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塑料成型工艺与模具设计

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学习情境四 带卡扣盖板侧抽芯模具设计

图4-1所示为某公司生产的带卡扣盖板。零件材料为PC ，大批量生产。制件厚度为0.5mm~1.2mm ，属于外观件，表面质量要求较高，外观不得有脱模拉伤、顶白、熔接痕、缩水及油污等缺陷。盖板两侧有4个卡扣。由于有4个卡扣，所以必须在模具上设置相应的侧向运动机构才能保证开模后零件顺利取出。如图4-2所示，要产生水平运动1，然后顶出运动2才能将塑件顶出。

图4-1 带卡扣盖板

图4-2 侧抽芯原理示意图

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学习情境三中介绍的斜顶机构也是一种可以产生侧向运动的机构，但是一般来说，斜顶机构侧抽行程比较短，顶出时细长的斜顶主体同时受水平力和竖直力的作用，容易变形而使整个机构瘫痪。相对来说，斜顶可靠性不高，而且加工要求比较高，故一般迫不得已才用斜顶机构。本学习情境通过带卡扣盖板这个案例来详细介绍另一种产生侧向运动的机构——侧抽芯机构。侧抽芯机构也叫行位，是塑料模具最常用的结构之一。

任务一 带卡扣盖板模具侧抽芯机构工作原理

任务引入

认真阅读图4-3所示带卡扣盖板侧抽芯模具图，说出模具的动作过程和工作原理，说出侧抽芯机构主要包括哪些零件？各个零件的主要功能是什么？

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212 图4-3 带卡扣盖板侧抽芯模具整体结构

任务分析

本任务要求大家在弄懂一套具有代表性的侧抽芯模具——带卡扣盖板模具的基础上，去理解塑料模具中各种各样的侧抽芯机构，从而拓宽模具设计的思路和技巧。

相关知识

相关知识行位的结构及动作原理

1. 行位运动原理

如图4-4所示，斜销被固定，滑块通过斜倾销孔与斜倾销配合在一起，滑块可以运动。如果给滑块施加一个向下运动的力(或者让滑块在其自身的重力作用下向下运动)，运动一

图4-4 滑块的运动原理

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段距离之后，可以发现：滑块在斜倾销的强迫作用下，不仅会向下运动，还会向水平方向运动，从而使滑块从型腔横向抽出，实现侧抽运动。

行位在具体模具中的开模运动过程如图4-5～图4-7所示。合模时，滑块被铲机紧紧地压住，即使注射保压时也不会向外移动，如图4-5所示。当模具开模时，动模和定模分开的同时，铲机离开滑块，滑块不再被压紧，斜导柱把滑块向外拨。最后成型侧孔的滑块从塑件上抽出，如图4-6所示。如图4-7所示，滑块抽出后，塑件向上运动再也没有了障碍，模具的顶出机构就可以将塑件顶出。合模时，动模向定模运动，导柱导套先合好，复位杆将顶出机构复位，接着斜导柱也套入滑块的孔中(由于有限位钉和弹簧，保证了斜导柱可以正确地套入滑块中)，同时，铲机也碰到滑块的斜面，将滑块压回原位。滑块回到原位的同时，动模和定模也合到一块，完成合模动作。

图4-5 合模状态

图4-6 开模状态 图4-7 顶出状态

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214 2. 行位基本组成及各零件主要作用

如图4-8所示，一般行位由锁紧块(铲机)、行程限位螺钉、斜滑块(行位主体)、下耐

磨垫板、压板、内弹簧、斜导柱、铲机耐磨块等组成。各个零件的主要功能如下：

(1) 锁紧块。也叫铲机，主要作用是合模时产生水平推力，使斜滑块合模，并能紧紧锁位斜滑块，防止注塑时压力将斜滑块推开。

(2) 行程限位螺钉。限制斜滑块抽出的行程，与行位内弹簧配合，使斜滑块在开模状态时固定在预定的位置，保证合模时，斜导柱能准确地导入斜导柱孔中。

(3) 斜滑块。也叫行位主体，是行位的最主要部件，一般由成型部分、导滑部分、斜面、斜导柱孔、内弹簧孔等组成，保证模具在合模和开模时，斜滑块能顺畅地滑进滑出。有时斜滑块主体采用镶拼结构。

(4) 模板。图示为B板，是斜滑块装配的基础零件，不属于行位零件。

(5) 下耐磨垫板。防止模板滑槽过早磨损。

(6) 压板。限制斜滑块的其他运动自由度，只使斜滑块能滑进滑出。

(7) 内弹簧。保证开模状态时斜滑块被推到行程限位钉处，与行程限位螺钉配合，使斜滑块在开模状态时固定在预定的位置，保证合模时，斜导柱能准确的导入斜导柱孔中。

(8) 斜导柱。开模时，将斜滑块向外抽出。

(9) 铲机耐磨块。防止铲机过早磨损。

图4-8 行位的组成

1—锁紧块(铲机)；2—行程限位螺钉；3—斜滑块(行位主体)；4—B板(部分)；

5—下耐磨垫板；6—压板；7—内弹簧；8—斜导柱；9—铲机耐磨块。

任务实施

1. 带卡扣盖板侧抽芯模具的工作原理

如图4-3所示，模具在闭合状态时注塑，冷却成型后→前模不动，后模向后运动→A 板和B板分开→由于塑料的收缩作用塑件紧紧包在型芯上，跟随后模向后移动。与此同时，被压在后模上的斜滑块沿着固定在前模上的斜导柱滑动，一边向下滑的同时水平抽出→斜滑块完全抽出、塑件也完全脱离型腔，后模后退到一定程度，注塑机上的顶杆顶到顶针底板，顶针连同顶针底板、顶针面板一道向上移动，顶针将塑件及流道系统一道

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从模具中顶出来，完成了开模动作→合模时，后模向前模方向移动→复位杆碰到A 板时，顶针连同顶针底板、顶针面板复位。与此同时，斜导柱插入斜滑块斜导柱孔中，锁紧块碰到斜滑块的斜面并将斜滑块往里挤→直到模具闭合，分型面贴合的同时，斜滑块向里滑到位，复位杆也将顶针连同顶针底板、顶针面板一起顶回。模具完全闭合，又可以进行下一次注塑了。

2. 带卡扣盖板侧抽芯模具行位的组成及各零件的主要功能

图4-3所示的带卡扣盖板侧抽芯模具行位由4个单面铲机、2个双面铲机、6颗行程限位螺钉、8个斜滑块、6块下耐磨垫板、9条压板、8颗内弹簧、8个斜导柱及一些坚固件组成。

练习题

1. 认真读图4-3，说说模具的工作原理。

2. 认真读图4-3，说出图中哪些零件是属于行位结构的，它们的主要功能是什么？

3. 阅读下面的知识拓展，请问如图4-9所示的带斜孔面板可以用斜滑块机构分模吗？如何实现？

图4-9 带斜孔面板

【知识拓展】特殊行位机构

1. 定模侧抽芯结构

一些模具开模时要求必须首先将侧滑块抽出才能开模，这种情况可以采用定模抽芯机构加以解决。定模侧抽芯结构如图4-10所示。其中，滑块镶件及滑块主体结构如

图4-10 定模侧抽芯模具结构