模具设计概论第六章8课件

当注射成型侧壁带有孔、凹穴、凸台等的塑料制品时，模具上成型该处的零件就必须制成可侧向移动的零件，以便在脱模之前先抽掉侧向成型零件，否则就无法脱模。侧向分型与抽芯机构的分类抽芯距的确定与抽芯力的计算一、侧向分型与抽芯机构当注射成型侧壁带有孔、凹穴、凸台等的塑料制品时，1(1)机动侧向分型与抽芯机构(2)液压或气动侧向分型与抽芯机构(3)手动侧向分型与抽芯机构利用注射机开模力作动力，通过传动零件（如斜导柱）使力作用于侧向成型零件上达到侧向分型或侧向抽芯。结构复杂，但生产率高。分为斜导柱、弯销、斜导槽、斜滑块和齿轮齿条等机构。利用液压力或压缩空气作动力。用于抽拔力大，抽芯距比较长的场合。动作平稳。装置成本高。利用人力将模具侧向分型或取出侧向型芯。劳动强度大，生产率低。模具结构简单，加工制造成本低。模内和模外。BACK利用注射机开模力作动力，通过传动零件（如斜导柱）使力作用于侧2把型芯从塑料制品成型位置抽到不妨碍塑料制品脱出的位置所移动的距离称为抽芯距。抽芯距通常比侧孔、侧凹的深度或侧向凸台的高度大2~3mm。抽芯力的计算：

Fc=c·h·p(cos-sin)式中：Fc—抽芯力（N)c—侧型芯成型部分的截面平均周长(mm)h—侧型芯成型部分的高度(m)

p—塑件对侧型芯的收缩应力（包紧力），一般模内冷却的塑件，其值取8~12MPa，模外冷却的取24~39MPa

—塑料在热状态下对钢的摩擦系数，一般取0.15~0.20

—脱模斜度（）把型芯从塑料制品成型位置抽到不妨碍塑料制品脱出的位置所移动的3二、斜导柱侧向分型抽芯机构斜导柱侧向分型与抽芯机构主要由与开模方向成一定角度的斜导柱、侧型腔或型芯滑块、导滑槽、楔紧块和侧型芯或型芯滑块定距限位装置组成。特点是结构紧凑，动作安全可靠，加工制造方便。是常用的机构。受模具结构的限制，一般使用于抽芯力不大及抽芯距小于60～80mm的场合。二、斜导柱侧向分型抽芯机构斜导柱侧向分型与抽芯机构主要由与开4观看动画演示观51斜导柱的结构设计绝大部分设计成锥台形；一般=+2°~3°；为减小摩擦，在外圆轮廓上铣出两个平面。材料多为T8、T10等，也可用20钢渗碳处理，硬度HRC55，表面粗糙度Ra0.8m。斜导柱与固定模板之间的配合采用H7/m6。与滑块上的斜导孔之间采用较松的间隙配合H11/b11。1斜导柱的结构设计绝大部分设计成锥台形；一般=+262斜导柱倾斜角的确定斜导柱轴向与开模方向的夹角称为斜导柱的倾斜角由图可知

L=s/sinH=sctg式中L—斜导柱的工作长度

s—抽芯距；

H—与抽芯距对应的开模距。斜导柱抽芯时的受力图2斜导柱倾斜角的确定斜导柱轴向与开模方向的夹角称为斜导柱7

Fw=Ft/cos

Fk=FttgFw—抽芯时斜导柱所受的弯曲力Ft—侧抽芯时的脱模力Fk—侧抽芯所需的开模力由上面几个公式可知：Fw=Ft/cos8

L=s/sinH=sctgFw=Ft/cos

Fk=Fttg增大、L和H减小，有利于减小模具尺寸，但Fw和Fk增大，影响斜导柱和模具的强度和刚度；反之，减小，斜导柱和模具的受力减小，但要获得相同的抽芯距时，斜导柱的长度就要增加，开模距也要变大，会增加模具尺寸；综合两方面，经计算推导，取22°33´比较理想，一般设计时<25°，最常用的为12°22°。L=s/sin93斜导柱长度的计算

