模具之家讯：关键字：抽芯；圆斜顶杆组件；模具结构摘要：针对塑料零件轴套的结构特点,确定了模具结构,设计了方便加工修配的圆斜顶杆组件,介绍了模具工作原理与工作过程,本模具的设计制作成功对同类注塑模具设计有一定的借鉴作用。
塑料件的注塑成形中,注塑模的结构在很大程度上影响模具的复杂程度和制造加工的难度;而对于注塑模中的抽芯组件结构如斜顶杆及其组件,组件的结构与工艺性非常重要,影响组件的配合、动作及加工难度，如图1所示的轴套,材料为ABS,收缩率为0.5％。
1 塑件分析
根据零件的特点和需求,模具做成一模一件式;又据零件使用要求,尽量考虑在普通机床上加工。由于零件外圆有三处宽3mm的圆圈凹槽,所以必须考虑抽芯机构;零件上的三个开槽布置到模具的动模型芯上;因零件端面太小,无位置布置顶料杆或圈,由斜顶块兼作抽芯和顶出两项功能,中间型芯内设拉料杆并兼作凝料井。
2 模具结构
模具结构如图4所示,零件的放置为平端部在定模上,锥端部在动模上;分型面开在平端2mm处;为方便加工,锥端采用镶嵌芯方式,其优点为镶嵌芯能在车床上加工,而后再将型面抛光;在芯轴上加工(线切割后电火花)出三个凸起,形成零件上的三个缺口,芯轴、镶嵌芯与型芯固定板均用销钉连接;模具加工中各部件的定位,均以各件上的导柱(或顶出导柱) 、导套(或顶出导套)孔为基准.考虑到通用性和方便加工,模具上如定位圈、浇口套、导柱、导套、复位杆等均采用标准件或用标准件再加工而成。
3 斜顶杆组件优化设计
T形槽与燕尾槽等导向形式加工配作均较困难,本模具的抽芯斜顶出导向件采用圆斜顶杆形式;组件在保证推出距离的情况下,倾斜角越小越好,本模具侧向5度,顶出距离20,则侧向移动L=20×tg5°≈1.75,超过需要的1.2,满足要求;同时组件具备随模具调节总长的能力。
（1）斜顶杆设计
因圆斜顶杆如图2所示为活动部件,所以采用耐磨材料T10A,淬火HRC45～50,圆形斜顶杆能在磨床上配磨加工,且加工后表面粗糙度较小,可不用再作表面和配合的手工处理,大幅度提高了工作效率；但圆斜顶杆与斜顶块的连接有旋转和平行于斜顶杆两方向的自由度,由于抽芯块较小, 圆斜顶杆与斜顶块用销钉联结,连接后的圆斜顶杆与抽芯整体上同样有旋转和平行于斜顶杆两方向的自由度,在组件内结合安装予以解决。旋转方向:在圆斜顶杆的下端加工两平面,以≤0.1的间隙与斜顶杆固定块配合,防止旋转;平行于斜顶杆方向:在圆斜顶杆下端的销钉卡在斜顶杆固定块的长圆孔内,可提供顶件的推力并阻止斜顶杆脱出,斜顶杆固定块固定在顶杆固定板和顶杆垫板上。
（2） 斜顶杆固定块
如图3所示，在圆斜顶杆被顶出的过程中,斜顶杆一边向上运动一边向侧向运动,斜顶杆与斜顶杆固定块有相对滑动.为避免在多次滑动后斜顶杆下端的销钉将滑动部位磨出深沟从而影响开模动作,斜顶杆固定块材料用耐磨材料,侧向加工长圆孔,将斜顶杆下端的销钉以间隙方式上下固定住,并留出销钉的侧向运动空间;斜顶杆固定块还须留出斜顶杆下端的运动空间,考虑到加工中的变形,斜顶杆固定块材料用Cr12,淬火HRC45~50,为了装配维修的方便,斜顶杆固定块用四条M6螺钉固定在顶杆垫板上,其相对位置由顶杆固定板确定。
（3） 斜顶杆组件与模具间运动与配合
因圆斜顶杆要随着开合模而反复做来回斜向运动,所以圆斜顶杆与型芯垫板间有频繁的侧向滑动摩擦,型芯垫板在相应处应布置耐磨材料.本模具在型芯垫板的相应处镶嵌三个斜顶杆导套,斜顶杆导套材料T10A,淬火HRC45～50.因斜顶杆导套在型芯垫板上有严格的方向限制,故三个斜顶杆导套先镶嵌在型芯垫板上后打止转销,再加工三个斜导套孔;圆斜顶杆的下端销钉卡入斜顶杆固定块侧面长圆孔内,提供顶出推力和回程拉力,斜顶杆下端两平面卡入斜顶杆固定块,约束了组件的旋转并为斜顶块在合模过程中初始进入型芯固定板时导向;因为销钉与斜顶杆固定块均为耐磨材料并淬火处理,所以两件间的相对滑动磨损非常小;在模具中装配此组件需要调整长度时,可通过磨低斜顶杆固定块下底面或在下底面垫垫片的方式,使组件长度缩短或延长以便更好地适应模具装配。
4 模具工作过程
结合模具结构图，如图4所示:
⑴ 注料后开始开模,随着动模的脱开,塑件平端随型芯脱出定模凹腔,凝料同时被拉料杆从浇口套中拉出。
⑵ 开模后推块将顶杆固定板和顶杆垫板向前顶出,固定在顶杆固定板和顶杆垫板上的斜顶杆固定块通过销钉推动斜顶杆,三个斜顶杆带着斜顶块分别沿着三个斜顶杆导套孔的方向将塑件从动模腔与型芯中推出,同时斜顶块向侧方滑动让开取料空间,取下塑件开始合模。
⑶ 随着动模的合模,定模顶着复位杆带动顶杆固定板和顶杆垫板后退,顶杆固定板和顶杆垫板上固定的斜顶杆固定块通过销钉将斜顶杆与其上的斜顶块拉复位,动定模压紧准备下一次注料,从而完成一个工作循环。
结束语
因本模具充分考虑了加工、调整、配合等问题,所以模具装配及动作均非常顺利可靠,模具经调试获得成功,生产的产品质量稳定,满足了生产和装配要求,本塑模的结构与斜顶出组件对同类零件模具的设计生产具有很好的借鉴作用。
参考文献
[1] 李秦蕊.塑料模具设计[M].西安：西北工业大学出版社，1991.
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