注射成型辅助系统的设计

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'注射成型辅助系统的设计'
第7章 注射成型辅助系统的设计¡ 7.1 导向与定位机构的设计¡ 7.2 推出机构的设计¡ 7.3 侧向分型抽芯机构的分类及其特点¡ 7.4 温度调节系统 7.1 导向与定位机构的设计¡ 7.1.1 导向、定位机构的作用¡ 1.导向作用¡ 合模时引导动模按顺序正确闭合,防止损坏型芯,并承受一 定的侧向力。¡ 2.承载作用¡ 塑料熔体在充模过程中,受成型设备精度低的影响,可能产 生单向侧压力,因而在成型过程中需要导向装置能承受一定 的单向侧压力,以保证模具的正常工作。采用推件脱模或三 板式模具结构时,导柱有承受推件板和定模型腔板的重载荷 作用。¡ 3.定位作用¡ 导向装置直接保证动、定模位置的正确性,保证模具型腔的 形状和尺寸的精确性,从而保证塑料制件的精度。同时,在 模具装配过程中便于装配和调整。 下一页 返回 7.1 导向与定位机构的设计¡ 4.锥面定位机构作用¡ 对于薄壁、精密注射模,大型、深型腔注射模和生产批量大 的注射模,仅用导柱导向机构是不完善的,还必须在动、定 模之间增设锥面定位机构,以满足精密定位和同轴度的要求。¡ 5.保持运动平稳作用¡ 对于大、中型模具的脱模机构,有保持机构运动灵活、平稳 的作用。¡ 7.1.2 结构设计¡ 1.导向机构的总体设计原则¡ (1)导向零件应合理地均匀分布在模具的周围或靠近边缘的 部位,其中心至模具边缘应有足够的距离,以保证模具的强 度,防止压人导柱和导套后发生变形。导柱中心至模具外缘 应至少有一个导柱直径的距离。 上一页 下一页 返回 7.1 导向与定位机构的设计¡ (2)根据模具的形状和大小,一副模具需要2~4个导柱。对于 小型模具,无论圆形的或矩形的,通常只用两个直径相同且对 称分布的导柱,如图7-1(a)所示。如果模具的凸模和凹模合 模时有方位要求,则用两个直径不同的导柱,如图7-1(b)所 示;或用两个直径相同,但错开位置的导柱,如图7-1(c)所 示。对于大、中型模具,为了简化加工工艺,可采用3个或4 个直径相同的导柱,但数量分布不对称,如图7-1(d)所示; 或导柱位置对称,但中心距不同,如图7-1(e)所示。¡ (3)由于制件通常留在动模,所以为了便于脱模,导柱通常安 装在定模。但对于特殊需要的,如动模采用推板顶出制件,推 板要由导柱导向时,导柱安装在动模。¡ (4)为厂保证分型面很好地接触,导柱和导套在分型面处应设 有承屑槽,通常都是削去一个圆,如图7-2(a)所示,或在导 套的孔口倒角,如图7-2(b)所示。 上一页 下一页 返回 7.1 导向与定位机构的设计¡ (5)各导柱、导套及导向孔的轴线应保证平行,否则将影响 合模的准确性,甚至损坏导向零件。¡ (6)在合模时,应保证导向零件首先接触,避免凸模先进人 型腔,导致成型零件损坏。¡ (7)当动、定模板采用合并加工时,导柱装配处的直径应与 导套外径相等。¡ (8)导柱与导套的配合形式对于一般的简单模具,导柱不需 要导套,直接与模板导向孔配合,如图7-3(a)所示。根据 需要,模具的导柱也可与导套配合,如图7-3(b)、图7- 3(c)所示。对于带肩的导柱,导套的外径与导柱直径相等, 便于导柱固定孔、导套固定孔的加工,如图7-3(d) 、图7- 3(e)所示。 上一页 下一页 返回 7.1 导向与定位机构的设计¡ 2.导柱的设计¡ (1)导柱的结构形式如图7-4所示。导柱的工作部分的油槽可以 储油用以改善导向条件,减少摩擦,但增加了制造成本。对于 要求不高的模具,也可不加油槽。¡ (2)导柱的长度必须比凸模端面的高度高出6~8mm,如图7- 5所示,以免在导柱未导正方向之前凸模先进入型腔,二者相碰 而损坏。此外,导柱长于凸模端面,分模后可按任何有利于操 作的位置放在工作台上,而不至擦伤凸模成型表面。¡ (3)为使导柱能顺利进入导向孔,导柱的端部常做成圆锥形或 球形的先导部分。球形先导部分因制造费时,故一般很少采用。¡ (4)导柱的直径应根据模具尺寸来确定,应保证具有足够的抗 弯强度。¡ (5)导柱的常见安装固定形式如图7-6(a)、图7-6(b)所示, 根据需要,也可采用图7-7所示的安装形式。图7-7(a)、图7- 7(b)所示为铆接固定法,主要适用于小直径导柱;图7-7(c) 所示则是螺钉固定导柱的方法。 上一页 下一页 返回 7.1 导向与定位机构的设计¡ (6)导柱应具有坚硬而耐磨的表面,坚韧而不易折断的内芯, 因此,多采用低碳钢(如20、20Mn2B)经渗碳淬火处理或 碳素工具钢(T8A,T10A)经淬火处理、硬度 5?5 HRC;或45钢经调质,表面淬火,低温回火,硬度 ? 55 HRC。¡ 3.