斜导柱的总长度与抽芯距、斜导柱的直径和倾斜角以及斜导柱固定板厚度等有关。Lz=L1+L2+L3+L4+L5=(d2/2)tg+h/cos+(d/2)tg+s/sin+(5~10mm)式中Lz—斜导柱总长度；

d2—斜导柱固定部分大端直径；

h—斜导柱固定板厚度；

d—斜导柱工作部分直径；

s—抽芯距。斜导柱安装固定部分的总长度：

La=L2–l=h/cos-(d1/2)tgd1—斜导柱固定部分的直径3斜导柱长度的计算斜导柱的总长度与抽芯距、斜导104斜导柱的直径

由于计算比较复杂（见教材194页），为方便可以用查表的方法确定斜导柱的直径。（查教材195页表5-20和196页表5-21）4斜导柱的直径115侧滑块的设计侧滑块（简称滑块）是完成侧抽芯的一个重要零件，它主要与型芯连结在一起，用斜导柱带动进行侧抽芯。它可分为整体式和组合式两种。在滑块上直接制出侧向型芯或侧向型腔的结构称为整体式；把侧向型芯或侧向成型块与滑块分开加工，然后再装配在一起，这就是组合式结构。侧型芯与滑块的联接侧向型芯或侧向成型块常用T8、T10、45钢、CrWMn钢等，硬度HRC50。滑块用45钢或T8、T10等制造，硬度HRC40。5侧滑块的设计侧滑块（简称滑块）是完成侧抽芯的一个重要零12模具设计概论第六章8课件136导滑槽成型滑块在侧向抽芯和复位过程中，必须沿一定的方向平稳地往复移动，这一过程是在导滑槽内完成的。导滑槽的结构整体式导滑槽常用材料为45钢，调质至28~32HRC，再铣削成形。盖板材料用T8、T10、或45钢，要求硬度HRC50。导滑槽与滑块导滑部分采用间隙配合，一般采用H8/f8。配合面可提高精度，用H8/f7或H8/g7，其他各处都留有0.5mm的间隙。配合长度：滑块的滑动配合长度通常大于滑块宽度的1.5倍，而留在导滑槽的长度不应小于导滑配合长度的2/3。有必要时需局部加长。6导滑槽成型滑块在侧向抽芯和复位过程中，必须沿一定的方向14模具设计概论第六章8课件15模具设计概论第六章8课件167锁紧块在成型过程中，侧向成型零件受到的力通过滑块传递给斜导柱，为防止斜导柱受力后变形，导致滑块后移，必须设置锁紧块，以便锁紧滑块，承受成型零件受的推力。锁紧块与模具的联接方式7锁紧块17模具设计概论第六章8课件18锁紧角的选择

=+2°~3°锁紧角的选择198滑块定位装置8滑块定位装置20三、斜导柱侧向分型抽芯的应用形式斜导柱安装在定模、滑块安装在动模斜导柱安装在动模、滑块安装在定模斜导柱与滑块同时安装在定模斜导柱与滑块同时安装在动模斜导柱的内侧抽芯形式三、斜导柱侧向分型抽芯的应用形式斜导柱安装在定模、滑块安装在211斜导柱安装在定模、滑块安装在动模这是应用最广泛的一种形式，既可以用于结构简单的单分型面注射模，也可以用于结构较复杂的双分型面注射模。设计时应避免“干涉”现象。（1）在结构允许的情况下，应尽量避免在侧型芯投影范围内设置推杆。（2）如一定要设置推杆时，首先应考虑能否使推杆推出一定距离后仍低于侧型芯的最低面。（3）当上述条件不能满足时，就必须分析产生干涉的临界条件和采取措施使推出机构先复位。1斜导柱安装在定模、滑块安装在动模这是应用最广泛的一种形式22模具设计概论第六章8课件23模具设计概论第六章8课件24所谓干涉现象是指滑块的复位先于推杆的复位致使活动侧型芯与推杆相碰撞造成活动侧型芯或推杆损坏的事故。（发生干涉的可能性出现在两者在垂直于开模方向平面上的投影有重合的情况）所谓干涉现象是指滑块的复位先于推杆的复位致使活动侧型芯与推杆25从图中可知，在不发生干涉的临界条件下，侧型芯已复位s,还需复位的长度为sc=s-s,而推杆需复位的长度为hc,如果完全复位应满足：ScSShc从图中可知，在不发生干涉的临界条件下，侧型芯已复位s,还需26

