楊素華，肖國華，卞 平

(1.武漢城市職業(yè)學院機械工程與電氣自動化學院，湖北 武漢 430064;2.浙江工商職業(yè)技術(shù)學院現(xiàn)代模具學院，浙江 寧波 315012；3.湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院機電工程系，湖北 十堰 442003)

軸套蓋內(nèi)環(huán)槽抽芯機構(gòu)及注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計

楊素華1，肖國華2，卞 平3

(1.武漢城市職業(yè)學院機械工程與電氣自動化學院，湖北 武漢430064;2.浙江工商職業(yè)技術(shù)學院現(xiàn)代模具學院，浙江 寧波315012；3.湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院機電工程系，湖北 十堰442003)

結(jié)合某軸套蓋塑件圓筒特征上內(nèi)側(cè)帶帶環(huán)形內(nèi)槽、外側(cè)帶凸筋的結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計了能實現(xiàn)產(chǎn)品自動化注塑生產(chǎn)的4次分型、2次頂出的點澆口多板模具；針對環(huán)形內(nèi)槽特征設(shè)計了六面體T形槽差速驅(qū)動的內(nèi)環(huán)抽芯機構(gòu)，并對機構(gòu)運動的幾何參數(shù)關(guān)系進行了機構(gòu)運動建模分析，給出了具體的運動參數(shù)關(guān)系式；針對外環(huán)上凸筋構(gòu)成的倒扣，采用了頂桿驅(qū)動、導(dǎo)向塊T形槽導(dǎo)向的“肘形”斜頂機構(gòu)。結(jié)果表明，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，機構(gòu)設(shè)計簡單可靠。

環(huán)槽倒扣；抽芯機構(gòu)；注塑模具；二次頂出；斜頂機構(gòu)

0 前言

位于產(chǎn)品內(nèi)側(cè)倒扣的脫模設(shè)計是注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一個難點[1-3]，倒扣脫模機構(gòu)設(shè)計的合理性、簡潔性將直接影響到模具的生產(chǎn)制作成本、模具壽命以及生產(chǎn)效率。故而，針對產(chǎn)品上倒扣特征的脫模機構(gòu)有很多常規(guī)的和創(chuàng)新的機構(gòu)設(shè)計[4-6]。一般而言，根據(jù)產(chǎn)品內(nèi)外側(cè)的區(qū)分，可分為外側(cè)倒扣和內(nèi)側(cè)倒扣，外側(cè)倒扣一般可采用滑塊方式或外側(cè)斜頂方式實現(xiàn)脫模[7-9]，而對于內(nèi)側(cè)倒扣，依據(jù)倒扣特征在產(chǎn)品上的設(shè)計分布及倒扣構(gòu)造特點，有如下幾種基本結(jié)構(gòu)設(shè)計分類[10-13]：第一種情況為，對同一內(nèi)側(cè)面而言存在5種基本類型，包括單點單一型簡單倒扣、單點多類型、多點單一型、單點多重型、多點多重型；第二種情況為，內(nèi)側(cè)多側(cè)面倒扣，其類型很多；第三種情況為，環(huán)周型倒扣，如圓柱圓孔內(nèi)側(cè)整周存在環(huán)形槽，整周環(huán)槽需要脫模的情形。針對第一種情況一般采用簡單斜頂機構(gòu)或改進型斜頂機構(gòu)進行脫模；第二種情況則主要受斜頂頂出運動空間限制，一般通過對斜頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)進行改進或?qū)\動幾何參數(shù)關(guān)系進行調(diào)整即可實現(xiàn)倒扣脫模的目的[14-15]；針對第三種情況，通常的斜頂機構(gòu)頂出脫模難以實現(xiàn)環(huán)形內(nèi)槽的整槽脫模，需借助于新的機構(gòu)設(shè)計來實現(xiàn)環(huán)槽的脫模要求。鑒于此，本文擬結(jié)合帶內(nèi)設(shè)環(huán)形槽特征的某軸套蓋塑料零件的注射成型模具設(shè)計，提供了一種整周環(huán)槽脫模機構(gòu)及注塑模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計，以備借鑒。

