- 复杂注塑模具设计新方法及案例
- 文根保
- 2935字
- 2020-08-28 17:03:55
1.2 注塑件上的孔槽与螺纹要素分析
注塑件的形状和结构虽然很复杂,但无非是由一些几何实体和孔槽及螺纹组合或切割而成的实体。因此,孔槽与螺纹是注塑件上必有的几何形体,也是影响模具结构的主要因素。注塑件上孔槽与螺纹的形状,就是注塑模的滑块抽芯机构成型螺纹型芯的形状和形式;注塑件的型孔(槽)与螺纹的位置,也就是注塑模滑块抽芯机构型芯的位置;注塑模滑块抽芯机构成型的型芯尺寸,只不过比注塑件的孔槽与螺纹的尺寸增加了塑料的收缩量而已;注塑模滑块抽芯机构和脱螺纹机构成型螺纹型芯运动走向,完全取决于注塑件上孔槽与螺纹的走向;注塑模滑块抽芯机构型芯的运动行程、运动起点和终点,也完全取决于注塑件上孔槽与螺纹的深度、孔口和孔底的尺寸。可见注塑模抽芯机构的结构内容,完全取决于注塑件孔槽与螺纹要素的内容。
1.2.1 注塑件正、背面上孔槽要素的分析
在进行注塑件正、背面型孔与型槽要素的分析时,应当先找出图样中注塑件正面及背面“型孔与型槽”的形状、位置、方向及其尺寸,可分为以下几类。
①应找出注塑件图样中正、背面轴线与注塑模开、闭模方向一致的通孔(槽)和盲孔(槽)。
②应找出注塑件图样中正、背面小尺寸螺孔及注塑件中镶嵌金属件小尺寸螺孔及螺杆。
③应找出注塑件图样中正、背面轴线与注塑模开、闭模方向倾斜的通孔(槽)和盲孔(槽)。
④应找出注塑件图样中正、背面的大尺寸螺孔及螺杆。
型孔、型槽与螺纹的方向若是平行于开闭模方向,不管是在定模部分还是在动模部分的型孔与型槽,在一般的情况下,都可以采用固定型芯来成型,再利用注塑模的开、闭模运动进行型芯的抽芯和复位;还可以采用垂直抽芯机构进行成型后的抽芯和复位。但是具体的情况还是要具体分析,以便决定注塑模在什么情况下是采用固定型芯、嵌件和活块进行成型和抽芯,还是采用垂直抽芯机构进行成型和抽芯才是正确的选择。而螺孔则是采用螺纹型芯或螺纹嵌件来成型,也可以采用活块成型,活块可以随着注塑件一起脱模,然后再由人工取出活块;还可以采用齿轮齿条副、链轮链条副和油压缸等进行脱螺纹。
1.2.2 注塑件沿周侧面孔槽与螺纹要素的分析
注塑件沿周侧面的型孔或型槽及螺孔,主要是决定注塑模的侧向抽芯机构、活块或螺孔抽芯机构的选择。侧向抽芯机构是水平抽芯结构,还是斜向抽芯结构,主要取决于型孔与型槽的走向。注塑模的二次抽芯机构的抽芯,则主要取决于注塑件型孔与型槽抽芯时的变形状况,螺纹脱模机构的结构主要取决于螺纹的形式、尺寸、位置和走向。
(1)注塑件沿周侧面及其正、背面型孔与型槽
应当分别找出注塑件沿周侧面及其正、背面的型孔与型槽,并找出型孔与型槽截面形状的尺寸及公差、几何公差,还需找出影响型孔与型槽抽芯的“障碍体”,可分为以下几类。
①应找出注塑件外侧面轴线与注塑模开闭模方向正交的贯通孔(槽)和盲孔(槽)。
②应找出注塑件外侧面轴线与注塑模开闭模方向斜交的贯通孔(槽)和盲孔(槽)。
③应找出注塑件内侧面轴线与注塑模开闭模方向正交的贯通孔(槽)和盲孔(槽)。
④应找出注塑件上具有多个截面并且深度较深的孔(槽)和盲孔(槽)。
⑤应找出注塑件外侧面的螺孔。
⑥应找出注塑件图样中的异形孔、台阶孔和多个平行的孔。
可见注塑件沿周侧面的型孔与型槽是决定注塑模的水平抽芯、斜向抽芯机构及活块的要素。
(2)找出型孔与型槽尺寸与公差的要求
注塑件型孔与型槽的截面尺寸决定滑块抽芯机构成型型芯截面的尺寸与精度;注塑件型孔与型槽的深度、孔口和孔底的尺寸,决定抽芯滑块运动的起点、终点和行程;注塑件型孔与型槽的走向即是抽芯机构滑块型芯运动的方向。
1.2.3 注塑件孔槽与螺纹要素形体分析的关注要点
