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在注射動(dòng)作結(jié)束后,塑件在模內(nèi)冷卻定型,由于體積收縮,對(duì)型芯產(chǎn)生包緊力,當(dāng)其從模具中推出時(shí),就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦力。對(duì)于不帶通孔的筒、殼類(lèi)塑料制件,脫模推出時(shí)還需克服大氣壓力。
在注射模中,將冷卻固化后的塑料制品及澆注系統(tǒng)(水口料)從模具中安全無(wú)損壞地推出的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為脫模機(jī)構(gòu),也叫頂出機(jī)構(gòu)或推出機(jī)構(gòu)。安全無(wú)損壞是指脫模時(shí)塑件不變形,不損壞,不粘模,無(wú)頂白,頂針位置位不影響塑件美觀。
1. 注射模的脫模機(jī)構(gòu)包括:
1、頂針,司筒,推板,推塊等推出零件;
2、復(fù)位桿,復(fù)位彈簧及頂針板先復(fù)位機(jī)構(gòu)等推出零件的復(fù)位零件;
3、頂針固定板和頂針底板等推出零件的固定零件;
4、高壓氣體頂出的氣閥等配件;
5、內(nèi)螺紋脫模機(jī)構(gòu)中的齒輪,齒條,馬達(dá),油缸等配件。
脫模機(jī)構(gòu)的動(dòng)作方向與模具的開(kāi)模方向是一致的。
2. 脫模機(jī)構(gòu)分類(lèi)
塑件頂出方法受塑件材料及形狀等影響,由于塑件復(fù)雜多變,要求不一,導(dǎo)致膠件的脫模機(jī)構(gòu)也多種多樣。
按動(dòng)力來(lái)源分,脫模機(jī)構(gòu)可分為三類(lèi):
(1)手動(dòng)推出機(jī)構(gòu) 指當(dāng)模具分開(kāi)后,用人工操縱脫模機(jī)構(gòu)使塑件脫出,它可分為模內(nèi)手工推出和模外手工推出兩種。這類(lèi)結(jié)構(gòu)多用于形狀復(fù)雜不能設(shè)置推出機(jī)構(gòu)的模具或塑件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、產(chǎn)量小的情況,目前很少采用。
(2)機(jī)動(dòng)推出機(jī)構(gòu) 依靠注射機(jī)的開(kāi)模動(dòng)作驅(qū)動(dòng)模具上的推出機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)塑件自動(dòng)脫模。這類(lèi)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,多用于生產(chǎn)批量大的情況,是目前應(yīng)用最廣泛的一種推出機(jī)構(gòu),也是本章的重點(diǎn)。它包括頂針類(lèi)脫模,司筒脫模,推板類(lèi)脫模,氣動(dòng)脫模,內(nèi)螺紋脫模及復(fù)合脫模。
(3)液壓和氣動(dòng)推出機(jī)構(gòu) 一般是指在注射機(jī)或模具上設(shè)有專(zhuān)用液壓或氣動(dòng)裝置,將塑件通過(guò)模具上的推出機(jī)構(gòu)推出模外或?qū)⑺芗党瞿M狻?
按照模具的結(jié)構(gòu)特征分,脫模機(jī)構(gòu)可分為:
一次脫模機(jī)構(gòu)、定模脫模機(jī)構(gòu)、二次或多次脫模機(jī)構(gòu)、澆注系統(tǒng)水口料的脫模機(jī)構(gòu)、帶螺紋塑件的脫模機(jī)構(gòu)等。
3. 對(duì)脫模機(jī)構(gòu)的要求
模具打開(kāi)時(shí),塑件必須留在有頂出機(jī)構(gòu)的半模上。
由于注射機(jī)的推桿在安裝后模的一側(cè),所以注射模的頂出機(jī)構(gòu)一般在后模。這種模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,動(dòng)作穩(wěn)定可靠。(特殊情況也用倒推模,此時(shí)塑件開(kāi)模后必須留在前模。
塑件粘前模的原因大致如下:
1、制品尺寸較大,形狀如盒形,帽形或殼形,前模無(wú)進(jìn)氣裝置,開(kāi)模時(shí)前模型腔和制品間形成真空;
2、分型面設(shè)計(jì)不合理,塑件對(duì)前模的粘附力大于對(duì)后模的沾附力;
3、前模型腔拋光不夠,或拋光方法不對(duì)(一定要沿出出模方向拋光);
4、前模型腔脫模斜度太小;
5、分型面在中間的板狀或片狀塑件(如唱片,碟子等),很易粘前模。
防止塑件在頂出時(shí)變形或損壞。正確分析塑件對(duì)型芯的包緊力和對(duì)模腔的粘附力的大小及其所在部位,有針對(duì)性地選擇合適的脫模方式,使頂出力施于塑件對(duì)模具包緊力大及能夠承受頂出力的部位。頂出時(shí)若型芯和塑件之間形成真空,沒(méi)有必要的進(jìn)氣裝置,也容易將塑件頂變形甚至破裂。
結(jié)構(gòu)合理,工作穩(wěn)定可靠。
頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)頂出可靠,復(fù)位準(zhǔn)確,運(yùn)動(dòng)靈活,制造方便,更換容易,且具有足夠的強(qiáng)度和剛度。頂出機(jī)構(gòu)在頂出時(shí)要和模具發(fā)生摩擦,良好的頂出機(jī)構(gòu)應(yīng)使其磨損最小,壽命最高。為減少頂針和司筒等磨損,宜增加頂針板導(dǎo)柱(EGP。)。頂針板導(dǎo)柱又叫中托邊,其設(shè)計(jì)方法見(jiàn)第十二章《注射模具導(dǎo)向定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》。