1 產(chǎn)品注射成型分析

產(chǎn)品采用注射成型方式，材料選用改性塑料丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物(ABS)/聚碳酸酯(PC)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)由2部分構(gòu)成，如圖1所示，主體為上層的平面蓋子，中間為圓柱薄殼筒。產(chǎn)品模具設(shè)計需要重點考慮的問題包括3個方面：(1)澆注系統(tǒng)設(shè)計問題，包括澆口位置、流道組成；(2)冷卻問題，鑒于產(chǎn)品中部為圓筒形狀，冷卻管道不好開設(shè)，難以保證產(chǎn)品各部位冷卻的均勻性；(3)脫模問題，產(chǎn)品上的C1、C2、C33處特征影響了產(chǎn)品從型芯上的完全脫模。其中，C1為內(nèi)壁上的卡扣凸筋；C2為圓筒內(nèi)壁上的環(huán)形槽，槽深度為3.5 mm；C3為圓筒外壁上的卡扣凸筋。C1位于圓筒中心部位，可通過分型設(shè)計避免其成為倒扣，C2則需設(shè)計特殊的抽芯機構(gòu)來脫模，C3與產(chǎn)品上層的平面蓋子之間形成扣位，則需通過扣位脫模機構(gòu)來脫模。影響產(chǎn)品最后脫模的另一個問題是產(chǎn)品平面蓋子型芯側(cè)設(shè)置了較多的加強筋及中央筒形部位深度較大，達94 mm，整個筒形外壁被型芯包緊較深，需要較大的頂出力。

(a)俯視圖 (b)前剖視圖 (c)左剖視圖 (d)軸測圖圖1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure of the products

2 分型設(shè)計及特征脫模設(shè)計

產(chǎn)品分型設(shè)計時，需考慮到澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及脫模機構(gòu)設(shè)計的簡單性，因而，依據(jù)前述產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特征，結(jié)合澆注、冷卻及脫模機構(gòu)設(shè)計簡單性的需要，分型設(shè)計如圖2所示。產(chǎn)品外沿通過主分型線來構(gòu)造外延分型面，中心部位則通過內(nèi)分型線來將產(chǎn)品中心筒形部位分型，由主分型線、內(nèi)分型線而設(shè)計出的分型面將產(chǎn)品的成型鑲件分為型腔鑲件、型芯成型鑲件。從而，做此分型設(shè)計后，C1特征對產(chǎn)品的脫模將不產(chǎn)生影響，C2則需從主型芯鑲件上分割出一部分成型塊進行特殊的脫模機構(gòu)設(shè)計，C3則可設(shè)計成主型芯鑲件側(cè)的斜頂頂出脫模機構(gòu)來進行脫模。在此分型設(shè)計下的澆注系統(tǒng)考慮采用4點均衡式點澆口澆注，冷卻則需結(jié)合成型鑲件的形狀采用隨形水路進行有效冷卻。

(a)分型線位置 (b)特征位置圖2 分型設(shè)計圖Fig.2 Parting design

3 模具結(jié)構(gòu)