注塑件上正、反面和沿周侧面方向的型孔与型槽要素及其螺孔,可以从注塑件图样或造型中找到。同时还要找出型孔与型槽的走向,型孔与型槽尺寸和公差、几何公差,型孔与型槽的起始点和终止点。更要找出型孔与型槽的深度或长度。还需要注意成型型孔与型槽要素的型芯,是否会成为调整脱模方向后的“障碍体”。这些都是影响注塑模型孔与型槽抽芯机构的因素。这些要点均与注塑模抽芯机构的结构有关,还与确定抽芯机构的抽芯运动起始点和终止点的计算有关,更与抽芯机构的抽芯方向相关。
1.2.4 注塑件型孔与型槽形体要素分析实例
通过对豪华客车后备厢锁主体部件形体要素分析的案例,使我们能较快地寻找到注塑件上的型孔与型槽要素及其要点。寻找到了型孔与型槽要素之后,还必须对型孔与型槽要素进行分类,以便可以进行分类处置。或者说寻找注塑件上的型孔与型槽要素及其要点,其本身就是在进行注塑件形体分析。
[例1-10] 豪华客车后备厢锁主体部件上的型孔与型槽要素,可在注塑件图的形体分析中找出,如图1-10所示,后备厢锁主体部件由主体部件1和螺母2组成。注塑件摆放位置:注塑件的正面应放置在动模上,而带加强筋的背面则应放置在定模上。根据注塑件的形体六要素分析可知:
(1)注塑件正、反面的“型孔与型槽”要素及其尺寸
①正面孔与槽 如图1-10的C—C剖视图所示,小方槽中的ϕ24mm×60°锥台里面有一个、深7.7mm的圆柱孔;如图1-10的C—C剖视图所示,有46mm×1mm×42mm×8.5mm台阶形长方形孔。
②背面孔与槽 如图1-10的主视图所示,有外径为×内径为ϕ17.5mm×槽宽为8.2mm的十字形花键孔,下面是一个的圆柱孔。有6×M6mm的螺孔、5×ϕ3mm的孔及ϕ1.5mm的孔。如图1-10的A—A剖视图所示,有46mm×37.5mm×80mm槽、46mm×37.5mm×32.5mm槽和2×6mm×13mm开口半圆槽。如图1-10的主视图与B—B剖视图所示,36.5mm×33.5mm×4mm方孔。
(2)沿周侧面方向的型孔与型槽要素及其尺寸
①右侧面孔与槽 如图1-10的B—B剖视图所示,有×3mm的圆柱孔及ϕ21.3mm×20mm的圆柱孔。
②左侧面孔与槽 如图1-10的C—C剖视图所示,有×43mm的圆柱孔及的方形孔。
③前侧面孔与槽 如图1-10的A—A剖视图所示,有14mm×22.5mm×15.3mm的三角形槽。
④后侧面孔与槽 如图1-10的K—K和N—N剖视图所示,有4×6mm×10mm方孔。
图1-10 后备厢锁主体部件的型孔与型槽要素分析
[例1-11] 外开手柄型孔与型槽形体分析,如图1-11所示。如图1-11的A—A和B—B剖视图所示,①和②为外开手柄型孔要素;如图1-11俯视图所示,③和④为外开手柄型槽要素。型孔和螺孔要素是需要模具采用相应的结构,以实现要素的成型和抽芯。
图1-11 外开手柄型孔与型槽形体要素分析
[例1-12] 管接头的型孔要素分析,如图1-12所示。4×ϕ9.2mm孔和ϕ37mm孔为“型孔”要素,M42mm×1mm为外螺纹要素。型孔要素是需要模具采用相应的结构,以实现要素的成型和抽芯。在注塑件形体分析过程中,只需要将所要分析的要素找出来就可以了。至于如何针对找到的要素采用何种措施,那是注塑模结构可行性方案分析的内容。在形体“六要素”分析过程中,只需要将“六要素”分析对和分析全就行了。分析过程中,应该是一项一项地进行,这样就不容易出现疏漏和错误。
图1-12 管接头“型孔”要素分析
1—管筒;2—螺旋嵌件
通过上述的案例,说明了要在产品零件图样中寻找型孔与型槽要素相对还是比较容易的。为了能使制订模具结构方案更顺畅一些,应该对型孔与型槽要素进行分类处理。因为产品零件中各种类型的孔和槽可能很多,分类后对统一处理型孔与型槽要素的模具结构方案来说会带来很多的便利。同时,还要注意相交的两个及两个以上型孔与型槽,是否存在着发生运动干涉的可能性。而对于注塑件的形体分析只要能够将型孔与型槽分类找全就可以了,并不需要对它们采取的措施进行方案分析。