hc=scctg

即hctg=sc

因此不发生干涉的条件为

hctg=sc+

式中hc–在完全合模的状态下推杆端部到侧型芯的最近距离；

sc–在垂直于开模方向的平面上，侧型芯与推杆投影重合的长度；–在完全不发生干涉的条件下，推杆复位到位置时，侧型芯沿复位方向距离推杆侧面最小距离，一般取=0.5mm

在一般情况下，只要使hctg-sc>0.5mm即可避免干涉。如果实际情况无法满足这个条件，则必须设计推杆先复位机构。hc=scctg27推杆先复位机构弹簧式先复位机构楔杆三角滑块式先复位机构楔杆摆杆式先复位机构连杆式先复位机构应注意：先复位机构一般不容易保证推杆、推管等推出零件的精确复位，故在设计先复位机构的同时，通常还需设置能保证复位精度的复位杆。BACK推杆先复位机构弹簧式先复位机构BACK28

弹簧先复位机构结构简单，安装方便；但弹簧的力量较小，而且容易疲劳失效，可靠性差，一般适用于复位力不大的场合，并需定期更换弹簧。弹簧先复位机构结构简单，安装方便；但弹簧的力量较小，29模具设计概论第六章8课件30模具设计概论第六章8课件31模具设计概论第六章8课件322斜导柱安装在动模、滑块安装在定模

表面上与上述形式相类似，可以随开模动作进行侧抽芯，其实不然，由于在开模时一般要求塑件包紧于动模部分的型芯上而留于动模，但侧型芯确安装在定模，会产生以下几种情况：一种是侧抽芯与脱模同时进行的话，由于侧型芯的阻碍作用，使塑件强制从动模部分的凸模上脱下而留在定模型腔，使塑件无法从定模中取出；另一种情况是由于塑件包紧于动模凸模上的力大于侧型芯使塑件留于定模型腔的力，则可能出现塑件被侧型芯撕破或细小的侧型芯被折断，导致模具损坏或无法工作；这种模具结构的特点是脱模与侧型芯不能同时进行，两者间要有一个滞后的过程。2斜导柱安装在动模、滑块安装在定模表面上与上述形式33先脱模后侧向分型先脱模后侧向分型34先侧向分型后脱模先侧向分型后脱模353斜导柱与滑块同时安装在定模这种结构要造成斜导柱与滑块之间相对运动，否则就无法实现侧抽芯动作。要实现两者之间的相对运动，就必须在定模部分增加一个分型面，因此就需要用顺序分型机构。弹簧式顺序分型机构形式摆钩式顺序分型机构形式导柱式顺序分型机构形式3斜导柱与滑块同时安装在定模这种结构要造成斜导柱与滑块之36模具设计概论第六章8课件37模具设计概论第六章8课件384斜导柱与滑块同时安装在动模

