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塑料模具 |
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内置圆环槽结构的二步抽芯法 |
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作者：阎亚林 彭志平 |
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一、引言
当塑件内部的整圈侧凹较浅，塑料又是软质材料时，模具可采取强制脱模法脱出塑件，其模具结构也比较简单。但是，当侧凹深度超过一定值或者塑件用硬脆塑料时，只有靠专门的抽芯机构方能使塑件安全脱模，例如可采用分瓣可胀缩式型芯。由于分瓣可胀缩式型芯只适用于中小型塑件，较大型(直径较粗) 的塑件，用胀缩式型芯分瓣的数量增多，给加工带来不小的难度。现设计一种型芯分成4瓣且分二步实现抽芯的方法，不需型芯胀缩，较好地解决了大型件内置环形槽的脱模问题，现介绍如下。
二、内置环形槽型芯的二步抽芯原理
图1所示为RPVC管套塑件，壁厚4mm，外径达φ180mm， 塑件虽外形简单为圆形，但靠近端口处内部设有一环形凹槽，凹槽的深度是2. 5mm。由分析知，该塑件是不能采用强制脱模法脱模的，而必须用特定的机构先让成型侧凹的型芯抽离塑件的凹槽，然后抽出管件的主型芯，最后顶出塑件。
图1 内置圆环槽的RPVC塑件
现设计了1种内置环形槽二步抽芯机构，见图2所示。首先将型芯设计成中部为芯轴，圆周呈4瓣组合的形式，该4瓣型芯分二步完成抽芯，即二步法：先抽出X方向上的一对瓣合型芯镶件1，再抽出Y方向上的一对瓣合型芯镶件2，抽芯动作凭借芯轴7向外移动的动作来完成。芯轴7与滑座4通过销钉5连为一体，芯轴7上开有2对向内倾斜的T形导滑槽分别供X向和Y向型芯镶件抽芯之用。X向导滑槽与Y向导滑槽的导向轨迹各不相同，前者整个轨迹呈一个斜向开设，后者则按先直后斜来开设。
内置环形槽二步抽芯机构的工作过程如图3 所示。
图3(a) 所示为抽芯时滑座4向后移动带动芯轴7后撤， X向型芯镶件1受到芯轴导滑槽的作用而开始作内侧抽芯，在此过程中，Y向型芯镶件2不动，而只是改变了与其导滑槽的相对位置，由原来位于直向导槽的一端，向直向导槽的另一端相对移动( Y向镶件2的抽芯动作原理参见图4所示)，主型芯6因未受到拉力作用也保持着静止状态。当滑座和芯轴后撤h1 距离后，X向型芯镶件1抽芯结束，而Y向型芯镶件2刚好处在进入其导滑槽的斜向段的临界位置上。图3(b) 所示为芯轴继续后撤，Y向型芯镶件2刚好完成抽芯的状态，此刻芯轴7接触到拉杆8大头的端面。滑座4再后撤就可通过芯轴7和拉杆8拉动主型芯6抽离塑件。
该抽芯机构的复位过程是：滑座前进，主型芯先行复位，然后芯轴带动Y向和X向型芯镶件依次复位，当滑块端面与组合型芯底面紧密贴合时，整个机构的复位动作完成。
三、主要零件设计要点
（一） 型芯镶件上的α1 斜面与α2 斜面
如图2所示，圆环槽的型芯由1个内部芯轴和4个外围镶件组成，要求成型时4个镶件之间紧密贴合不得溢料。为避免抽芯时X向镶件与Y向镶件发生摩擦造成磨损，特将其配合面设为斜面配合，斜度α1 取10′左右即可。
X向镶件与Y 向镶件在垂直方向相配合的面也应该取作斜面，如图4、图5所示，该斜面斜度设为α2，α2 应比Y向导滑槽导轨的斜度αx 大2°～3°，否则Y向镶件会被X向镶件锁住，不能向内移动。 
图4 先直后斜的Y向导滑槽的抽芯原理图
图5 X 向型芯镶件
（二） 芯轴导滑槽的设计
芯轴上X方向的T形导滑槽可设为直通式，这样加工起来比较容易。Y向的导滑槽分为直向槽和斜向槽两段，各段的长度和高度为：
直向导滑槽的长度：
Lz ≥h1 + h0/ 2
斜向槽的垂直高度(工作部分) ：
Hx ≥Scotαx + h0/ 2
式中：
h0 ——滑块的高度;
h1 ——抽出X 向型芯镶件, 芯轴所需移动距离;
S ——侧向抽芯距离;
αx ——Y向导滑槽的斜向槽的倾斜度。
（三） 拉杆
拉杆既是对主型芯施加拉力的拉力件，又是芯轴的导向件，应当采用抗拉强度高与表面耐磨性能良好的材料来制作。拉杆的限位距离H 按下式确定：H= h1 + Hx + (4～6)式中4～6 mm是安全系数。
（四）限位销
在X向镶件和Y向镶件抽芯结束之处设置限位销是十分必要的。
四、 结束语
（一）本抽芯法通过将型芯分瓣组合和芯轴拉动，使型芯内侧抽芯动作分为二步，成功地实现了该塑件内置整圈凹槽与模具型芯的脱离。
（二）本抽芯机构适于内孔较粗且有适当深度特点的塑件成型使用。
（三）由于模具总体抽芯距较长，故宜采用液压缸来抽芯。
（四）除了本文例举的内置圆环凹槽塑件外，二步抽芯法也可用于解决内置矩形凹环塑件的脱模问题。(end)
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(12/18/2006) |
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