結(jié)合分型設(shè)計及脫模機構(gòu)設(shè)計的需要，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖3所示。模具布局為1模1腔，點澆口澆注系統(tǒng)，澆口個數(shù)為4個。冷卻系統(tǒng)采用水冷方式，管道直徑為φ8 mm，圓柱環(huán)繞型水路。排氣采用零件間隙排氣，間隙值(δ)≤0.02 mm。模架結(jié)構(gòu)選用典型的三板模模架進行改裝，在動模一側(cè)動模板9與動模第三墊板12之間增加了2塊模板——動模第一墊板10和動模第二墊板11，動模第一墊板10通過螺釘與動模板9緊固聯(lián)結(jié)，動模第二墊板11與動模第三墊板12緊固聯(lián)結(jié)。頂出模板2組，一組為15和16組合成的第一次頂出組合板，另一組為17和18組合成的第二次頂出組合板，第一次頂出組合板和第二次頂出組合板的開閉通過39～43組成的開閉控制器控制。模具模板的開閉設(shè)4個開閉分型面，P1～P4；頂出板的開閉設(shè)2個開閉分型面，E1～E2。本模具結(jié)構(gòu)設(shè)計中，關(guān)鍵是脫模機構(gòu)的設(shè)計。脫模機構(gòu)的設(shè)計由4部分構(gòu)成：C2環(huán)槽內(nèi)抽芯機構(gòu)、C3斜頂脫模機構(gòu)、面蓋頂桿頂出機構(gòu)、圓筒扁針頂出機構(gòu)。4個機構(gòu)中，C2環(huán)槽內(nèi)抽芯機構(gòu)、C3斜頂脫模機構(gòu)的設(shè)計是 本模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點，也是難點。C1特征通過29與26的分離而實現(xiàn)脫模；C2環(huán)槽內(nèi)抽芯機構(gòu)采用中央六面體差異化驅(qū)動滑塊體進行異步抽芯動作原理對產(chǎn)品上的C2特征進行抽芯脫模；C3斜頂脫模機構(gòu)利用頂桿驅(qū)動斜頂成型塊實現(xiàn)側(cè)面倒扣脫模的機理進行C3特征的側(cè)面抽芯脫模。C2的2種機構(gòu)設(shè)計和工作原理如第4節(jié)所述。產(chǎn)品的最終脫模由面蓋頂桿頂出機構(gòu)、圓筒扁針頂出機構(gòu)聯(lián)合頂出實現(xiàn)。

1—法蘭嘴 2—澆口圈 3—上模板 4—主導(dǎo)柱 5—脫料板導(dǎo)套 6—脫料板 7—定模板 8—定模板導(dǎo)套 9—動模板10—動模第一墊板 11—動模第二墊板 12—動模第三墊板 13—模腳 14—動模座板 15—一次頂出推板 16—一次頂出蓋板17—二次頂出推板 18—二次頂出蓋板 19—墊釘 20—直推桿 21—中心拉桿 22—中心拉桿彈簧 23—中心驅(qū)動塊24—慢移滑塊 25—快移滑塊 26—內(nèi)層型芯 27—彎曲型斜頂 28—彎曲型斜頂限位導(dǎo)向塊 29—第一型腔鑲件 30—主型芯鑲件31—小拉桿 32—套子 33—P4驅(qū)動彈簧 34—二次頂出限位塊 35—方形頂桿 36—頂板導(dǎo)柱 37—二次頂出板導(dǎo)套38—一次出板導(dǎo)套 39—插桿 40—鎖塊 41—波珠 42—調(diào)距螺釘 43—波珠彈簧 44—一次頂出限位板 45—頂桿46—頂管 47—支撐柱 48—復(fù)位桿彈簧 49—復(fù)位桿 50—模腔導(dǎo)柱 51—模腔板導(dǎo)套 52—P1分型彈簧53—模腔鎖體 54—模腔插桿 55—脫料板定距拉桿 56—定模板定距拉桿 57—拉料桿 58—脫料板樹脂開閉器P1～P2—分型面 E1～E2—頂桿板分型面(a)前剖視圖 (b)左側(cè)剖視圖 (c)動模俯視圖 (d)定模仰視圖 (e)頂出板鎖閉器剖視圖 (f)一次頂出限位板安裝剖視圖圖3 模具結(jié)構(gòu)圖Fig.3 Mould structure

4 特殊脫模機構(gòu)設(shè)計

4.1 C2環(huán)槽內(nèi)抽芯機構(gòu)

4.1.1 機構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)組件

21—中心拉桿 23—中心驅(qū)動塊 24—慢移滑塊 25—快移滑塊L1～L3—零件24的相同塊編號 K1～K3—零件25的相同塊編號(a)C2環(huán)槽內(nèi)抽芯機構(gòu)裝配軸測圖 (b)機構(gòu)零件裝配俯視圖 (c)機構(gòu)剖視圖圖4 C2環(huán)槽內(nèi)抽芯機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖Fig.4 Structure of C2 ring groove inside core-pulling mechanism

