13第十三章.機(jī)構(gòu)系統(tǒng)全解

1、模具設(shè)計(jì)指南10/20/18page 5of 15第十三章機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)13.1常用行位機(jī)構(gòu)類型對(duì)有側(cè)向分型、抽芯的機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱行位機(jī)構(gòu)。行位機(jī)構(gòu)類型較多，分類方法多種多 樣。根據(jù)各類行位結(jié)構(gòu)的使用特點(diǎn)，常用行位機(jī)構(gòu)可以概括為以下幾類：（1）前模行位機(jī)構(gòu)（2）后模行位機(jī)構(gòu)（3）內(nèi)行位機(jī)構(gòu)（4）哈呋模機(jī)構(gòu)（5）斜頂、擺桿機(jī)構(gòu)（6）液壓（氣壓）行位機(jī)構(gòu)13.2行位設(shè)計(jì)要求（1）行位機(jī)構(gòu)的各組件應(yīng)有合理的加工工藝性，尤其是成型部位。一般要求：a.盡量避免出現(xiàn)行位夾線。若不可避免，夾線位置應(yīng)位于膠件不明顯的位置，且 夾線長度盡量短小，同時(shí)應(yīng)盡量采用組合結(jié)構(gòu)，使行位夾線部位與型腔可一起加工。如圖 13.2.1a，

2、13.2.1b 所示b.為了便于加工，成型部位與滑動(dòng)部分盡量做成組合形式。如圖13.2.2所示.夾線圖 13.2.1a加工工藝性不好，因?yàn)樾?位上的成型部分不可以同前模 一起加工，圖示“夾線”部位 不易接順,影響模具質(zhì)量。圖 13.2.1b加工工藝性好，因?yàn)樾形簧?的成型部分（去掉鑲針）可以同前 模一起加工，圖示“夾線”部位 容易接順,可提高模具質(zhì)量。圖 13.2.2型芯為鑲拼結(jié)構(gòu)，有利于制做及維修（2）行位機(jī)構(gòu)的組件及其裝配部位應(yīng)保證足夠的強(qiáng)度、剛度行位機(jī)構(gòu)一般依據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，也可進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算 （計(jì)算參閱模芯強(qiáng)度計(jì)算方法CVA/CVB）為保證足夠的強(qiáng)度、剛度，一般情況采用：A. 結(jié)構(gòu)尺寸最大。

3、在空間位置可滿足的情況下，行位組件采用最大結(jié)構(gòu)尺寸B .優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。例如以下幾種情況1）對(duì)較長行位針末端定位，避免行位針彎曲，如圖132313.2.3a2）加大斜頂?shù)臄嗝娉叽?，減小斜頂?shù)膶?dǎo)滑斜度，避免斜頂桿彎曲，如圖13.2.4所示，在膠件結(jié)構(gòu)空間“ D允許的情況下，加 大斜頂?shù)臄嗝娉叽纭?a”“ b”，尤其是尺寸“ b”，同時(shí)，在滿足側(cè)抽芯的前提下，減小角度“A”，避免斜頂在側(cè)向力的作用下桿部彎減小角度“ A” 增強(qiáng)頂桿強(qiáng)度13.2.4加大尺寸“ b” 增強(qiáng)頂桿強(qiáng)度3）改變鏟雞的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)裝配部位模具的強(qiáng)度。如圖13.2.5a ，13.2.5b13.2.6a 13.2.6b 所示。13.2

4、.5b4）增加鎖緊，提高鏟雞的強(qiáng)度。（3）行位機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)應(yīng)合理為了行位機(jī)構(gòu)可以正常的工作，應(yīng)保證在開、合模的過程中，行位機(jī)構(gòu)不與其它結(jié)構(gòu)部件發(fā)生干涉，且運(yùn)動(dòng)順序合理可靠。通常應(yīng)多考慮以下幾點(diǎn)：13.2.756 1 前模2 鎖緊塊3 行位4 支架5后模6 拉桿7 連接器8 油缸13.2.85前模6 行位針7 固定板8 后模圖 13.2.9A.采用前模行位時(shí)，應(yīng)保證開模順序。如圖13.2.7，在開模時(shí)，應(yīng)從A A處首B. 采用液壓（氣壓）行位機(jī)構(gòu)時(shí)，行位 的分型與復(fù)位順序必須控制好，否則行位 會(huì)碰壞。圖13.2.8中，只有當(dāng)鎖緊塊2離 開行位后，行位機(jī)構(gòu)才可以分型，合模前， 行位機(jī)構(gòu)須先行復(fù)位，合