位置合理,頂出安全
模具的頂針要設(shè)置于塑件包緊力違禁詞的地方,且不能和冷卻系統(tǒng),側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu),撐柱,螺釘等發(fā)生干涉。中間保持鋼位3~5mm。頂出行程合理,制品可自由落下。頂出機(jī)構(gòu)必須將塑件完全推出,完全推出是指制品在重力作用下可自由落下。頂出行程取決于制品的形狀。對(duì)于錐度很小或沒(méi)有錐度的制品,頂出行程等于后模型芯的違禁詞高度加5~10mm的安全距離。對(duì)于錐度很大的制品,頂出行程可以小些,一般取后模型芯高度的1/2~2/3之間即可。頂出行程受到模胚方鐵高度的限制,方鐵高度已隨模胚標(biāo)準(zhǔn)化。如果頂出行程很大,方鐵不夠高時(shí),應(yīng)在訂購(gòu)模胚時(shí)加高方鐵高度,并在技術(shù)要求中寫(xiě)明。
4. 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則
制品頂出是注射成型過(guò)程中的最后一個(gè)環(huán)節(jié),頂出質(zhì)量好壞將直接影響制品的質(zhì)量,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則。
1) 頂針位置設(shè)計(jì)的一般原則:
1、頂出要平衡,頂針必須均勻布置,以防頂出后膠件變形。
2、應(yīng)注意塑件的美觀性,盡量將頂針布置在產(chǎn)品裝配后看不到的部位的地方,這一點(diǎn)對(duì)于透明制品尤其重要。要知道,任何頂針都會(huì)在膠件上留下痕跡,而且隨著頂針在生產(chǎn)過(guò)程中的不斷磨損,這種痕跡會(huì)越來(lái)越明顯。
3、頂針應(yīng)落在最有利于成品出模,即脫模力違禁詞的地方;頂出力必須施加于膠件的最底點(diǎn),將膠件推出,而不是拉出。見(jiàn)下圖:
4、頂出力必須作用在制品能承受違禁詞頂出力的部位,即剛性好,強(qiáng)度違禁詞的部位.如壁邊,骨位、柱位下面,殼體側(cè)壁,作用面積也盡可能大一些(即盡可能選直徑大的頂針),以防塑件變形或損壞。盡量避免受力點(diǎn)作用于制品薄平面上,防止制品破裂,穿孔,頂白等。如筒形制品棄用頂針頂出而選擇推板頂出。
5、為防止制品變形,受力點(diǎn)應(yīng)盡量靠近型芯或難于脫模部位,如細(xì)小的柱位與骨位。
7、頂針盡量布置于膠件的拐角處。
8、頂針應(yīng)盡可能對(duì)稱(chēng)布置。
9.在有滑塊側(cè)抽芯和斜滑塊的模具中,頂針盡量布置于側(cè)抽芯或斜滑塊在分模面的投影面之外。如無(wú)法避免,則要加頂針先復(fù)位機(jī)構(gòu)。頂針先復(fù)位機(jī)構(gòu)圖詳見(jiàn)本章第節(jié)。
10、為方便水口脫落,在水口轉(zhuǎn)角處應(yīng)落水口頂針。
11、啤PP料及K料可采用垃圾釘頂出。啤ABS等其它塑膠,當(dāng)頂出力很小且成品上不允許留有頂針痕跡時(shí),也可以采用垃圾釘頂出。
12、頂針應(yīng)盡量落在較平的地方,如果落頂針處斜度較大,頂針應(yīng)磨成階梯狀以增大頂出力,或在不影響功能的情況下加大箭腳或頂針柱。
13、局部膠位較深時(shí),由于脫模力大,輕易頂白或頂穿,在不影響功能的前提下,頂針應(yīng)傍骨,加頭箭腳或出頂針柱。傍骨或出頂針柱時(shí),頂針一般用Φ3/32”或Φ7/64”,大件成品且膠位較厚時(shí)亦可采用Φ1/8”頂針。
14、成品上有較深凹位時(shí),一般在內(nèi)骨底落Φ7/64”或Φ1/8”頂針出頂針柱或跟客戶要求主骨兩測(cè)傍骨出頂針柱。
15、螺絲柱、定位柱等深孔部位一般落司筒或在柱兩側(cè)傍骨出頂針柱。實(shí)心柱底要落頂針,可以防止困氣,也可以防止火花加工(EDM)時(shí)積碳。
16、頂針邊離膠位邊一般應(yīng)有1—2mm距離,當(dāng)頂針傍柱位骨位頂出時(shí),頂針邊離膠位邊不應(yīng)超過(guò)2mm距良,當(dāng)頂針位鋼料低于周邊鋼料時(shí),頂針邊離膠位邊可以作到0.5mm距離;
17、PVC料不宜頂垃圾釘及分流道不能直沖型腔。但PVC等軟膠的公仔模(鈹銅模、雕刻模)一律采用頂垃圾釘?shù)姆绞匠瞿?,頂針大小?Phi;5/32”或Φ3/16”。垃圾釘應(yīng)落在公仔較平整無(wú)花紋的部位,方便披水口,且頂出要平衡垃圾針要離開(kāi)膠位邊2mm以上。
18、頂針與撐頭及運(yùn)水之間最少要保證有3—4mm的鋼位。
19、頂針圖的標(biāo)數(shù)采用坐標(biāo)標(biāo)注法,基準(zhǔn)要和模具排位圖的基準(zhǔn)一致。頂針標(biāo)數(shù)要準(zhǔn)確且要拿整數(shù),最多可給一位小數(shù)。要小心頂針破邊,一般頂針邊離膠位邊應(yīng)有1—2mm距離。
2) 頂針大小設(shè)計(jì)的一般原則:
1.因?yàn)橄铝欣碛?,頂針外徑?yīng)盡量取較大值:
1)防止因射出壓力而彎曲。
2)防止因脫模阻力而彎曲、破損。
3)防止白化。
2.在大平面上不宜用小頂針。
3.在不影響制品脫模和位置足夠時(shí)應(yīng)盡量采用同一型號(hào)大小頂針, 以方便開(kāi)料,加工.(如 5mm輿 6mm,可以的話選用其中一種)。
4.頂出零件和型芯的配合為間隙配合,配合公差為H7/f7。配合長(zhǎng)度10~20mm。
5. 每一套模具頂針直徑尺寸不宜太多種,否則加工時(shí)需頻頻換刀,既浪費(fèi)時(shí)間也容易出錯(cuò)。
3) 頂針數(shù)量設(shè)計(jì)的一般原則:
頂針的數(shù)量往往取決于經(jīng)驗(yàn)。一般情況下,頂針數(shù)量越多,頂出效果就越好,但不必要的頂針會(huì)提高模具的制作成本。因此在保證膠件能可靠頂出的情況下,應(yīng)盡可能減少頂針的數(shù)量。但對(duì)于經(jīng)驗(yàn)不足的工程師,本人建議,在不影響外觀及運(yùn)水布置的情況下,頂針寧多勿少。因?yàn)槿绻谠嚹r(shí)發(fā)現(xiàn)膠件頂白或變形,再增加頂針會(huì)非常麻煩。但寧多勿少并非濫用,而是當(dāng)你在X根和X+1根之間猶豫不決時(shí),你就用X+1根。
4) 頂針設(shè)計(jì)的其它原則:
1、能用頂針則不用司筒,能用圓頂針則不用扁頂針。原因很簡(jiǎn)單,司筒和扁頂針制造成本高,且易磨損,壽命不如圓頂針,維修也不便。
2、當(dāng)塑件上不允許有頂針印時(shí),可在產(chǎn)品周邊適當(dāng)位置加輔助垃圾釘頂出(6-9所示)。
3、頂針與后模鑲件的間隙應(yīng)小于所啤塑料的溢邊值。各種塑料的溢邊值見(jiàn)第一章《塑料及其注塑成型工藝》。
4、注意整體布局均勻,特殊情況要考慮采用多種頂出裝置.如:斜頂,司筒針,推板,二次強(qiáng)行脫模,油缸拉動(dòng),氣體頂出等復(fù)合脫模。
5、頂出件不能兼作型芯。
6、有方向性要求的頂針,司筒頭要做(磨)單邊或雙邊管位以防止轉(zhuǎn)動(dòng)。
7、當(dāng)在斜面或曲面上配置時(shí),頂針必須防轉(zhuǎn),且頂針頂端要加膠線防止出現(xiàn)頂滑現(xiàn)象。
8、避免因真空吸附而使膠件產(chǎn)生頂白、變形,可采用復(fù)合脫?;蛴猛笟怃撆艢?,如頂桿與推板或頂桿與頂塊脫模,頂桿適當(dāng)加大配合間隙排氣,必要時(shí)還可設(shè)置進(jìn)氣閥。
5. 頂針脫模
頂針包括圓頂針,扁頂針及異形頂針。其中圓頂針推出時(shí)運(yùn)動(dòng)阻力小,推出動(dòng)作靈活可靠,損壞后也便于更換,因此在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。圓頂針推出機(jī)構(gòu)是整個(gè)推出機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單、最常見(jiàn)的一種形式。扁頂針截面是長(zhǎng)方形,加工成本高,易磨損,維修不方便。異形頂針是根據(jù)膠件推出位的形狀而設(shè)計(jì)的,如三角形,弧形,半圓形等,因加工復(fù)雜,很少采用,此處不作探討。
1) 圓頂針
圓頂針是最簡(jiǎn)單,最普通的頂出裝置.圓頂針與頂針孔都易于加工,因此已被作為標(biāo)準(zhǔn)件廣泛使用。圓頂針有無(wú)托頂針和有托頂針二種。頂針直徑在φ2.5以下而且位置足夠時(shí)要做有托頂針,大于φ2.5都做無(wú)托頂針。見(jiàn)圖。
1、圓頂針優(yōu)點(diǎn)是:
(1)制造加工方便,成本底。圓孔鉆削加工,比起其它形狀的線切割或電火花加工,要快捷方便得多。另外,圓形頂針是標(biāo)準(zhǔn)件,購(gòu)買(mǎi)很方便,相對(duì)于其它頂針,它的價(jià)錢(qián)最便宜。
(2)阻力小??梢宰C明,面積相同的截面,以圓形截面的周長(zhǎng)最短,因此摩擦阻力最小,磨損也最小。
(3)維修方便。圓形頂針尺寸規(guī)格多,有備件,更換方便。
2、圓頂針缺點(diǎn):
頂出位置有一定的局限性。對(duì)于骨位,膠件邊緣,及狹小的槽,布置圓頂針有較困難,若用小頂針,幾乎沒(méi)有作用。
3、圓頂針位置設(shè)計(jì)
(1)頂針布置順序: 四周、加強(qiáng)筋、Boss孔(套筒或 兩支頂針)。頂針不能太靠邊,要保持1.2mm以上的鋼位。
(2)對(duì)于表面不能有頂針印的產(chǎn)品,可在產(chǎn)品周邊適當(dāng)位置加輔助垃圾釘頂出(6-9所示)
(3) 頂針盡可能避免設(shè)置在高低面過(guò)渡的地方;頂針盡量不要放在鑲件拼接處,若無(wú)法避免,可將頂針對(duì)半做于二個(gè)鑲件上,或在二鑲件間鑲圓套。如下圖。
(4)頂針可以頂螺絲柱(Boss):低于20mm以下的螺絲柱,如果旁邊能夠下頂針的話可以不用司筒,而在其附近對(duì)稱(chēng)加兩支頂針。見(jiàn)圖。
(5)頂針可以頂骨位:頂骨位的頂針一般用直徑3/32“或者7/64”,但這樣的話,骨位二邊會(huì)增加一些膠位,須征得客戶同意,且要保證:①不影響產(chǎn)品的裝配和使用功能;②不能導(dǎo)致制品表面縮水,如圖6-7所示圖加頂針。
(6)頂針可以頂邊:頂邊有二種方法,一是邊外部加膠,頂針全部頂膠位(見(jiàn)圖),由于要多出膠位,須征得客戶同意。二是頂針頂部分膠位(見(jiàn)圖),因?yàn)橛幸徊糠忠斍澳?nèi)模,易將前模內(nèi)模頂出凹陷而出披風(fēng)。
4、圓頂針大小設(shè)計(jì)
(1)除非特殊情況,模具應(yīng)避免使用 1/16"( 1.5mm)以下的頂針,因細(xì)長(zhǎng)頂針易彎易斷。細(xì)頂針要經(jīng)淬火加硬,使其具有足夠強(qiáng)度與耐磨性。直徑1/8“~1/4”的頂針用的較多。
(2)直身頂針規(guī)格:頂針直徑×頂針長(zhǎng)度,如:¢3/16“×120mm。。
(3)頂針過(guò)長(zhǎng)或頂針偏小時(shí),要用有托頂針。使用有托頂針開(kāi)料時(shí),應(yīng)注明托長(zhǎng)。如: 1.5mm ×( 3× 90托長(zhǎng))×(200總長(zhǎng))
(4)頂針標(biāo)準(zhǔn)件長(zhǎng)度系列: 50,100,150,200,......