(a)矢量三角形T4 (b)C2環(huán)槽內(nèi)抽芯機構(gòu) (c)矢量三角形T3圖5 C2環(huán)槽內(nèi)抽芯機構(gòu)的工作原理圖Fig.5 Working principle of C2 ring grooves inside core-pulling mechanism

如圖4所示，機構(gòu)主要組成零件包括21、23、24、25 4種零件，其中3個25、3個24環(huán)繞23間隔排開，構(gòu)成產(chǎn)品C2特征的成型件；每一個25、24都與23通過T形槽聯(lián)結(jié)，由23的上、下運動來驅(qū)動25、24沿徑向外推、內(nèi)收運動，從而達到對C2特征進行抽芯脫模的目的。工作時，23在模板的向下拉動驅(qū)動下能沿其軸向跟隨動模第二墊板11向下運動，而24、25則只能在水平平面內(nèi)沿徑向運動，不能在23的軸上向上、下移動。機構(gòu)能實現(xiàn)其功能的核心機理為：25中編號為K1的成型塊與24中編號為L1、L3的成型塊相鄰，要實現(xiàn)L1與K1、L3與K1兩兩之間的運動沿其相碰面的相對滑動效果，則23被動模第二墊板11向下拉動而啟動抽芯后，3個成型塊兩兩之間必須有間隙，這是因為，以L1與K1為例，理論上當兩者的間隙設(shè)計為零時，按照公差配合關(guān)系，應(yīng)為過渡偏緊的滑動配合，配合面粗糙度的存在，不利于兩者的相對滑動需要，而L1與K1兩者之間能產(chǎn)生滑動方能保證對產(chǎn)品的內(nèi)環(huán)進行抽芯。因而最好的效果是L1與K1留有一定的間隙，且其間隙一定要小于塑料的溢邊值。間隙的產(chǎn)生是利用了L1、L3沿徑向向內(nèi)的運動速度小于K1沿徑向向內(nèi)的運動速度，從而產(chǎn)生運動距離差，在L1與K1、L3與K1兩兩之間產(chǎn)生間隙，從而能保證L1與K1、L3與K1相互之間無干涉滑動的效果。

4.1.2 機構(gòu)運動幾何關(guān)系分析

圖5中，以零件25中的K1、零件24中的L1的運動為例，K1的T形槽斜角為α，L1的T形槽斜角為β，K1與L1的接觸面與K1的徑向運動方向的夾角為θ；23向下能驅(qū)動運動的距離為H，在23的驅(qū)動下，K1、L1被驅(qū)動的能運動的最大距離為分別M、N；M、N分別大于C2內(nèi)槽環(huán)的槽深，才能保證6個成型件能在產(chǎn)品頂出方向上不阻擋產(chǎn)品的頂出。設(shè)C2的環(huán)槽深度為p，要保證機構(gòu)功能的實現(xiàn)，K1運動的矢量三角形T1、L1運動的矢量三角形T2、K1與L1之間相對運動的矢量三角形T3、為能滿足K1的最大運動距離為M的K1與L1側(cè)邊碰面的距離q的矢量三角形T4，須滿足以下關(guān)系才能保證機構(gòu)的正常運動：在T1三角形中，須滿足K1塊的抽芯距離，則Mgt;p+(2～3) mm，且M=H×tanα；同理，在T2三角形中，Ngt;p+(2～3) mm，N=H×tanβ；在T4三角形中，為滿足K1的抽芯距為M，且K1不被L1卡死，則M×cosθ+(2～3) mm≤q。因而，為保證23同步驅(qū)動K1和L1時，K1不被L1和L3卡死，以K1和L1的接觸點t點為例，T3三角形中的Δt-Δs2gt;0(其中Δt為運動增量，Δs2為L1的徑向運動增量)，為滿足此條件，故而在23向下啟動瞬間，在T1、T2、T3三角形中對應(yīng)的運動增量狀態(tài)如式(1)～(7)：