5、模后由鎖緊塊 2鎖 緊行位。圖13.2.9中，由于行位針穿過前 模，須在開模前抽出行位針，合模后行位機(jī) 構(gòu)才可復(fù)位，由油缸壓力鎖緊行位。C. 行位機(jī)構(gòu)在合模時(shí)，防止與頂出機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉當(dāng)行位機(jī)構(gòu)與頂出機(jī)構(gòu)在開模方向上的投影重合時(shí)，應(yīng)考慮采用先復(fù)位機(jī)構(gòu)，讓13.2.10頂出機(jī)構(gòu)先行復(fù)位。D. 當(dāng)驅(qū)動(dòng)行位的斜導(dǎo)柱或斜滑板較長時(shí)，應(yīng)增加導(dǎo)柱的長度。導(dǎo)柱長度LD+15mm如圖13.2.10所示加長導(dǎo)柱的目的是為了保證在斜導(dǎo)柱或斜滑板導(dǎo)入行 后模已由導(dǎo)柱、導(dǎo)套完全導(dǎo)向，避免行位機(jī)構(gòu)在合模的過程中碰壞模具設(shè)計(jì)指南(4) 保證足夠的行位行程，以利于膠件脫模。行位行程一般取側(cè)向孔位或凹凸深度加上 0.52.0m

6、m斜頂、擺桿類取較小值, 其它類型取較大值。但當(dāng)用拼合模成型線圈骨架一類的膠件時(shí)，行程應(yīng)大于側(cè)凹的深度，如圖13.2.11所示，行程S由下式計(jì)算哈呋模成型：S=S1+(0.52.0)mm二“R 2-r2 +(0.5 2.0)mm13.2.11多拼塊模成型：S=S1+(0.52.0)mm= R 2-A2 + . r 2-A2 +(0.5 2.0)mm10/20/18page #of 15(5) 行位導(dǎo)滑應(yīng)平穩(wěn)可靠，同時(shí)應(yīng)有足夠的使用壽命。行位機(jī)構(gòu)一般采用T型導(dǎo)滑槽形式進(jìn)行導(dǎo)滑。圖13.2.12所示為幾種常用的結(jié)構(gòu) 形式-5 /(b)-導(dǎo)滑面(c)圖 13.2.1213.2.14當(dāng)行位機(jī)構(gòu)完成側(cè)分

7、型、抽芯時(shí)，行位塊留在導(dǎo)滑槽內(nèi)的長度不小于全長的2/3。當(dāng)模板大小不能滿足最小配合長度時(shí)，可采用延長式導(dǎo)滑槽，如圖13.2.13(a) 一般形式(b)用延長導(dǎo)滑槽形式圖 13.2.13模具設(shè)計(jì)指南行位導(dǎo)滑面（即運(yùn)動(dòng)接觸面及受力面）應(yīng)有足夠的硬度和潤滑。一般來說，行位組 件須熱處理，其硬度應(yīng)達(dá)到 HRC4C以上，導(dǎo)滑部分硬度應(yīng)達(dá)到 HRC5256,導(dǎo)滑部分應(yīng) 加工油槽。在斜頂擺桿類的行位機(jī)構(gòu)中，導(dǎo)滑面為配合斜頂擺桿的孔壁。為了減少導(dǎo)滑面磨 損，實(shí)際配合面不應(yīng)太長。同時(shí)，為了增加導(dǎo)滑面的硬度，局部應(yīng)使用高硬度的鑲件 制作。如圖13.2.14所示。（6）行位定位應(yīng)可靠當(dāng)行位機(jī)構(gòu)終止分型或抽芯動(dòng)作后，

8、行位應(yīng)停留在剛剛終止運(yùn)動(dòng)的位置，以保證 合模時(shí)勝利復(fù)位，為此須設(shè)置可靠的定位裝置，但斜頂、擺桿類的行位機(jī)構(gòu)無需設(shè)置 定位裝置。下面是幾種常用的結(jié)構(gòu)形式，如圖 13.2.15a，13.2.15b，13.2.15c， 13.2.15d 所示。圖13.2.15a）普遍使用，但因內(nèi)置彈簧的限制，行距較小。圖13.2.15b）適用于模具安裝后，行位塊位于上方或側(cè)面和行距較大的行位，行位塊位于上方時(shí)，彈簧力應(yīng)為行位塊自重的1.5倍以上。圖13.2.15c）適用于模具安裝后，行位塊位位于側(cè)面。圖13.2.15d）適用于模具安裝后，行位塊位位于下方，利用行位自重停留在擋塊 上。1限位釘2彈簧3行位13.2.1

9、5a）1彈簧2限位塊3行位13.2.15b）1 一行位2-限位塊厶贏13.2.15d)1 定位珠2行位10/20/1813.2.15c)模具設(shè)計(jì)指南(7) 行位開啟需由機(jī)械機(jī)構(gòu)保證，避免單獨(dú)采用彈簧的形式。圖13.2.16a采用由彈簧單獨(dú)提供開啟動(dòng)力，結(jié)構(gòu)不合理。圖13.2.16b主要由拉塊“3”提供，行位開啟動(dòng)力得到保證，結(jié)構(gòu)合理。行位開啟動(dòng)力僅由彈簧提供1面板2壓塊3流道推板4彈簧5行位6 A板 不合理結(jié)構(gòu)圖 13.2.16a行位開啟動(dòng)力 由拉板“ 3”提 供，彈簧起輔 助作用。1面板2壓塊3拉板4流道推板5彈簧6行位7A板合理結(jié)構(gòu)圖 13.2.16b13.3前模行位機(jī)構(gòu)前模行位機(jī)構(gòu)是指行

