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注塑模滑块(行位)机构设计12要点-想做好模具必须了解透彻

 坚持最后5分钟 2018-09-27

一、斜撑销块的动作原理及设计要点

利用成型的开模动作用,使斜撑梢与滑块产生相对运动趋势,使滑块沿开模方向及水平方向的两种运动形式,使之脱离倒勾。如图1所示:

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图1

图1中:

β=α+2°~3°(防止合模产生干涉以及开模减少磨擦) α≦25°(α为斜撑销倾斜角度)

L=1.5D (L 为配合长度)

S=T+2~3mm(S 为滑块需要水平运动距离;T 为成品倒勾)

S=(L1xsina-δ)/cosα(δ为斜撑梢与滑块间的间隙,一般为 0.5MM;L1 为斜撑梢在滑块内的垂直距离)


二、斜撑梢锁紧方式及使用场合

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图2

图2 适宜用在模板较薄且上固定板与母模板不分开的情况下,配合面较长,稳定较好。

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图3

图3 适宜用在模板厚、模具空间大的情况下且两板模、三板板均可使用;

配合面 L≧1.5D(D 为斜撑销直径)稳定性较好。

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图4

图4 适宜用在模板较厚的情况下。且两板模、三板板均可使用,配合面 L≧1.5D(D 为斜撑销直径);

稳定性不好,加工困难。

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图5

图5 适宜用在模板较薄且上固定板与母模板可分开的情况下,配合面较长,稳定较好。


三、拔块动作原理及设计要点

拔块是利用成型机的开模动作,使拔块与滑块产生相对运动趋势,拨动面 B 拨动滑块使滑块沿开模方向及水平方向的两种运动形式,使之脱离倒勾。

如下图所示:

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图6

图6中:

β=α≦25° (α为拔块倾斜角度) H1≧1.5W (H1 为配合长度) S=T+2~3mm (S 为滑块需要水平运动距离;T 为成品倒勾) S=H*sinα-δ/cosα

(δ为斜撑梢与滑块间的间隙,一般为 0.5MM; H 为拔块在滑块内的垂直距离) C 为止动面,所以拨块形式一般不须装止动块。(不能有间隙)


四、滑块的锁紧及定位方式

由于制品在成型机注射时产生很大的压力,为防止滑块与活动芯在受到压力而位移,从而会影响成品的尺寸及外观(如跑毛边)。因此滑块应采用锁紧定位, 通常称此机构为止动块或后跟块。

常见的锁紧方式如下:

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图7

图7 行位采用滑块采用镶拼式锁紧方式,通常可用标准件,可查标准零件表。结构强度好,适用于锁紧力较大的场合。

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图8

图8 采用嵌入式锁紧方式,适用于较宽的行位。

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图9

图9 滑块采用整体式锁紧方式,结构刚性好但加工困难脱模距小适用于小型模具。

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图10

图10 采用嵌入式锁紧方式适用于较宽的滑块。

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图11

图11 采用拔动兼止动稳定性较差,一般用在滑块空间较小的情况下。

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图12

图12 采用镶式锁紧方式,刚性较好一般适用于空间较大的场合。


五、滑块的定位方式

滑块在开模过程中要运动一定距离,因此要使滑块能够安全回位,必须给滑块安装定位装置,且定位装置必须灵活可靠,保证滑块在原位不动。但特殊情况下可不采用定位装置,如左右侧跑滑块,但为了安全起见仍然要装定位装置。常见的定位装置如下:

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图13

图13 利用弹簧螺钉定位,弹簧强度为滑块重量的 1.5~2 倍,常用于向上和侧向抽芯。

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图14

图14 利用弹簧钢球定位,一般滑块较小的场合下,用于侧向抽芯。

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图15

图15 利用弹簧螺钉和挡板定位,弹簧强度为滑块重量的 1.5~2 倍,适用于向上和侧向抽芯。

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图16

图16 利用弹簧挡板定位,弹簧的强度为滑块重量的 1.5~2 倍,适用于滑块较大,向上和侧向抽芯。


六‧滑块入子的连接方式

滑块头部入子的连接方式由成品决定,不同的成品对滑块入子的连接方式可能不同,具体入子的连接方式大致如下:

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图17

图17 行位采用整体式结构,一般适用于型芯较大、强度较好的场合。

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图18

图18 采用螺钉固定,一般型芯或圆形,且型芯较小场合。

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图19

图19 采用螺钉的固定形式,一般型芯成方形结构且型芯不大的场合下。

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图20

图20 采用压板固定适用固定多型芯。


七‧滑块的导滑形式

滑块在导滑中,活动必须顺利、平稳,才能保证滑块在模具生产中不发生卡滞或跳动现象,否则会影响成品质品、模具寿命等。

常用的导滑形式如下图所示。

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图21

图21 采用整体式加工困难,一般用在模具较小的场合。

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图22

图22 采用压板,中央导轨形式,一般用在滑块较长和模温较高的场合下。

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图23

图23 用矩形的压板形式,加工简单、强度较好、应用广泛 。压板规格可查标准零件表。

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图24

图24 采用"T"形槽,且装在滑块内部,一般用于容间较小的场合,如跑内滑块。

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图25

图25 采用"7"字形压板,加工简单 、强度较好,一般要加销孔定位。

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图26

图26 采用镶嵌式的 T 形槽,稳定性较好,加工困难。


八、倾斜滑块参数计算

由于成品的倒勾面是斜方向,因此滑块的运动方向要与成品倒勾斜面方向一致,否侧会拉伤成品。

1、滑块抽芯方向与分型面成交角的关系为滑块抽向动模。如图27所示:

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图27

α°=d°-b°

d°+b°≦25°

c°=α°+(2°-3°)

H=H1-S*sinb°

S=H1*tgd°/cosb°

L4=H1/cosd°

2、滑块抽芯方向与分型面成交角的关系为滑块抽向定模。如图28所示:

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图28

α1°=d°-b°

d-b°≦25°

c°=a°+(2°+3°)

H=H1+S*sinb°

S=H1+tgd°/cosb°

L4=H/cosd°


九、母模遂道滑块

1、应用特点

a.制品倒勾成型在母模侧

b.制品外观有允许有痕迹

c.滑块成型面积不大

如图29所示:

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图29

2、前模遂道块简图如下:

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图30 合模状态

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图31 第一次开模

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图32 第二次开模及顶出状态

3、设计注意事项

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图33

a.上固定板的厚度 H2≧1.5D (D 为大拉杆直径;大拉杆直径计算超级链接三板模大拉杆计算;H2 上固定板的厚度)

b.拨块镶入上固定板深度 H≧2/3H2

c.注口衬套头部要做一段锥度,以便合模。且要装在上固定板上,以防止成型

机上的喷嘴脱离注口衬套,产生拉丝现象不便取出,影响下一次注射。

d.拨块在母模板内要逃料。

e.耐磨板要高出母模板 0.5mm,保护母模板。以及支撑拨块防止拨块受力变形。

f.小拉杆限位行程 S≦2/3H1,以利合模。 (H1 为滑块高度)

g.拨杆前端最好装固定块,易调整,易加工,构成三点支撑,增加拨块强度。

h.要使耐磨块装配顺利,要求点 E 在点 D 右侧。如下图所示:

i.滑块座与拨块装配时,要特别注意尺寸 B 与 B1 的关系,应为 B>B1,但为了装配的顺畅,也可将其滑块座后模板部分全部挖通。

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图34

4、双'T'槽的计算公式及注意事项:

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图35

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图36

如图35、36中

S3=H*tgγ;

(H 为滑块下降的高度即小拉杆行程; γ为拨块角度)

S2=δ2*cosγ;

(δ2 为拨块与滑块间隙,一般为 0.5mm)

S=S3-S2=H*tgγ-δ2*cosγ=(H*sinγ-δ2)/cosγ;

(S 为滑块水平运动距离)

S4=δ1/cosα;

(δ1 滑块入子与滑块间隙隙;α为滑块入子倾斜角度)

S1=(H*sinβ-δ1)/sin(α+β);

(β为勾槽间隙,一般为 0.5mm;S1 为滑块入子脱离倒勾距离)

注意事项:

a.装配要求:滑块入子与倾斜的入子孔装配,要特别注意尺寸 A 与 A1 的关系,应为 A>A1 。

b.双 T 槽公差:如下图37

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图37

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图38

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图39

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图40

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图41

上图中,滑块入子能顺利装入公模仁内,要求 S1>S 或将公模板开通。(见图41)

β=α+2°~3° (便于开模及减小摩擦)

H≧1.5D (H 为斜撑销配合长度;D 为斜撑销直径)双 T 槽机构范例

双'T'槽结构范例:

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图42

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图43

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图44

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图45

2‧母模爆炸式滑块

(1).爆炸式滑块适用场合 一般成型在母模侧且对滑块成型面积较大,尤其是滑块在母模侧很深的情况下使用。下图46为爆炸式滑块典型实例:

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图46

(2).炸式滑块简图如下:

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图47

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图48 开模状态

(3).行程计算:

如下图49、50中 S=L*sinβ (β为 T 槽角度;L 为沿 T 槽方向行程;S 为滑块水平运动距离)

H=L*cosβ(H 为滑块纯垂直运动距离)

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图49

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图50

(4).爆炸式滑块设计要求及注意事项:

如下图中所示:

a.底部耐磨板要做斜面,减少滑块与 公模板间磨损,一般取 1.5˚~3˚,装 配位置须在滑块重心3/4 处。

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图51

b.S1>S (S 为滑块水平运动距离) c.滑块背部耐磨板要高出滑块背部 0.5mnm e.挡块与抓勾间角度γ>耐磨板倾斜角度 f.β=α (β为'T'槽角度;α为限位拉杆角度)

