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内置圆环槽结构的二步抽芯法
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。

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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。

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内置环形槽二步抽芯机构的工作过程如图3 所示。

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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。

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图4 先直后斜的Y向导滑槽的抽芯原理图

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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)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (12/18/2006)
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