(5)直身圓頂針:3/64” ~1”,長(zhǎng)度可達(dá)630mm;加托圓頂針最長(zhǎng)14”(315mm),托長(zhǎng)1/2”~2”。
(6)落頂針時(shí)應(yīng)視膠件大小盡可能落大一些的頂針。一般Φ3/16”—Φ5/32” 為常用,成品特別大時(shí)可落Φ1/2”,或視需要落更大的頂針。
5、頂針的固定形式
頂桿固定在頂針固定板上,如果頂膠件的面是斜面的話,固定部位要加防轉(zhuǎn)銷(xiāo)。見(jiàn)下圖所示。
6、設(shè)計(jì)頂針的注意事項(xiàng):
(1) 頂針在距型芯表面一段距離后要避空, 以減少與模具的接觸面積,避免發(fā)生磨損燒死(咬蝕)。有效配合長(zhǎng)度=(2.5~3)D,最小不得小于8mm,尺寸(圖6-3示):
(2)對(duì)于頂針頂出面為斜面的場(chǎng)合,為防止產(chǎn)品跟斜頂滑行,斜頂附近的頂針面要磨“+”形或平行的槽位(圖6-8)。若頂針面是斜面或其它異形面,頭部須加防轉(zhuǎn)銷(xiāo)(管位)防轉(zhuǎn)。
(3) 一般場(chǎng)合頂針面應(yīng)高于呵(CORE)平面,在不影響功能與使用的情況下,頂針一般高出開(kāi)模面0.05~0.08mm。對(duì)于膠位平面有要求的場(chǎng)合可考慮在頂針周邊加沉臺(tái),如下圖6-6示:
7、頂針資料:
11-5-2扁頂針僅靠圓頂針無(wú)法滿足特殊結(jié)構(gòu)的頂出時(shí),需要使用扁頂針。特殊結(jié)構(gòu)包括制品內(nèi)部的特殊筋,深骨(RIB),槽位等。扁頂針兼有排氣作用可幫助成形充填,但扁頂針頂端方孔加工困難,要Y-CUT加工,強(qiáng)度也較圓頂針低。
扁頂針是標(biāo)準(zhǔn)件,可以外購(gòu),其扁身部分越短強(qiáng)度越好,加工也容易,設(shè)計(jì)規(guī)格中要注明圓柱部分長(zhǎng)度;特殊結(jié)構(gòu)或部位可使用扁頂針。扁頂針規(guī)格也要注明托長(zhǎng), 如:2.5mm X 10mm×( 12×90托長(zhǎng))×(200總長(zhǎng))
1.使用場(chǎng)合:
①不允許在底部加頂針的透明膠件頂邊;
②底部加頂針仍難以頂出的深腔膠件頂邊;
③底部無(wú)法加頂針難以頂出的深腔膠件頂邊;
④深骨部位。對(duì)于20mm以上高的長(zhǎng)骨位膠位,建議用扁頂針頂出。
2.優(yōu)點(diǎn):
可以根據(jù)膠件形狀設(shè)計(jì)頂針形狀,頂出力較大。
3.缺點(diǎn):
加工困難,易磨損,以及成本高,能用圓頂針時(shí),不用扁頂針。
11-6司筒頂出
司筒也叫頂管,多用于成型細(xì)長(zhǎng)柱位孔、螺絲柱或管狀膠件成型兼頂出。司筒針用于成型柱位孔,裝在模胚底板上,用無(wú)頭螺絲壓住。司筒針數(shù)量多,或者要做防轉(zhuǎn)時(shí),也可做一塊或多塊壓板分別固定。見(jiàn)圖示。
11-6-1司筒的使用場(chǎng)合
1、對(duì)于柱高小于20mm或螺絲柱壁厚小于0.8mm的,不宜用司筒。
2、司筒頂出常用于細(xì)長(zhǎng)螺絲柱,圓筒形零件或環(huán)形塑件的頂出。其脫模運(yùn)動(dòng)方式和推桿相同。
11-6-2司筒的優(yōu)缺點(diǎn)
由于司筒是一種空心推桿,故整個(gè)周邊接觸塑件,推出塑件的力量較大且均勻,塑件不易變形,也不會(huì)留下明顯的推出痕跡。見(jiàn)圖。優(yōu)點(diǎn)是頂出力且均勻,塑件不易變形。缺點(diǎn)是制造和裝配麻煩,易磨損,出披鋒,成本高。
11-6-3司筒大小的設(shè)計(jì)
1、司筒尺寸確認(rèn),司筒針直徑要大于或等于膠柱位內(nèi)孔直徑,司筒外徑要小于或等于膠柱的外徑,并取標(biāo)準(zhǔn)值。
2、司筒長(zhǎng)度取決于模具大小和膠件的結(jié)構(gòu)尺寸,外購(gòu)時(shí)在裝配圖的基礎(chǔ)上加5mm左右,取整數(shù)。
3、司筒壁在1mm以下或司筒壁徑比≤0.1的要做有托司筒,托長(zhǎng)盡量取大值。
4、司筒規(guī)格:司筒針直徑×司筒直徑×司筒長(zhǎng)度,如¢1/8“×¢1/4“×5”。
11-6-4司筒設(shè)計(jì)注意事項(xiàng):
1、脫??鞎r(shí),柱位易被擠縮,高度尺寸難保證,要加輔助頂出,但在司筒旁邊太近處加頂針易頂白。
2、裝配方法:壓板和無(wú)頭螺絲。見(jiàn)圖。
3、司筒頂出時(shí),應(yīng)加中托邊EGB.。
4、對(duì)于流動(dòng)性好的塑料,易出飛邊,其模具盡量避免用司筒。
5、司筒硬度:HRC50—55。
6、司筒倒角位的圖例(6-4示,6-5示):
7、司筒不可與SP、KO孔相干涉。
8、司筒外側(cè)不做倒角(加工困難,易損失角),一般boss孔外側(cè)倒角做在鑲件上,內(nèi)側(cè)倒角做在司筒上。
9、司筒位于模架中心時(shí)的設(shè)計(jì)規(guī)定
設(shè)計(jì)時(shí),我們常遇到司筒位于模架中心的情況,通常的解決方案是把產(chǎn)品偏離,使頂輥孔與司筒錯(cuò)開(kāi)。但這常常造成頂出不均勻。大模架可不用中間頂輥孔。(30T以上啤機(jī)都有多個(gè)頂輥孔)30T以下(包括30T機(jī))只有一個(gè)頂輥孔,此時(shí)可以用開(kāi)叉頂輥?lái)敵鲆员荛_(kāi)中間司筒位置。如圖6-19。
10、若司筒針直徑小于Ø2.5時(shí),后模型芯必須做火山口,火山口制作與否應(yīng)以成品不縮水為原則。如圖。
11-8 推板類(lèi)脫模機(jī)構(gòu)
推板類(lèi)脫模是在型芯根部(成品外型側(cè)壁)安裝一與它密切配合的推板或推塊,推板或推塊通過(guò)復(fù)位桿或頂針固定在頂針板上,以與開(kāi)模相同的方向?qū)⒅破吠齐x型芯。
推板類(lèi)脫模的優(yōu)點(diǎn)是頂出均勻、力量大、運(yùn)動(dòng)平衡穩(wěn)定、塑件不易變形,塑件表面無(wú)頂針痕跡。缺點(diǎn)是模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造成本高,對(duì)于型芯周邊外形為非圓形的復(fù)雜塑件時(shí),其配合部分加工比較困難。
11-8-1推板類(lèi)脫模機(jī)構(gòu)適用場(chǎng)合:
1、大筒形塑件的脫模;
2、薄壁、深腔膠件及各種罩殼形塑件的脫模;
3、表面不允許有頂針痕跡(如透明膠件)的膠件脫模。(圖6-10示)
11-8-2推板類(lèi)脫模機(jī)構(gòu)分類(lèi):
1、模板推出機(jī)構(gòu):推件板為模胚上既有的模板,該種模胚的型號(hào)有。模板推出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,模胚為外購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)件,減少了加工工作量,制造方便,最為常用,見(jiàn)圖。