K1的徑向運動增量(Δs1)如式(1)：

Δs1=Δh×tanα

(1)

式中 Δh——中心驅(qū)動23與L1滑動在開模方向的瞬間相對移動距離

L1的徑向運動增量(Δs2)如式(2)：

Δs2=Δh×tanβ

(2)

若假設(shè)L1徑向不動，K1上的t點相對L1在L1的徑向運動方向上的運動增量(Δt)如式(3)：

Δt=Δs1×sinθ

(3)

20—直推桿 27—肘形斜頂 28—肘形斜頂限位導(dǎo)向塊 30—主型芯鑲件 M、N、Q、S—零件上的點(a)機構(gòu)安裝前視圖 (b)機構(gòu)安裝俯視圖 (c)肘形斜頂頭安裝剖視圖 (d)肘形斜頂頭安裝三維輔助圖圖6 C3斜頂脫模機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖Fig.6 C3 roof demoulding mechanism

而事實上，L1在其徑向運動方向上存在運動，而K1遠離L1的運動增量只有滿足Δt-Δs2gt;0時才能保證兩者之間出現(xiàn)間隙，不至于將K1卡死，因而得到式(4)：

Δt-Δs2=Δs1×sinθ-Δh×tanβgt;0

(4)

將式(1)代入式(3)中，得式(5)：

Δh×tanα×sinθ-Δh×tanβgt;0

(5)

簡化式(5)，得式(6)：

tanα×sinθ-tanβgt;0

(6)

又，須保證K1起動后運動速度大于L1，故得式(7)：

tanα-tanβgt;0

(7)

從而得式(8)：

αgt;β

(8)

故，依據(jù)式(6)、式(8)，圖4中的機構(gòu)要能實現(xiàn)其對產(chǎn)品C2環(huán)槽特征的抽芯，取α=20 °，β=10 °，θ=30 °即能實現(xiàn)機構(gòu)的功能。

4.2 C3斜頂脫模機構(gòu)

結(jié)合圖3，考慮到主型芯鑲件30的空間限制及產(chǎn)品上筋位對斜頂橫向抽芯距的限制，C3斜頂脫模機構(gòu)的C2斜頂成型件設(shè)計成圖6中27所示的“肘形”斜頂頭，肘形斜頂27的主要作用是完成C3特征的脫模；肘形斜頂限位導(dǎo)向塊28為一單獨鑲件，其為固定于主型芯鑲件30上的成型塊，主型芯鑲件30通過螺釘安裝于動模板9上；肘形斜頂限位導(dǎo)向塊28上開設(shè)有斜T形槽，通過該T形槽與肘形斜頂27聯(lián)結(jié)，對應(yīng)的，肘形斜頂27的上部外側(cè)設(shè)計有T形槽筋；肘形斜頂27的下端也開設(shè)有T形槽，通過該下端T形槽與直推桿20聯(lián)結(jié)；肘形斜頂限位導(dǎo)向塊28與肘形斜頂27所聯(lián)結(jié)的T形槽其斜度為8 (°)。機構(gòu)頂出時，其原理為：直推桿20在第一次頂出模板的向上推動下，將被向上頂出，如圖3中零件20上M點的運動所示；肘形斜頂27在直推桿20的頂動及肘形斜頂限位導(dǎo)向塊28的限制導(dǎo)向下，將做水平移動和向上頂出2個分運動，從而將產(chǎn)品頂出(肘形斜頂限位導(dǎo)向塊28將不動)，如零件27上N點的運動所示，肘形斜頂27被直推桿20向上頂出運動的最大距離L為22 mm。以肘形斜頂27上S點的運動為例，當S點向上運動的最大距離為22 mm時，能產(chǎn)生的水平向左運動的最大距離為3 mm，而產(chǎn)品上的Q點距離S點初始距離為4 mm，因而肘形斜頂27接觸到肘形斜頂限位導(dǎo)向塊28不能繼續(xù)向上頂出時，在水平方向上，S點距離Q點還有1 mm，不會將產(chǎn)品頂壞；同時，肘形斜頂27在水平方向上向左遠離產(chǎn)品的距離為3 mm，大于C3特征在水平方向上的高度2 mm，從而，在產(chǎn)品最終被頂出時，將不會被肘形斜頂27擋住，能保證產(chǎn)品的最終順利完全脫模。