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图52

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图53

g.T 型块长度尽量取长,高出母模板 10mm即可。

h.滑块头部要装合模螺钉,便于组模,试模要取下。

i. 锁 T 形块螺钉要垂直于 T 形块

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图55

j.头部弹簧须求滑块重量

k.滑块背部要做对刀平面

l.滑块两侧面要做限位槽

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图54

m.滑块头部一定要做基准面,便于组模 及加工基准,一般取 8mm 以上

n.爆炸式滑块一定要做凸肩(定位翅膀), 以利合模且要有一个基准,不可逃料。

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图55

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图56

(5).特深爆炸式滑块注意事项:

a.导向杆要从母模板装置

a. 母模板要凸出公模板内,防止 母模板外掀,增加模具强度

b. 在母模板凸出外侧要做耐磨板, 防止磨损,易调整

d.其它注意事项与上述相同

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图57

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图58

(6)‧滑块打顶针

一般对于成品璧厚薄而深,壁侧面抽芯孔位较多,抽芯力较大,在跑滑块时,成品可能被滑块拉变形或拉伤。为防止成品被滑块拉变形或拉伤,需在滑块内打顶针,以阻止成品被滑块拉变形或拉伤。


十、延迟滑块

1 成品外侧滑块抽芯力大防止成品拉变形

2.利用延迟滑块作强制脱模

下图59为水管及水管延迟简图: 合模状态

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图59

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图60 第一次开模

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图61 第二开模完毕状态


十一、斜销式滑块

1.斜销式滑块适用放范围 一般用在成品有滑块机构,同时沿滑块 运动方向成品也有倒勾,这时可采用斜销式滑块。

注: 下如62为斜销式滑块的典型实例:

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图62

2.斜销式滑块简图如下:

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图63

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图64

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图65

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图66

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图67

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图68

3‧内滑块

(1). 用凸台形式(如下图69)

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图69

图69中行程计算与拨块式滑块一致,。

(2). 用斜撑销形式(如下图70、71)

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图70

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图71

图70中:

S1=S+1mm 以上 (S 为倒勾距离;S1 为滑块沿斜面运动距离)

S2=S1/cosβ (S2 为滑块相对水平距离;β为滑块倾斜角度)

S2=S3=(H1*sinα-0.5)/cosα (H1 为相对垂直高度;α为斜撑销倾斜角度 α≦25)°

γ=α+2°~3°

H≧1.5D (D 为斜撑销直径; H 为斜撑销配合长度)

详细尺寸计算超级链接倾斜滑块计算


抽心力的计算及强度校核

1‧抽芯力的计算

由于塑料在模具冷却后,会产生收缩现象,包括模仁型芯及其它机构零件(如斜梢、滑块、入子等)因此,在设计滑块时要考虑到成品对滑块的包紧力,受力状态图如图72:

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图72

注:

F=F4*cosα-F3cosα=(F4-F3)*cosα 式中

F---抽芯力(N);

F3---F2 的侧向分力(N)

F4---抽芯阻力(N)

α---脱模斜度.由于α一般较小,故 cosα=1

即 F=F4-F3

而 F2=F1-cosα

F3=F2tgα=F1cosα*tgα=F1*sinα

F4=F2*μ=μ-F1cosα

即 F=F4-F3=μ*F1cosα-F1sinα=F1(μcosα-sinα) 式中

F1-----塑料对型芯的包紧力(N)

F2---垂直于型芯表面的正压力(N)

μ---塑料对钢的摩擦系数,一般取 0.2 左右

而 F1=CLF式中

C----型芯被塑料包紧部分断面平均周长(CM)

L---型芯被塑料包紧部分长度(CM)

F0---单位面积包紧力,一般可取 7.85~11.77MPA

即 F=100CLF0(μcosα-sinα) (N)

2‧斜撑梢直径校核

斜撑梢直径要受到本身的倾斜角度、长度以及所需脱模距离的综合影响,因此在设计过程中,几个参数需要相互调配得到最佳合理化,以确保滑块运动顺畅。具体计算公式如下:

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图73

注:图37中 P---斜销所受最大弯曲力

L---弯曲力距

P1---抽芯阻力

H---抽芯孔中心到 A 点的距离

α°---斜撑销倾斜角

P2---开模力

由图中得到: P=P1/cosα (KN) M 弯=PL (KN)

又 M 弯≦[σ弯]*W (KN) 即 PL=[σ弯]*W (KN) 式中

W---抗弯截面系数

[σ弯]---弯曲许用应力(对碳钢可取 13.7KN/CM2 (137MPA)

M 弯---斜销承受最大弯矩

即 W=(πd4/64)/(D/2)= πd3/32=0.1d3

0.1d3=pL/[σ]弯=PH/([σ]弯 cosα)

D=3√(ph/0.1[σ]弯 cosα (cm)

3‧拔块的截面尺寸校核

拔块的截面尺寸校核原理与斜撑梢计算原理一致。只是将最后一步骤更改即可。

得公式如下: W=bh2/b

当 b=2/3h 时, W=h3/9

h3/9=pL/[σ]弯=PH/([σ]弯 cosα)

H=3√9PH/([σ]弯 cosα) (cm)

当 b=h 时, W=H3/b]

H=3√(6ph/[σ]弯*cosα) (cm)

式中

h---拔块截面长边(cm)

b---拔块截面短边(cm)


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