分长度需相应增加,这样才能承受较大。
2)为了满足滑块和锁紧块先分开,斜导柱后抽芯的动作要求,则滑块和锁紧块的角度应比斜导柱的角度大2° ~3° .抽芯距与斜导柱角度 9 的关系如下:向平行分型面方向抽出;如图3-105 所示。
计算公式如下;L4=S/sin 9H=S ctg9式中L4斜导柱工作部分长度(MM )9 -- 斜导柱斜角(°)S --- 抽芯距(MM)H --- 开模行程(MM )向动模方向抽出;如图3-106所示计算公式如下:s=H' tg 0 /cos B (3-30)L4=H' /cos 0 (3-31)H=H -s sin B (3-32)式中S----抽芯距(MM )L4----斜导柱工作部分长度(MM )H -- 开模行程(MM )0 -----斜导柱斜角(°)B ----抽拔方向与分型面交角(°)H'----斜导柱工作部分在开模方向的垂直距离(MM )由图3-106可知,实际工作时0为有效抽拔角,即0仁0 + B , 0 1应取20° 为好。
但当0 1=20°时,斜导柱上承受的弯曲力比湍分型面平行方向抽出时为小,所以0 1也可取稍大于20°。
向定模方向抽出;如图3-107所示。
计算公式如下;H=H+s sin B参数的意义同前。
由图3-107可知,实际工作时0 2为有效抽拔角,即0 2=0 -B,0的值不能大于20°, B的值应比向动模方向抽出时小。
抽芯距S及斜导柱工作部分长度L4= 可按式(3-30),式(3-31)算出。
3)斜导柱直径D的计算;斜导食糖的直径D决定于所承受的弯曲力,而弯曲力又决定于脱模力,斜导柱的斜角0及工作部分长度。
在模具设计中,先算出脱模力,再选定斜导柱的倾斜角,然后计算斜导柱直径,如图3-108所示。
斜导柱直径的计算公式如下:M=F故M弯=W故W=FL/因W 圆=0.1d3,取〔八弯=300Mpa故d=V fl/30= V FH/30cos 0式中F----斜导柱所受弯曲力(力);L-----A点到弯曲力作用点B的距离(MM )W----截面系数(MM3)圆形截面W圆=n d3/32=0.1d3〔八弯-----材料抗弯强度,一般取〔八弯=300Mpa;H----抽芯孔中心与A点的垂直距离(MM )0 ----斜导柱的斜角(°); d二斜导柱直径(MM )4)斜导柱总长度计算:斜导柱的总长度L,主要根据抽芯距,斜导柱直径和倾斜角的大小而定,如图3-109所示。
L=L1+L2+L4+L5=D/ 2tg 0 +h/cos 0 +s/sin 0 +5~10M)M(3 其中:L3=1/2dtg 0L6=L2-L3式中L ---- 斜导柱总长度(MM )D --- 斜导柱固定部分的直径(MM )S --- 抽芯距(侧孔深度加2~3MM )(MM)H---斜导柱倾斜角(MM )0 -斜导柱倾斜角度(°)在模具设计中,根据塑料制品和模具实际情况,选择D,s,h 及0等数值。
在确定D,s,h, 0后,可按表3-15 查得L1,L2,L3 和L4。
2.滑块和斜孔与斜导柱进行配合,在配合的同时要做成单成0.5MM 的间隙,这样在开模的瞬间有一个很小的空行程,使滑块和活动型芯末抽动前强制塑料制品脱出凹模或凸模,并使锁紧块先脱离滑块,然后再进行抽芯。
滑块的结构形式,视模具结构信侧抽芯力的大小来决定。
滑尬一般与导滑槽配合,其结构形式如图3-111 所示。
4.导滑槽定位装置为了保证斜导柱的伸出端可靠的进入滑块的斜孔,滑块在抽芯后必须停留在一位轩为此必须设滑块限位装置,滑块限位装置要灵活可靠,如图3-112所示。
上图3-112中a利用挡块限位,安全可靠。
B利用钢球限位,弹簧的弹力要足够。
5.锁紧块活动型芯和滑块一般用锁紧块锁隹。
它的主要作用是防止侧型芯在注射成型时因受力产生移动。
因为它要承受注射压力,所以应选用可靠的方式和模块相连接。
最好紧块与模板做成整体。
同时锁紧块的斜角 0 1应比导柱斜角0 大2°~3°,否则斜导柱无法带动滑块。
锁紧块的结构形式如图3-113所示。
6.防止斜导柱,滑块抽结构中的干扰措施在塑料省事射模具,推出塑料制品后的推杆复位,一般都是采用反推杆来完成的。
但在斜导柱抽芯机构中,若活动型芯的水平投影与推杆相重全合时,如果仍然采用反推杆复位,将产生推杆与活动型芯发生干扰的现象。
因为这种复位形式往往是滑块先于推杆复位,致使活动型芯或推杆损坏,如图3-114所示。
在一定条件下,采髟反推杆复位亦可使推杆复位,致使活动型芯或推杆损坏。
其条件是:推杆地端面至活动型芯最近距离H '要大于活动型芯与推杆(或反推杆)在水平方向的重合距离S'和ctg 0的乘积,即H'S' ctg也可以写成H' tg 0 >一般大于0.5MM左右),这时就不会产生推杆与活动滑块之间的干扰。