5 模具工作原理

5.1 模板運動控制機構(gòu)

模具上脫模機構(gòu)功能的實現(xiàn)，依賴于對各模板的運動控制，因而，為實現(xiàn)前述C2環(huán)槽內(nèi)抽芯機構(gòu)、C3斜頂脫模機構(gòu)、面蓋頂桿頂出機構(gòu)、圓筒扁針頂出機構(gòu)的功能，所設(shè)計的模板運動控制機構(gòu)如圖7所示。結(jié)合圖3中D-D剖視圖所示，P1～P4模板開閉控制零件包括33、48、52～58；頂出板開閉器控制零件包括34、36～44；頂出元件包括45～49。模具的開模順序為：P1→P2→P3→P4；頂出時頂出板的打開順序為：E1→E2。閉合時，頂桿板先復(fù)位，即E2→E1；模板的閉合順序為：P4→P3→P2→P1。

6—脫料板 7—定模板 9—動模板 10—動模第一墊板 11—動模第二墊板 12—動模第三墊板 13—模腳 14—動模座板15—一次頂出推板 16—一次頂出蓋板 17—二次頂出推板 18—二次頂出蓋板 39—插桿 40—鎖塊 44—一次頂出限位板52—P1分型彈簧 53—模腔鎖體 54—模腔插桿 55—脫料板定距拉桿 56—定模板定距拉桿 57—拉料桿 58—脫料板樹脂開閉器(a)模板開閉機構(gòu)側(cè)面安裝圖 (b)定模開閉機構(gòu)安裝圖圖7 模具開閉控制機構(gòu)Fig.7 Mould opening and closing control mechanism

5.2 模具工作原理

在模具工作的一個循環(huán)周期內(nèi)，可以分為開模和閉模2個過程。結(jié)合圖3中D-D剖視圖及圖7所示，開模過程中對應(yīng)的動作原理過程為：

(1)P1分型模具注塑完畢，模具動模部分在注塑機動模板的拉動下后退，在52的張開力推動下，模具首先在P1分型面處打開，此時，點澆口被拉斷，產(chǎn)品與流道實現(xiàn)分離；在此過程中，33的張開力也發(fā)生變化，但f52gt;f32(其中，f52為P1分型彈簧的張力；f32為P4驅(qū)動彈簧32的張力)，故而，P1先打開，P4只是有打開趨勢；

(2)P2分型，P1打開一定距離后(此距離由53、54控制)，7通過55拉動模板6克服58的吸閉力將6與3之間的P2分型面打開，6將流道廢料刮出，實現(xiàn)自動脫廢料；

(3)P3分型與P2同步打開，當f32gt;f52時，33將9和10的組合板，與11和12的組合板撐開，從而，11驅(qū)動23跟隨模具動模后退，22將被壓縮，23將驅(qū)動3個24、3個25向下運動H距離，實現(xiàn)對C2環(huán)槽特征的抽芯；

(4)P4分型P3分型打開H距離后，12通過31、32將10拉住，9將克服53、54之間的閉合力將P4分型面打開，模板7由56對其進行定距控制；

(5)E1一次頂出模腔分型面打開后，注塑機頂桿推動17、18組合的二次頂出組合推板，并通過頂出板開閉器帶動15、16組合的一次頂組合推板一起向上頂出，由于20安裝在15、16組合的一次頂組合推板上，45、46的頂管、35安裝于17、18組合的二次頂出組合板上，因而，頂出一定距離，實現(xiàn)27的側(cè)抽芯后，40將拉住15、16組合板，使其不能繼續(xù)向上頂出，實現(xiàn)頂出機構(gòu)的第一次頂出；