2、埋入推板式推出機(jī)構(gòu):推板為鑲?cè)隑板的板類(lèi)零件,加工工作量大,制造成本較高。見(jiàn)圖。
3、推塊推出機(jī)構(gòu):推件板為鑲?cè)雰?nèi)模的塊狀鑲件,只推膠件邊的一部分,頂出位置有較大的靈活性,但推出力不如前二種推板推出。見(jiàn)圖。
11-8-3推板類(lèi)脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn):
1.推板應(yīng)與型芯(CORE)按錐面配合,推板與型芯配合面用錐面配合:3--5°。推板內(nèi)孔應(yīng)比型芯(CORE)成形部分大0.2~0.3mm,防止發(fā)生兩者之間擦傷、磨花和卡死等現(xiàn)象。這一點(diǎn)對(duì)透明膠件尤其重要。
2.為提高模具壽命,型芯(CORE)應(yīng)氮化或淬火處理。復(fù)雜推板要設(shè)計(jì)成能線切割加工。
3.對(duì)于底部無(wú)通孔的大型殼體,深腔,薄壁等塑件制品,當(dāng)用推板推出時(shí),須在型芯(CORE)頂端增加一個(gè)進(jìn)氣裝置。以免制品內(nèi)形成真空,致推出困難或損壞。圖6-11示。
4.導(dǎo)柱高出分模面的高度應(yīng)大于推板頂出距離。
5.推板材料:同鑲件材料,當(dāng)塑料為熱敏性的塑料時(shí),尤其要注意。
6. 滑塊下的推板,端面應(yīng)設(shè)有角度(圖示),避免復(fù)位不徹底時(shí)干涉滑塊。
7.有推板的模胚,一定不可以前模道柱后模導(dǎo)套,且導(dǎo)柱長(zhǎng)度必須能保證推板在推出的過(guò)程中,不會(huì)脫離導(dǎo)柱。
11-8-3推板類(lèi)脫模機(jī)構(gòu)的裝配.
推板:推板用螺釘固定在復(fù)位桿上,其它二種推板或推塊用螺釘固定在推桿上。見(jiàn)圖6-16。
復(fù)位桿或推桿攻牙的規(guī)定:攻牙規(guī)格與回針直徑的關(guān)系見(jiàn)下表
復(fù)位桿或推桿直徑φ12 ~ φ15φ20φ25 ~φ30
攻牙規(guī)格M6×12M8×16M10×20
11-8-4 推塊頂出機(jī)構(gòu)
平板狀帶凸緣的塑件﹐如用推板頂出會(huì)粘附模具時(shí)﹐則應(yīng)使用推塊頂出機(jī)構(gòu),因推塊可以只推膠件或其邊的局部。此時(shí)推塊也是形腔的組成部分﹐所以它應(yīng)具有較高的硬度和較低的表面粗糙度。
它的復(fù)位形式有兩種:一種是依靠塑料壓力﹐一種是采用復(fù)位桿。
11-9 內(nèi)螺紋脫模機(jī)構(gòu)
11-9-1內(nèi)螺紋脫模機(jī)構(gòu)的分類(lèi)
塑膠產(chǎn)品螺紋分外螺紋和內(nèi)螺紋兩種,精度不高的外螺紋一般用哈夫塊成型,采用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu),而內(nèi)螺紋則由螺紋型芯成型。其脫模機(jī)構(gòu)可根據(jù)制品生產(chǎn)批量,制品外形,模具制造工藝等因素采用手動(dòng)脫模和機(jī)動(dòng)脫模兩種形式,機(jī)動(dòng)脫模又包括強(qiáng)行脫模和自動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)脫模。手動(dòng)脫模的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工方便,但生產(chǎn)效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大,適用于小批量生產(chǎn)的制品;機(jī)動(dòng)脫模模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加工費(fèi)時(shí),適用于大批量生產(chǎn)的制品,且宜于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。本章重點(diǎn)介紹自動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)。
11-9-3自動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)
1、自動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)的分類(lèi)
1)按動(dòng)作方式分:
①螺紋型芯轉(zhuǎn)動(dòng),推板推動(dòng)產(chǎn)品脫離;
②螺紋型芯轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)后退,產(chǎn)品自然脫離。
2)按驅(qū)動(dòng)方式分
①油缸+齒條
②油馬達(dá)/電機(jī)+鏈條
③齒條+錐度齒輪
④ 來(lái)福線螺母
螺紋模具要有防轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)保證其定向。當(dāng)制品的型腔與螺紋型芯同時(shí)設(shè)計(jì)在動(dòng)模上時(shí),型腔就可以保證不使制品轉(zhuǎn)動(dòng)。但當(dāng)型腔不可能與螺紋型芯同時(shí)設(shè)計(jì)在動(dòng)模上時(shí),模具開(kāi)模后,制品就離開(kāi)定模型腔,此時(shí)即使制品外形有防轉(zhuǎn)的花紋,也不起作用,塑件會(huì)留在螺紋型芯上與之一起運(yùn)動(dòng),便不能脫模.因此,在設(shè)計(jì)模具時(shí)要考慮止轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的合理設(shè)置,比如采用端面止轉(zhuǎn)等方法。
2、自動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)的動(dòng)力來(lái)源
自動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)中的螺紋型芯在開(kāi)模時(shí)或開(kāi)模后,一面旋轉(zhuǎn)一面將塑件從模具中脫出。螺紋型芯旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力來(lái)源如下:
1)馬達(dá):用變速馬達(dá)帶動(dòng)齒輪,齒輪再帶動(dòng)螺紋型芯,實(shí)現(xiàn)內(nèi)螺紋脫模。一般電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)多用于螺紋扣數(shù)多的情況。
