随着工业化的迅速发展,塑料制品被运用于各个领域。模具作为工业之母,在塑料制品行业起着非常重要的作用,它决定着塑料制品的性能与成型质量。模具侧抽芯机构在塑料模中占很大比重,其质量与使用寿命直接影响塑料制品的成型质量和企业的经济效益。目前模具侧抽芯机构主要有液压缸侧抽芯、斜导柱侧抽芯与导滑槽侧抽芯,其中液压缸抽芯机构动作缓慢,斜导柱使用寿命短,导滑槽型芯易窜动、偏移。
滑槽侧抽芯机构如图1所示,为了改善现有侧抽芯机构存在的缺陷,针对导滑槽型芯易窜动、偏移的问题,在型芯1上设置卡勾5,在滑套7上设置锁杆6,在导板3上设置解锁块11。开合模过程中,型芯相对滑套向外滑动,卡勾随型芯向锁杆运动,锁杆6与解锁块11在竖直方向接触,通过解锁块11的分力作用推动锁杆沿轴向内滑动,从而操控型芯在开合模过程中不同位置不同的锁定形式,保证模具在开合模过程中型芯的工作准确、运行顺畅。
图1 滑槽侧抽芯机构
1.型芯 2.限位柱 3.导板 4.导柱 5.卡勾 6.锁杆 7.滑套 8.滑轨 9.转轴 10.滚动轴承 11.解锁块 a.解锁斜面 b.限位槽 c.滑槽 d.抽芯槽 e.过渡槽 f.锁槽
以国标ϕ75mm排水管斜三通为例,其模具结构如图2所示。
图2 ϕ75mm排水管斜三通模具结构
12.定模板 13.动模板 a.解锁斜面 d.抽芯槽 e.过渡槽 g.定位槽
限位柱2固定于定模板12上并垂直向下延伸,导板3开设有垂直向上延伸的定位槽g,定位槽g与抽芯槽d、过渡槽e连通,过渡槽e向下延伸至导板3的底端并连接解锁块11;型芯1外侧壁设置与限位柱2插接配合的限位槽b、与滑轨8滑动配合的滑槽c;导柱4通过滚动轴承10过盈配合转轴9;沿着型芯1并连接轴向延伸的卡勾5。
当导柱4移至定位槽g和抽芯槽d的接合处时,限位柱2位于限位槽b的正上方,在合模过程中随着导柱8沿定位槽g向上运动,限位柱2逐渐插入限位槽b内,通过限位柱2限位保障合模时型芯1的位置精确稳定。限位柱2的左侧面自上而下呈向内收缩的斜面,下端面积小,限位槽b的上端开口面积大,限位柱2的侧面与限位槽b的内侧壁相互作用保障型芯1的位置精确稳定。
型芯1的外侧设有沿轴向的滑槽c,滑轨8固定在滑套7上,与滑槽c进行滑动配合。型芯1与滑套7通过滑轨8与滑槽c配合,提高了型芯1横向滑动的精度,保障了型芯1位置稳定。通过在型芯1上设置卡勾5,在滑套7上设置控制锁槽f与卡勾5锁定或解锁的锁杆6,在导板3上设置解锁块11进行合模时解锁。锁杆6的内端与滑套7之间设有复位弹簧15,锁杆6上设有能与卡勾5轴向锁定的卡槽f,锁杆6的外端和解锁块11内侧面均经倒角处理成斜面a、i,当导柱4移至抽芯槽d和过渡槽e的接合处时,解锁块11通过斜面推动锁杆3沿着轴向滑动使卡勾5与锁槽f解锁;当导柱4移至过渡槽e的开口处时,锁杆6复位且卡勾5与卡槽f锁定,如图3所示。型芯1抽芯运动过程中受抽芯槽d约束,在开模过程中受锁槽f约束,从而实现在开模过程中型芯1工作稳定、顺畅。
图3 锁杆与滑套部分配合的结构
14.限位销 15.复位弹簧 f.锁槽 h.限位槽 i.导向斜面
定位槽g与抽芯槽d的宽度略大于导柱4的直径,减少了导柱4在开合模过程中的摩擦,延长了使用寿命。导柱4包括滚动轴承10和转轴11,滚动轴承10的内圈同轴套设于转轴11的外圈,这降低了导柱4与抽芯槽d侧壁之间的摩擦力,使抽芯机构运行顺畅,延长使用寿命长。导板3与导柱4均有2个,分别布置于型芯1两侧,使型芯1的两侧受力均匀,保证其运动方向稳定精确。
滑套7上设有限位销14,锁杆6的外侧设有限位槽h,限位槽h的内端封闭且外端沿锁杆6的轴向延伸,限位销14垂直插设与限位槽h内,并限定锁杆6向外滑动的位移,保证其与解锁块11的配合效果。
ϕ75mm排水管斜三通模具在开模过程中,定模固定且导板3保持位置相对稳定,动模运动过程中通过滑套7带动型芯1运动,抽芯槽d、过渡槽e与导柱4配合,在开模过程中导柱4沿抽芯槽d的倾斜侧壁滑动,型芯1在开模过程中受到抽芯槽d的倾斜侧壁向外的分力作用,从而通过滑轨8相对滑套7向外滑动,实现在开模过程中无需外驱动力抽芯,卡勾5随型芯1向锁杆6运动,到位后保持锁定;合模时,解锁块11通过导向斜面a推动锁杆6沿着轴向内滑动,使卡勾5与卡槽f解锁,型芯1随着滑套7向上运动使导柱4进入过渡槽e,继续运动与抽芯槽d的内侧壁接触,型芯1最终在抽芯槽d侧壁的分力作用下相对滑套7向内滑动到位,准备下一次注射。