导套及导向孔的设计¡ (1)无导套的导向孔导向孔直接开设在模板上,这种形式的 导向孔加工简单,适用于生产批量小、精度要求不高的模具。 导向孔应做成通孔,如果做盲孔,不但孔内空气无法逸出, 对导柱的进入有反压缩作用,而且落人孔内的废料也不易清 除,有碍导柱导入。如果型腔板很厚,导向孔必须做成盲孔 时,则应在盲孔侧壁增加通孔,或在导柱侧壁及导向孔开口 端磨出排气槽。 上一页 下一页 返回 7.1 导向与定位机构的设计¡ (2)导套常用导套的结构形式如图7-8所示。图7-8(a)所示 为套筒式导套,用于模套高度不大的简单模具。图7-8(b) 所示为台阶式导套,检修更换方便,能保证导向精度,主要 用于精度要求较高的大型模具。图7-8(c)所示为凸台式导套, 主要用于模具顶出机构的导向中。图7-8(d)所示为带油槽 的导套,它可改善导向条件,减少摩擦,但增加了制造成本。¡ 套筒式导套的安装固定形式如图7-9(a)~图7-9(d)所示。 图中的侧向螺钉起防止导套因开模力而脱出模板的作用。台 阶式导套的安装形式如图7-10所示。 上一页 下一页 返回 7.1 导向与定位机构的设计¡ 4.精定位装置¡ 对于精密型或大型模具以及导向零件需要承受较大侧向力的 模具,模具上通常要设计锥面、斜面或导正销等精定位装置。¡ (1)锥面精定位锥面精定位如图7-11所示,锥面配合有两种 形式,一种是两锥面之间有间隙,将淬火的零件(见图7-11 中右上图)装于模具上,使之和锥面配合,以制止偏移;另一 种是两锥面配合(见图7-11中右下图),这时两锥面都要淬 火处理,角度5~20o,高度在15mm以上。¡ 图7-12所示为锥形导柱定位装置,这种方式的定位精度高, 但只适用于侧向力不大的小型模具。¡ (2)斜面精定位对于矩形型腔也可采用斜面定位,在型腔四 周利用儿条凸出的斜边定位,如图7-13所示。通常采用的 斜面精定位结构如图7-14所示。图7-15所示为斜面精定位 的其他形式。 上一页 下一页 返回 7.1 导向与定位机构的设计¡ (3)导正销精定位以动、定模合模面为中心锁出圆孔,再配 以导正销,其结构如图7-16所示。导正销应在相互垂直的 两个方向(或四边)布置,如图7-17所示。导正销的直径通 常应大于20mm。 上一页 返回 7.2 推出机构的设计¡ 7.2.1 推出机构的结构组成¡ 推出机构主要由推出零件、推出零件固定板和推板、推出机 构的导向与复位部件等组成。如图7-18所示的模具中,推 出机构由推杆1、推杆固定板2、推杆导套3、推板导柱4, 推板5、拉料杆6及复位杆7等组成。¡ 推出机构的结构因模具的结构和用途不同而有所变化,但无 论何种推出机构均应达到如下儿点的基本要求:¡ 制品在推出过程中不允许变形、损坏;¡ 制品应尽可能滞留在动模一侧;¡ 脱模后制品应有良好的外观;¡ 推出动作可靠,更换推出零件容易。 下一页 返回 7.2 推出机构的设计¡ 7.2.2 推出零件的设计¡ 1.推杆的设计¡ 推杆推出机构是最常用的推出机构,其设置推杆位置的自由 度较大,常被用来推出各种塑料制件。¡ (1)推杆的形状常用的推杆形状如图7-19所示。A型、B型 为圆形截面的推杆。C型为整体式非圆形截面的推杆,D型为 插入式非圆形截面的推杆。¡ (2)推杆位置的设置¡ 推杆应设在脱模阻力大的地方。如图7-20(a)所示,型芯周 围制品对型芯包紧力很大,所以可在型芯外侧制品的端面上 设推杆,也可在型芯内靠近侧壁处设推杆。如果只在中心部 分推出,制品容易出现被顶坏的现象,如图7-20(b)所示; 上一页 下一页 返回 7.2 推出机构的设计¡ 杆应设在制品强度刚度较大处。推杆不宜设在制品薄壁处, 尽可能设在制品壁厚、凸缘、加强肋等处,如图7-20(c)所 示,以免制品变形损坏;¡ 布置推杆时,要考虑脱模阻力的平衡,保证制品被推出时受 力均匀,推出平稳,不变形,因此,在肋、凸台、细小凹部 要多设推杆;¡ 在推压制品的边缘时,为了增加推杆与制品的接触面积,应 尽可能采用直径较大的推杆,推杆的边缘应与型芯侧壁相隔 0.1~0.15mm,以避免推杆因推杆孔的磨损而把型芯侧壁 擦伤,如图7-21所示;¡ 在装配推杆时,应使推杆端面和凸模平面齐平或者比凸模平 面高出0.05~0.1mm以免在制品上留下一个凸台影响制品 的使用; 上一页 下一页 返回 7.2 推出机构的设计¡ 推杆固定端与推杆固定板径向应留有0. 5mm的间隙。由于 各板上的推杆孔加工误差引起的轴线不一致而发生卡死现象, 避免在多推杆的情况下,如图7-22所示。¡ 2.推管的设计¡ 推管用于推出圆筒形制品或圆形凸台制品。由于制品呈圆筒 形,在成型部分必然要设置型芯,推管的固定形式应该适应 于型芯的固定形式,如图7-23所示。图7-23(a)为型芯固 定在动模座
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