2)齒條:這種結(jié)構(gòu)是利用開(kāi)模時(shí)的直線運(yùn)動(dòng),通過(guò)齒條輪或絲杠的傳動(dòng),使螺紋型芯作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而脫離塑件, 螺紋型芯可以一邊回轉(zhuǎn)一邊移動(dòng)脫離塑件, 也可以只作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)脫離塑件,還可以通過(guò)大升角的絲杠螺母使螺紋型芯回轉(zhuǎn)而脫離塑件。
3);液壓:依靠油缸給齒條以往復(fù)運(yùn)動(dòng),通過(guò)齒輪使螺紋型芯旋轉(zhuǎn), 實(shí)現(xiàn)內(nèi)螺紋脫模。
4)氣壓:依靠氣缸給齒條以往復(fù)運(yùn)動(dòng),通過(guò)齒輪使螺紋型芯旋轉(zhuǎn), 實(shí)現(xiàn)內(nèi)螺紋脫模。
3.設(shè)計(jì)自動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)注意事項(xiàng):
對(duì)于內(nèi)螺紋脫模機(jī)構(gòu),塑件外表面或端面必須設(shè)計(jì)止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。使用旋轉(zhuǎn)方式脫螺紋,塑件與螺紋型芯或型環(huán)之間除了要有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)以外,還必須有軸向的移動(dòng)。如果螺紋型芯或型環(huán)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),塑件也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng),則塑件就無(wú)法從螺紋型芯或型環(huán)上脫出。為此,在塑件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意,塑件上必須帶有止轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu) 8.3.3
4、自動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟
1)必須知道螺紋外徑D,螺紋牙距P,螺紋牙長(zhǎng),
螺紋規(guī)格,螺紋方向,螺紋頭數(shù),螺紋牙長(zhǎng)L。
2)確定螺紋型芯轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)
U=L/P + Us
U ……螺紋型芯轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)
Us……安全系數(shù),為保證完全旋出螺紋所加余量,一般取0.25~1。
5、確定齒輪模數(shù)
模數(shù)決定齒輪的齒厚。
工業(yè)用齒輪模數(shù)一般取m≥2。國(guó)標(biāo)中標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)見(jiàn)下表。
標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)(GB1357—87)
第一系列0.10.12 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.25 1.5
2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50
第二系列0.35 0.7 0.9 1.75 2.25 2.75 (3.25) 3.5 (3.75) 4.5 5.5 (6.5) 7 9 (11) 14 18 22 28 36 45
注:在選用模數(shù)時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用第一系列,括號(hào)內(nèi)的模數(shù)盡可能不用。
模數(shù)和其它參數(shù)的關(guān)系:
d=mz
da=m(z+2)
齒輪嚙合條件:模數(shù)和壓力角相同。
6、確定齒輪齒數(shù)
齒數(shù)決定齒輪的外徑。
當(dāng)傳動(dòng)中心距一定時(shí),齒數(shù)越多,傳動(dòng)越平穩(wěn),噪音越低。但齒數(shù)多,模數(shù)就小,齒厚也小,致使其彎曲強(qiáng)度降低,因此在滿足齒輪彎曲強(qiáng)度條件下,盡量取較多的齒數(shù)和較小的模數(shù)。為避免干涉,齒數(shù)一般取Z≥17,螺紋型芯的齒數(shù)盡可能少,但最少不少于14齒,且違禁詞取偶數(shù)。
6、確定齒輪傳動(dòng)比
傳動(dòng)比決定嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速。
傳動(dòng)比在高速重載或開(kāi)式傳動(dòng)情況下選擇質(zhì)數(shù),目的為避免失效集中在幾個(gè)齒上。傳動(dòng)比還與選擇哪種驅(qū)動(dòng)方式有關(guān)系,比如用齒條+錐度齒或來(lái)福線螺母這兩種驅(qū)動(dòng)時(shí),因傳動(dòng)受行程限制,須大一點(diǎn),一般取1≤i≤4;當(dāng)選擇用油缸或電機(jī)時(shí),因傳動(dòng)無(wú)限制,既可以結(jié)構(gòu)緊湊點(diǎn)節(jié)省空間,又有利于降低馬達(dá)瞬間啟動(dòng)力,還可以減慢螺紋型芯旋轉(zhuǎn)速度, 一般取0.25≤i≤1。
11-10氣動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)
見(jiàn)輪胎模。
1.適用場(chǎng)合:1)大型薄殼類(lèi)制品,動(dòng)模多采用氣動(dòng)脫模;2)PVC輪胎模;3)易粘前模的膠件,前模須加進(jìn)氣裝置。
2.注意事項(xiàng):1)對(duì)于易跑氣的模具,不宜用氣動(dòng)脫模;2)空氣閥門(mén)錐面配合參數(shù):角度90~120°及直身位1mm。見(jiàn)圖。
11-11強(qiáng)行脫模
11-11-1 概念
膠件存在側(cè)向凹凸結(jié)構(gòu)(包括螺紋),但不采用側(cè)向抽芯結(jié)構(gòu),而是依靠頂針或推板將膠件強(qiáng)行推離模具,這種脫模方式就叫強(qiáng)行脫模。強(qiáng)行脫模模具結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,用于精度要求不高的制品。
強(qiáng)行脫模有以下兩種結(jié)構(gòu):
1、利用制品彈性強(qiáng)制脫模。 適用于聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等塑料成型的具有彈性的制品。