这种结构一般可以通过推出机构来实现斜导柱与侧型芯滑块的相对运动。4斜导柱与滑块同时安装在动模这种结构一般可以通过推395斜导柱的内侧抽芯形式5斜导柱的内侧抽芯形式40四、弯销侧向分型与抽芯机构以矩形截面的弯销代替斜导柱抗弯强度高，可采用较大的倾斜角，抽芯距大于用斜导柱的抽芯距，脱模力大弯销本身对侧型芯有锁紧作用弯销可安装在模外，也可安装在模内。但以模外为多，这样安装配制时方便可见。四、弯销侧向分型与抽芯机构以矩形截面的弯销代替斜导柱41模具设计概论第六章8课件42模具设计概论第六章8课件43五、斜导槽侧向分型与抽芯机构由固定于模外的斜导槽板与固定于侧型芯滑块上的圆柱销连接所组成。斜导槽侧向分型与抽芯机构同样具有滑块驱动时的导滑、注射时的锁紧和侧抽芯结束时的定位等三大要素。斜导槽板和滑销通常用T8T10等材料制造，热处理要求与斜导柱相同，一般HRC55，表面粗糙度Ra0.8m。五、斜导槽侧向分型与抽芯机构由固定于模外的斜导槽板与固定于侧44模具设计概论第六章8课件45六、斜滑块侧向分型与抽芯机构1工作原理当塑件的侧凹较浅，所需的抽芯力不大，但侧凹的成型面积较大，因而需要的抽芯力较大时，可采用斜滑块机构进行侧向分型与抽芯。2类型（1）斜滑块外侧分型与抽芯机构（2）斜滑块内侧抽芯机构3斜滑块的组合形式4斜滑块的导滑形式六、斜滑块侧向分型与抽芯机构1工作原理46模具设计概论第六章8课件47模具设计概论第六章8课件48模具设计概论第六章8课件49模具设计概论第六章8课件50模具设计概论第六章8课件51模具设计概论第六章8课件52模具设计概论第六章8课件53观察下列塑件有什么特点？塑件上有侧向孔、侧向凸凹、侧向的凸台观察下列塑件有什么特点？塑件上有侧向孔、侧向凸凹、侧向的凸台54干涉干涉55思考与练习题侧向分型与抽芯机构分哪几类？什么是抽芯距？

斜导柱侧向分型与抽芯机构主要包括哪些部分？斜导柱的倾斜角如何确定？何谓干涉现象？如何避免？斜导柱的几种应用形式各有何特点？思考与练习题侧向分型与抽芯机构分哪几类？56

当注射成型侧壁带有孔、凹穴、凸台等的塑料制品时，模具上成型该处的零件就必须制成可侧向移动的零件，以便在脱模之前先抽掉侧向成型零件，否则就无法脱模。侧向分型与抽芯机构的分类抽芯距的确定与抽芯力的计算一、侧向分型与抽芯机构当注射成型侧壁带有孔、凹穴、凸台等的塑料制品时，57(1)机动侧向分型与抽芯机构(2)液压或气动侧向分型与抽芯机构(3)手动侧向分型与抽芯机构利用注射机开模力作动力，通过传动零件（如斜导柱）使力作用于侧向成型零件上达到侧向分型或侧向抽芯。结构复杂，但生产率高。分为斜导柱、弯销、斜导槽、斜滑块和齿轮齿条等机构。利用液压力或压缩空气作动力。用于抽拔力大，抽芯距比较长的场合。动作平稳。装置成本高。利用人力将模具侧向分型或取出侧向型芯。劳动强度大，生产率低。模具结构简单，加工制造成本低。模内和模外。BACK利用注射机开模力作动力，通过传动零件（如斜导柱）使力作用于侧58把型芯从塑料制品成型位置抽到不妨碍塑料制品脱出的位置所移动的距离称为抽芯距。抽芯距通常比侧孔、侧凹的深度或侧向凸台的高度大2~3mm。抽芯力的计算：

Fc=c·h·p(cos-sin)式中：Fc—抽芯力（N)c—侧型芯成型部分的截面平均周长(mm)h—侧型芯成型部分的高度(m)

p—塑件对侧型芯的收缩应力（包紧力），一般模内冷却的塑件，其值取8~12MPa，模外冷却的取24~39MPa

—塑料在热状态下对钢的摩擦系数，一般取0.15~0.20

—脱模斜度（）把型芯从塑料制品成型位置抽到不妨碍塑料制品脱出的位置所移动的59二、斜导柱侧向分型抽芯机构斜导柱侧向分型与抽芯机构主要由与开模方向成一定角度的斜导柱、侧型腔或型芯滑块、导滑槽、楔紧块和侧型芯或型芯滑块定距限位装置组成。特点是结构紧凑，动作安全可靠，加工制造方便。是常用的机构。受模具结构的限制，一般使用于抽芯力不大及抽芯距小于60～80mm的场合。二、斜导柱侧向分型抽芯机构斜导柱侧向分型与抽芯机构主要由与开60观看动画演示观611斜导柱的结构设计绝大部分设计成锥台形；一般=+2°~3°；为减小摩擦，在外圆轮廓上铣出两个平面。材料多为T8、T10等，也可用20钢渗碳处理，硬度HRC55，表面粗糙度Ra0.8m。斜导柱与固定模板之间的配合采用H7/m6。与滑块上的斜导孔之间采用较松的间隙配合H11/b11。1斜导柱的结构设计绝大部分设计成锥台形；一般=+2622斜导柱倾斜角的确定斜导柱轴向与开模方向的夹角称为斜导柱的倾斜角由图可知