(6)E2二次頂出，注塑機頂桿繼續(xù)上行，繼續(xù)推動17、18組合板，從而推動45、46的頂管、35繼續(xù)將產(chǎn)品從30上完全頂出，從而實現(xiàn)產(chǎn)品的完全脫模。

閉模過程對應(yīng)的動作過程與開模過程相反，為：E2→E1→P4→P3→P2→P1。

6 結(jié)論

(1)結(jié)合某軸套蓋塑件圓筒特征上內(nèi)側(cè)帶帶環(huán)形內(nèi)槽、外側(cè)帶凸筋的結(jié)構(gòu)特點，以及自動化注塑生產(chǎn)要求，在分析了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特征、分型、模腔布局、脫模機構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，設(shè)計了能實現(xiàn)產(chǎn)品自動化注塑生產(chǎn)的4次分型、2次頂出的點澆口多板模具；

(2)針對環(huán)形內(nèi)槽設(shè)計了六面體T形槽差速驅(qū)動的內(nèi)環(huán)抽芯機構(gòu)，機構(gòu)中為實現(xiàn)其對產(chǎn)品C2環(huán)槽特征抽芯功能的實現(xiàn)，各分滑塊的驅(qū)動角度設(shè)計分別為K1的T形槽斜角α=20 °，L1的T形槽斜角β=10 °，K1與L1的接觸面與K1的徑向運動方向的夾角θ=30 °；

(3)針對外環(huán)上凸筋構(gòu)成的倒扣，采用了頂桿驅(qū)動、導(dǎo)向塊T形槽導(dǎo)向的“肘形”斜頂機構(gòu)；模具結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，機構(gòu)設(shè)計簡單可靠。

[1] 范士娟,付 偉,寧樹林.汽車輪蓋注射模斜頂機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[J].模具工業(yè),2006,32(10):50-53.

Fan Shijuan, Fu Wei, Ning Shulin. Optimized Design of Slanted Ejecting Mechanism of Injection Mould for Automobile Wheel Cap[J]. Die amp; Mould Industry, 2006,32(10): 50-53.

[2] 石海水.雙向卡扣脫模設(shè)計分析和創(chuàng)新[J].模具制造,2012,(4):55-57.

Shi Haishui. Two-way Undercut Release Structure Innovation Design in Plastic Injection Produc[J]. Die and Mold Mould Manufactur, 2012, (4): 55-57.

[3] 張維合.手機面蓋精密注塑模具設(shè)計[J].工程塑料應(yīng)用,2012,40(9):61-64.

Zhang Weihe. Design of Precision Plastic Injection Mold for Mobile Phone Cover[J]. Engineering Plastics Application, 2012,40(9): 61-64.

[4] 姜韜遠,程方啟.一種頭部帶頂管結(jié)構(gòu)的斜頂脫模裝置設(shè)計[J].江蘇科技信息,2015,(12):44-45.

Jiang Taoyuan, Cheng Fangqi. A Design of Inclined Roof Demoulding Device Head with Pipe Jacking Structure[J]. Jiangsu Science and Technology Information, 2015, (12): 44-45.

[5] 何柏海.一種帶頂管側(cè)頂脫模機構(gòu)的注塑模設(shè)計[J].工程塑料應(yīng)用,2016,44(2):92-95.

He Baihai.Design of Injection Mould with Pushing Tube Side Ejection Demoulding Mechanism[J]. Engineering Plastics Application, 2016,44(2): 92-95.

[6] 鄭 鵬.內(nèi)側(cè)90 °夾角倒扣零件注塑模脫模機構(gòu)[J].模具技術(shù),2008,(5):21-23.

Zheng Peng. The Demolding Device in the Injection Mold for Plastic Part with 90 ° Ribs Inside[J]. Die and Mould Technology, 2008, (5): 21-23.

[7] 張宏兵.斜頂抽芯機構(gòu)注射模設(shè)計[J].山東農(nóng)業(yè)工程學院學報,2015,32(1):45-45.

Zhang Hongbing. Design of Injection Mold for Inclined Core Pulling Mechanism[J]. Journal of Shandong Agricultural Administrators’ College, 2015,32(1): 45-45.