2、利用硅橡膠螺紋型芯強(qiáng)制脫模. 利用具有彈性的硅橡膠來(lái)制造螺紋型芯.開(kāi)模時(shí),首先退出硅橡膠螺紋型芯中的芯桿,使得硅橡膠螺紋型芯有空間收縮,再將制品強(qiáng)行頂出. 此種模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但硅橡膠螺紋型芯壽命低,適用于小批量生產(chǎn)的制品。
本書(shū)只討論第一種結(jié)構(gòu)。
11-11-2強(qiáng)行脫模必須具備的條件:
強(qiáng)行脫模必須具備四個(gè)條件:
1、 塑料為軟質(zhì)塑料,如PE、PP、POM和PVC等。
2、側(cè)向凹凸允許有圓角。
3、側(cè)向凹凸較淺,滿足下面的公式:
⑴ 內(nèi)部倒勾(Inside under cut)
倒勾之百分率﹕
強(qiáng)脫2.jpg
強(qiáng)脫1.jpg
通常含GF工程塑料在3%以下。
若為不含GF者可以在5%以下。
GF﹕玻璃纖維
⑵ 外部倒勾(Outside under cut )
強(qiáng)脫4.jpg
強(qiáng)脫3.jpg
5%以下
⑶螺紋強(qiáng)制脫模
伸長(zhǎng)率=
4、需要強(qiáng)行脫模的部位,在強(qiáng)行脫模時(shí)必須有讓位的空間。如果強(qiáng)行脫模部位全部在動(dòng)模上成型,則成型強(qiáng)行脫模部位的型芯必須做成活動(dòng)型芯,在膠件頂出時(shí),這部分型芯先和膠件一起被推出,當(dāng)需要強(qiáng)行脫模的部位全部脫離模具后,頂桿再?gòu)?qiáng)行將膠件推離模具。這種頂出過(guò)程可以分成兩個(gè)階段,因此,這種頂出又稱(chēng)二次頂出。
11-11-3 二次頂出的模具結(jié)構(gòu)
二次頂出的模具結(jié)構(gòu)通常有以下幾種:
⑴ 彈簧二次頂出。
2次頂出(彈簧).dwg
⑵ 鎖柯二次頂出。
2次頂出(縮柯).dwg
⑶ 雙推板二次頂出。
2次頂出(雙推板).dwg
2次頂出(雙推板1).dwg
2次頂出(雙推板2).dwg
11-12 多次頂出機(jī)構(gòu)
11-11-1 概念
有些塑件無(wú)論是采用單一還是復(fù)合推出機(jī)構(gòu),由于特殊形狀或自動(dòng)化生產(chǎn)的需要,在一次脫模動(dòng)作完成后,仍難于從型腔中取出或不能自動(dòng)脫落,此時(shí)就必須再增加一次或數(shù)次脫模推出動(dòng)作才能使塑件脫落;有時(shí)為避免一次脫模塑件受力過(guò)大,也采用不止一次脫模推出,以保證塑件質(zhì)量,不止一次地頂出塑膠制品的機(jī)構(gòu)稱(chēng)為多次推出機(jī)構(gòu),多次推出機(jī)構(gòu)通常為二次頂出機(jī)構(gòu),根據(jù)塑件形狀,也有三次頂出機(jī)構(gòu),甚至四次頂出機(jī)構(gòu)等等。見(jiàn)圖。
11-11-2 適用場(chǎng)合
1.若一次頂出,容易變形。大型薄壁塑件常常要分幾級(jí)頂出。尤其是當(dāng)塑件不能無(wú)損壞地承受頂針施加的力時(shí)更應(yīng)使用幾級(jí)(通常用二次頂出)。如例圖6-20
2.一次頂出后,再?gòu)?qiáng)行頂出。產(chǎn)品有圓弧形倒扣,強(qiáng)行頂出必?fù)p傷此倒扣位。設(shè)計(jì)模具時(shí)采用二次頂出結(jié)構(gòu)。頂針板采用2組(A和B組),頂柱頂在A組頂針。第一次頂出時(shí),推動(dòng)在A組頂針板,并靠磁鐵帶動(dòng)B組頂針板一起推出,斜頂和頂針K使產(chǎn)品脫出下模,為第二次頂出弧扣外側(cè)彈性變形讓出空間。頂柱繼續(xù)往前頂,此時(shí)限位柱起作用,使B組頂針板停止前進(jìn),而A組繼續(xù)向前,斜頂頂出產(chǎn)品,而頂針K不能頂出,產(chǎn)品靠彈性變形脫出倒扣。
3.自動(dòng)化生產(chǎn)時(shí),為保證塑件安全脫落;
11-11-3多次頂出機(jī)構(gòu)的分類(lèi)
多次頂出機(jī)構(gòu)有很多種,單組推板和雙推板二次推出機(jī)構(gòu)是常用的二次推出機(jī)構(gòu)。單組推板二次推出機(jī)構(gòu)是指在推出機(jī)構(gòu)中只設(shè)置了一組推板和推桿固定板,而另一次推出則是靠一些特殊零件的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn) 8.1.2 。雙推板二次推出機(jī)構(gòu)是在模具中設(shè)置兩組推板,它們分別帶動(dòng)一組推出零件實(shí)現(xiàn)塑件二次脫模的推出動(dòng)作 8.1.3。
如果要實(shí)現(xiàn)二次或二次以上的頂出動(dòng)作,可以采用定距分型的結(jié)構(gòu)。見(jiàn)下圖。
11-11-4 多次頂出結(jié)構(gòu)實(shí)例
四次脫模機(jī)構(gòu)。見(jiàn)下圖。
11-13 倒推模
因?yàn)樽⑸錂C(jī)的推桿在安裝模具后模的一側(cè),所以注射模的脫模機(jī)構(gòu)通常都設(shè)計(jì)在后模內(nèi)。但存在下列情況時(shí)必須將推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在前模內(nèi),這種模具叫倒推模。
1、由于外觀要求,頂出必須與澆口在同一側(cè),如茶杯內(nèi)部進(jìn)膠,托盤(pán)底部開(kāi)澆口等。
2、模具有大部分型芯在進(jìn)膠的注射側(cè)。
倒推模的脫模機(jī)構(gòu),一般是在模具開(kāi)模時(shí),由拉板或鏈條來(lái)帶動(dòng),如下圖所示。
11-14 頂針的復(fù)位機(jī)構(gòu)
頂針在開(kāi)模推出塑件后,必須退回原位,以便恢復(fù)完整的模腔,將頂針推回原位的的機(jī)構(gòu)叫頂針復(fù)位機(jī)構(gòu)。頂針安裝在頂針板上,頂針復(fù)位裝置是通過(guò)推動(dòng)頂針板來(lái)帶動(dòng)頂針復(fù)位的。
11-14-1 頂針板先復(fù)位機(jī)構(gòu)的種類(lèi):
復(fù)位機(jī)構(gòu)包括:
①?gòu)?fù)位桿復(fù)位機(jī)構(gòu);
②彈簧復(fù)位機(jī)構(gòu);
③頂針板先復(fù)位機(jī)構(gòu)。見(jiàn)圖。
③ 注射機(jī)推桿
推桿板鎖在注射機(jī)的推出桿上,塑件推出后,頂針板由注射機(jī)拉回。但一般的注射機(jī)都沒(méi)有這種功能。
11-14-1 復(fù)位桿
一般的復(fù)位桿需要靠前模推動(dòng),才能將頂針推回,沒(méi)有先復(fù)位功能。若要使其具有先復(fù)位功能,可在復(fù)位桿底部加彈簧,將復(fù)位桿推高約2mm。作用是保證前模A板首先推動(dòng)復(fù)位桿,從而保護(hù)頂針,斜頂或推塊。這種結(jié)構(gòu)只能提前2mm復(fù)位,而且依靠彈簧,不可靠,常用于以上的C、D、E等場(chǎng)合。