L=s/sinH=sctg式中L—斜导柱的工作长度

s—抽芯距；

H—与抽芯距对应的开模距。斜导柱抽芯时的受力图2斜导柱倾斜角的确定斜导柱轴向与开模方向的夹角称为斜导柱63

Fw=Ft/cos

Fk=FttgFw—抽芯时斜导柱所受的弯曲力Ft—侧抽芯时的脱模力Fk—侧抽芯所需的开模力由上面几个公式可知：Fw=Ft/cos64

L=s/sinH=sctgFw=Ft/cos

Fk=Fttg增大、L和H减小，有利于减小模具尺寸，但Fw和Fk增大，影响斜导柱和模具的强度和刚度；反之，减小，斜导柱和模具的受力减小，但要获得相同的抽芯距时，斜导柱的长度就要增加，开模距也要变大，会增加模具尺寸；综合两方面，经计算推导，取22°33´比较理想，一般设计时<25°，最常用的为12°22°。L=s/sin653斜导柱长度的计算

斜导柱的总长度与抽芯距、斜导柱的直径和倾斜角以及斜导柱固定板厚度等有关。Lz=L1+L2+L3+L4+L5=(d2/2)tg+h/cos+(d/2)tg+s/sin+(5~10mm)式中Lz—斜导柱总长度；

d2—斜导柱固定部分大端直径；

h—斜导柱固定板厚度；

d—斜导柱工作部分直径；

s—抽芯距。斜导柱安装固定部分的总长度：

La=L2–l=h/cos-(d1/2)tgd1—斜导柱固定部分的直径3斜导柱长度的计算斜导柱的总长度与抽芯距、斜导664斜导柱的直径

由于计算比较复杂（见教材194页），为方便可以用查表的方法确定斜导柱的直径。（查教材195页表5-20和196页表5-21）4斜导柱的直径675侧滑块的设计侧滑块（简称滑块）是完成侧抽芯的一个重要零件，它主要与型芯连结在一起，用斜导柱带动进行侧抽芯。它可分为整体式和组合式两种。在滑块上直接制出侧向型芯或侧向型腔的结构称为整体式；把侧向型芯或侧向成型块与滑块分开加工，然后再装配在一起，这就是组合式结构。侧型芯与滑块的联接侧向型芯或侧向成型块常用T8、T10、45钢、CrWMn钢等，硬度HRC50。滑块用45钢或T8、T10等制造，硬度HRC40。5侧滑块的设计侧滑块（简称滑块）是完成侧抽芯的一个重要零68模具设计概论第六章8课件696导滑槽成型滑块在侧向抽芯和复位过程中，必须沿一定的方向平稳地往复移动，这一过程是在导滑槽内完成的。导滑槽的结构整体式导滑槽常用材料为45钢，调质至28~32HRC，再铣削成形。盖板材料用T8、T10、或45钢，要求硬度HRC50。导滑槽与滑块导滑部分采用间隙配合，一般采用H8/f8。配合面可提高精度，用H8/f7或H8/g7，其他各处都留有0.5mm的间隙。配合长度：滑块的滑动配合长度通常大于滑块宽度的1.5倍，而留在导滑槽的长度不应小于导滑配合长度的2/3。有必要时需局部加长。6导滑槽成型滑块在侧向抽芯和复位过程中，必须沿一定的方向70模具设计概论第六章8课件71模具设计概论第六章8课件727锁紧块在成型过程中，侧向成型零件受到的力通过滑块传递给斜导柱，为防止斜导柱受力后变形，导致滑块后移，必须设置锁紧块，以便锁紧滑块，承受成型零件受的推力。锁紧块与模具的联接方式7锁紧块73模具设计概论第六章8课件74锁紧角的选择