[8] 葉長青.斜頂機構(gòu)的設(shè)計[J].模具制造,2008,8(9):51-53.

Ye Changqing. Design of Angle Ejection Mechanism[J].Die amp; Mould Manufacture, 2008,8(9): 51-53.

[9] 張 斌.注射模中特殊頂出機構(gòu)的設(shè)計——斜頂出抽芯機構(gòu)[J].模具制造,2005,(5):35-37.

Zhang Bin. Design of Special Ejection Mechanism in Injection Mold with Inclined Ejection and Core Pulling Mechanism[J]. Die amp; Mould Manufacture, 2005, (5): 35-37.

[10] 葉長青.斜頂機構(gòu)的設(shè)計[J].模具工程,2009,(10):84-85.

Ye Changqing. Design of Inclined Roof Mechanism[J]. Die and Mould Engineering, 2009, (10): 84-85.

[11] 金敦水.斜頂機構(gòu)的干涉現(xiàn)象分析及解決措施研究[J].齊齊哈爾大學學報：自然科學版,2015,(3):77-79.

Jin Dunshui. Analysis and Solution of the Interference Phenomenon of Slanted Ejecting[J].Journal of Qiqihar University: Natural Science Edition, 2015, (3): 77-79.

[12] 李基明.模具斜頂裝置[J].模具工業(yè),2013,39(9):32-32.

Li Jiming. Mould Skew Roof Device[J].Die amp; Mould Industry, 2013,39(9): 32-32.

[13] 蔣 曄.基于事例推理的異形斜頂及新型滑塊的三維設(shè)計[J].機械制造與自動化,2010,40(6):27-28.

Jiang Ye. 3D Design of Special-shaped Slanted Ejecting and New Slide Based on Case Reasoning Technology[J].Jiangsu Machine Building amp; Automation, 2010,40(6): 27-28.

[14] 付 偉，魏保立.被動式斜頂機構(gòu)在模具中的應(yīng)用[J].模具工業(yè),2008,34(2):52-54.

Fu Wei, Wei Baoli.Application of Driven Angled Ejecting Mechanism in Injection Mould[J].Die amp; Mould Industry, 2008,34(2): 52-54.

[15] 熊 毅.基于抽芯機構(gòu)優(yōu)化的注塑模具設(shè)計[J].制造技術(shù)與機床,2016,0(5):61-64.

Xiong Yi. Design of Injection Mold Based on Optimizing Core-pulling Mechanism[J].Manufacturing Technology amp; Machine Tool, 2016,0(5): 61-64.

StructureDesignofCore-pullingMechanismsandInjectionMouldsforAxleCovers

YANGSuhua1,XIAOGuohua2,BIANPing3

(1.School of Mechanical and Electrical Engineering, Wuhan City Career Academy, Wuhan430064, China;2.Mould Engineering Center, Zhejiang Business Technology Institute, Ningbo315012, China;3.Department of Mechanical and Electrical Engineering,Hubei Industrial Career Technical College, Shiyan442003, China)

This paper reported a structural design for point gate plate moulds with four times of mould parting and two times of ejection according to structure characteristics of the shaft sleeve cover cylinder plastic pieces with a ring groove on the inside and lateral convex ribs on the outside, which could realize the automatic injection-molding production. Furthermore, a differential driving inner core-pulling mechanism with an annular groove in the hexahedral T-shaped slot was designed according to the structure characteristics of ring grooves. The relationship between the geometric parameters of mechanism motion was modeled, and the equations for these movement parameters were given. For the convex rib composition on outer ring buckle, a “toggle-type” inclined top mechanism with guide block oriented by T-shaped slots and driven by the push rod was designed. The results indicated that structure of the designed mould was reasonable and the design of the mechanism was simple and reliable.

buckle of ring groove; core-pulling mechanism; injection mould; secondary ejection; inclined ejector

2017-06-22

聯(lián)系人，254756690@qq.com

TQ320.66+2

B

1001-9278(2017)11-0130-07

10.19491/j.issn.1001-9278.2017.11.021