在這種結(jié)構(gòu)中,合模后彈簧處于壓縮狀態(tài),對(duì)前模A板有一個(gè)推力作用。如果模具有定距分型的要求,A、B板之間不能先開(kāi),則阻礙A、B板打開(kāi)的力,必須大于受壓彈簧的推力。見(jiàn)圖。
合模后A、B板間隙1—1.5MM,復(fù)位桿長(zhǎng)短要合適,合模后其上端面比前模A板面低0.05~0.20mm,復(fù)位桿千萬(wàn)不要頂上模。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
11-14-2 復(fù)位彈簧
復(fù)位彈簧的作用是在注射機(jī)的推桿退回后,模具的A、B板合模之前,就將頂針板推回原位。有些膠件必須推數(shù)次才能安全推落,或者在全自動(dòng)化注射時(shí),為安全起見(jiàn),將程序設(shè)計(jì)為多次頂出,如果注塑機(jī)的推桿沒(méi)有拉回功能,這二種情況中都是靠彈簧來(lái)復(fù)位。復(fù)位彈簧宜采用矩形藍(lán)彈簧。
復(fù)位彈簧的長(zhǎng)度,直徑、數(shù)量及位置的設(shè)計(jì),詳見(jiàn)《模具結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)》。
11-14-3 頂針板先復(fù)位機(jī)構(gòu)
頂針板先復(fù)位機(jī)構(gòu)是指將模具的頂針板在合模之前就退回原位,最終將推出零件拉回復(fù)位,使型腔得到完全恢復(fù)的那部分機(jī)構(gòu)。
頂針板的復(fù)位通常是靠復(fù)位桿和復(fù)位彈簧來(lái)完成的。普通的復(fù)位桿必須靠前模的推動(dòng)才能復(fù)位,沒(méi)有先復(fù)位機(jī)構(gòu)功能。復(fù)位彈簧可以在注射機(jī)推桿退回后,將頂針板推回原位,具有先復(fù)位的功能。但彈簧是最不可靠的,尤其是在彈簧的預(yù)壓量及壓縮量的選取不合理時(shí),復(fù)位彈簧會(huì)很快疲勞失效。即使選擇合理,復(fù)位彈簧也有一定的壽命。一旦復(fù)位彈簧失效,將可能產(chǎn)生推桿與側(cè)向抽芯或前模斜滑塊發(fā)生干涉(撞模)的現(xiàn)象。一般模胚都有復(fù)位彈簧,但在有些場(chǎng)合中,僅用復(fù)位彈簧是不夠的。
1.頂針板先復(fù)位機(jī)構(gòu)的使用場(chǎng)合:
以下模具需加先復(fù)位機(jī)構(gòu):
A 側(cè)向抽芯底部有頂針或司筒
B 前模斜滑塊底部有頂針或司筒
C 下模有推塊。
D 斜頂?shù)奈恢盟芗信龃┛?。?jiàn)圖。
E 用圓形頂針頂邊,頂針的一部分“頂空”,見(jiàn)圖。
2.頂針板先復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用:
頂針板先復(fù)位機(jī)構(gòu)的作用是使頂針板在合模之前退回原位,目的是:
① 避免推出零件和側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉。如果這種情況發(fā)生,將給模具帶來(lái)災(zāi)難性的后果:損壞模具或注射機(jī)的機(jī)械部件。因此要盡量將頂針布置于側(cè)抽芯或斜滑塊在分模面上的投影范圍之外,若無(wú)法做到,則必須加先復(fù)位機(jī)構(gòu)。
在實(shí)際工作中,我們也碰到過(guò)前模斜滑塊和推桿相撞,從而損壞型腔的情況。由于前模斜滑塊和推桿在不同的排位圖上表示,因此這一點(diǎn)很容易被忽視。當(dāng)前模斜滑塊型腔和推桿在分模面的投影面上重合,推桿未復(fù)位而合模時(shí)會(huì)導(dǎo)致撞模,設(shè)計(jì)者必須加上先復(fù)位機(jī)構(gòu)。
注意:在一定條件下,也可以不使用頂針板先復(fù)位機(jī)構(gòu),其條件是:推桿端面至側(cè)抽芯的最近距離H要大于側(cè)抽芯與推桿(或復(fù)位桿)在水平方向的重合距離S和ctgθ的乘積,即H>Sctgθ,也可以寫(xiě)成Htgθ>S(一般大于0.5MM左右),這時(shí)就不會(huì)產(chǎn)生推桿與活動(dòng)滑塊之間的干涉。如果S略大于Htgθ時(shí),可以加大θ值,使其達(dá)到Htgθ>S,即可滿足避免干涉的條件,如圖3-115所示。
②避免在合模過(guò)程中斜頂及推塊等零件先于推桿和前模接觸。在模具制造過(guò)程中,復(fù)位桿的高度常常取負(fù)公差(見(jiàn)11-13-1),以保證合模后分型面的密合。因此,在有斜頂(靠塑件中間的碰穿孔來(lái)復(fù)位時(shí))及推塊的模具中,經(jīng)常會(huì)發(fā)生合模時(shí)前模先推動(dòng)斜頂和推塊,使斜頂和推塊受到扭矩和摩擦力的作用,造成型腔磨損并損害精度。
加裝模具的先復(fù)位機(jī)構(gòu)是基于墨菲(Murphy)定理:“如果可能發(fā)生,就會(huì)發(fā)生”。使模具保證100%的安全可靠。
3、頂針板先復(fù)位機(jī)構(gòu)的種類(lèi)
在模胚上加裝專(zhuān)用的先復(fù)位機(jī)構(gòu)。目前最常用的有以下幾種:
11-14-4 注射機(jī)推桿
推桿板鎖在注射機(jī)的推出桿上,塑件推出后,頂針板由注射機(jī)拉回。但一般的注射機(jī)都沒(méi)有這種功能。
11-15脫模力的計(jì)算
11-15-1脫模力包括如下四點(diǎn):
①(脫模)塑件在模具中冷卻定型時(shí),由于體積收縮,產(chǎn)生包緊力。
②不帶通孔殼體類(lèi)塑件,脫模時(shí)要克服大氣壓力 。
③機(jī)構(gòu)本身運(yùn)動(dòng)的磨擦阻力。
④塑件與模具之間的粘附力。
11-15-2 脫模力的分類(lèi)
①初始脫模力,開(kāi)始脫模瞬間需要克服的阻力。
②相繼脫模力,后面防需的脫模力,比初始脫模力小很多,計(jì)算脫模力時(shí),一般計(jì)算初始脫模力。
11-15-3 脫模力的定性分析
1、 塑件壁厚越厚,型芯長(zhǎng)度越長(zhǎng),垂直于脫模方向塑件的投影面積越大,則脫模力越大。
2、塑件收縮率越大,彈性模量E越大,則脫模力越大。
3、 塑件與芯子磨擦力愈大,則脫模阻力愈大。
4、脫模斜度越小的膠件,則脫模阻力愈大。
5、透明膠件模。
11-15-3 脫模力的計(jì)算公式:
見(jiàn)P179。
11-16頂出常見(jiàn)問(wèn)題分析
11-16-1頂白變形:
原因①頂針數(shù)量不夠或直徑太??;②省模不夠,省模方向不對(duì),或省出倒啤把;③調(diào)機(jī)問(wèn)題,如注射壓力太大,保壓時(shí)間太長(zhǎng)。
11-16-2粘前模或后模:
①分模面選擇不對(duì); ②省模不對(duì);③膠件大無(wú)進(jìn)氣。
11-16-3斷頂針:
①頂針太小; ② 頂針板無(wú)導(dǎo)柱導(dǎo)向;
11-16-4頂針位出披鋒:
頂針與后模鑲件間隙>塑料溢邊值(①磨損② 制造。)