=+2°~3°锁紧角的选择758滑块定位装置8滑块定位装置76三、斜导柱侧向分型抽芯的应用形式斜导柱安装在定模、滑块安装在动模斜导柱安装在动模、滑块安装在定模斜导柱与滑块同时安装在定模斜导柱与滑块同时安装在动模斜导柱的内侧抽芯形式三、斜导柱侧向分型抽芯的应用形式斜导柱安装在定模、滑块安装在771斜导柱安装在定模、滑块安装在动模这是应用最广泛的一种形式，既可以用于结构简单的单分型面注射模，也可以用于结构较复杂的双分型面注射模。设计时应避免“干涉”现象。（1）在结构允许的情况下，应尽量避免在侧型芯投影范围内设置推杆。（2）如一定要设置推杆时，首先应考虑能否使推杆推出一定距离后仍低于侧型芯的最低面。（3）当上述条件不能满足时，就必须分析产生干涉的临界条件和采取措施使推出机构先复位。1斜导柱安装在定模、滑块安装在动模这是应用最广泛的一种形式78模具设计概论第六章8课件79模具设计概论第六章8课件80所谓干涉现象是指滑块的复位先于推杆的复位致使活动侧型芯与推杆相碰撞造成活动侧型芯或推杆损坏的事故。（发生干涉的可能性出现在两者在垂直于开模方向平面上的投影有重合的情况）所谓干涉现象是指滑块的复位先于推杆的复位致使活动侧型芯与推杆81从图中可知，在不发生干涉的临界条件下，侧型芯已复位s,还需复位的长度为sc=s-s,而推杆需复位的长度为hc,如果完全复位应满足：ScSShc从图中可知，在不发生干涉的临界条件下，侧型芯已复位s,还需82

hc=scctg

即hctg=sc

因此不发生干涉的条件为

hctg=sc+

式中hc–在完全合模的状态下推杆端部到侧型芯的最近距离；

sc–在垂直于开模方向的平面上，侧型芯与推杆投影重合的长度；–在完全不发生干涉的条件下，推杆复位到位置时，侧型芯沿复位方向距离推杆侧面最小距离，一般取=0.5mm

在一般情况下，只要使hctg-sc>0.5mm即可避免干涉。如果实际情况无法满足这个条件，则必须设计推杆先复位机构。hc=scctg83推杆先复位机构弹簧式先复位机构楔杆三角滑块式先复位机构楔杆摆杆式先复位机构连杆式先复位机构应注意：先复位机构一般不容易保证推杆、推管等推出零件的精确复位，故在设计先复位机构的同时，通常还需设置能保证复位精度的复位杆。BACK推杆先复位机构弹簧式先复位机构BACK84

弹簧先复位机构结构简单，安装方便；但弹簧的力量较小，而且容易疲劳失效，可靠性差，一般适用于复位力不大的场合，并需定期更换弹簧。弹簧先复位机构结构简单，安装方便；但弹簧的力量较小，85模具设计概论第六章8课件86模具设计概论第六章8课件87模具设计概论第六章8课件882斜导柱安装在动模、滑块安装在定模

表面上与上述形式相类似，可以随开模动作进行侧抽芯，其实不然，由于在开模时一般要求塑件包紧于动模部分的型芯上而留于动模，但侧型芯确安装在定模，会产生以下几种情况：一种是侧抽芯与脱模同时进行的话，由于侧型芯的阻碍作用，使塑件强制从动模部分的凸模上脱下而留在定模型腔，使塑件无法从定模中取出；另一种情况是由于塑件包紧于动模凸模上的力大于侧型芯使塑件留于定模型腔的力，则可能出现塑件被侧型芯撕破或细小的侧型芯被折断，导致模具损坏或无法工作；这种模具结构的特点是脱模与侧型芯不能同时进行，两者间要有一个滞后的过程。2斜导柱安装在动模、滑块安装在定模表面上与上述形式89先脱模后侧向分型先