10、位設(shè)置在前模一方，因此須保證行位在開模前先完成分型或 抽芯動(dòng)作；或利用一些機(jī)構(gòu)使行位在開模的一段時(shí)間內(nèi)保持與膠件的水平位置不變并 完成側(cè)抽芯動(dòng)作。因?yàn)樾形辉O(shè)置在前模一方，前模行位所成型的膠件上的位置就直接影響著前模強(qiáng) 度。為了滿足強(qiáng)度要求，前模行位所成型的膠件上的位置應(yīng)滿足下面要求，當(dāng)不能滿 足時(shí)，應(yīng)同相關(guān)負(fù)責(zé)人協(xié)商。當(dāng)行位成型形狀為圓形、橢圓形時(shí)，如圖7.3.1所示，邊間距要求_3.0mm10/20/18page 17of 15當(dāng)行位成型形狀為長方形時(shí)，邊間距取決于“ L”的長度。如圖13.3.2所示。L殳0.0mm時(shí)，D5.0mm L20.0mm時(shí)，DL/4，并按實(shí)際適當(dāng)調(diào)整“ D”的大小

11、并改善模具結(jié)構(gòu)，如圖13.3.3所示。dr1前模2行位型芯3 后模4后模鑲件圖 13.3.3另外，在設(shè)計(jì)前模行位時(shí)，除了受膠件特殊結(jié)構(gòu)影響外，應(yīng)盡力避免因行位孔而 產(chǎn)生薄鋼、應(yīng)力集中點(diǎn)等缺陷，提高模具強(qiáng)度。如圖13.3.4a； 7.3.4b1前模2前模行位3后模不合理結(jié)構(gòu)取消了臺(tái)階， 消除了應(yīng)力集 中點(diǎn)，增強(qiáng)了 此處鋼位強(qiáng)度1前模2前模行位3后模圖 13.3.4a增加圓角較合理結(jié)構(gòu)圖 13.3.4a前模行位機(jī)構(gòu)典型結(jié)構(gòu)： 結(jié)構(gòu)1（基本結(jié)構(gòu)）如圖13.3.51定距拉板2鏟雞3彈簧4行位5彈弓膠6拉勾圖 13.3.1前模行位機(jī)構(gòu)的基本形式。開模時(shí)由于拉勾 6的連結(jié)作用，模具在彈弓膠5的作 用下首先

12、沿A A面分型，與此同時(shí)，行位4在鏟雞2斜滑槽的作用下完成側(cè)抽芯，當(dāng) 開模到一定距離時(shí)，由于定距拉板1的作用，拉勾6打開，完成BB面分型。 結(jié)構(gòu)2（簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)）如圖1336使用于簡(jiǎn)化型細(xì)水口模坯的前模行位機(jī)構(gòu)。開模時(shí)由于拉勾1的連結(jié)作用，模具在彈簧4的作用下首先沿A A面分型，與此同時(shí)，行位3在鏟雞2斜滑槽的作用下完 成側(cè)抽芯，當(dāng)開模到一定距離時(shí)，由于定距拉板 5的作用，拉勾1打開，完成B B面 分型。1拉勾 2 鏟雞 3 行位 4 彈簧 5 定距拉板圖 13.3.613.4后模行位機(jī)構(gòu)后模行位機(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn)為行位在后模一方滑動(dòng)，行位分型、抽芯與開模同時(shí)或 延遲進(jìn)行，一般由固定在前模的斜導(dǎo)柱或鏟

13、雞驅(qū)動(dòng)，開模時(shí)行位朝遠(yuǎn)離膠件的方向運(yùn) 動(dòng)。其典型結(jié)構(gòu)如下： 結(jié)構(gòu)1如圖13.4.1行位3在鏟雞2斜滑槽的作用下完成分型、抽芯動(dòng)作。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，工作穩(wěn)定可靠，側(cè)向抽4拔力大。適用于行位較大、抽拔力較大的情況。缺點(diǎn)：制作復(fù)雜，鏟雞與斜滑槽之間的摩擦力較大，其接觸面需提高硬度并潤滑。結(jié)構(gòu)2如圖13.4.2行位3在斜導(dǎo)柱的作 用下完成分型、抽芯動(dòng)作。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。適用于行程較小、抽拔力較小的情況。鎖緊塊與行位的接觸面需有較高硬度并潤滑。鎖緊塊斜面角應(yīng)大于斜導(dǎo)柱斜度角23q1 A板2 鏟雞3 行位4彈簧5 B板6 托板圖 13.4.1缺點(diǎn)：側(cè)向抽拔力較小。行位回位時(shí)，大部分行位需由斜導(dǎo)柱啟動(dòng)，斜導(dǎo)

14、柱1 A板2 鎖緊塊3 行位4 限位釘5 彈簧6 B板圖 13.4.2受力狀況不好。特別注意：當(dāng)驅(qū)動(dòng)行位的斜導(dǎo)柱或斜滑板開始工作前，前、后模必須由導(dǎo)柱導(dǎo) 向。13.5內(nèi)行位機(jī)構(gòu)內(nèi)行位機(jī)構(gòu)主要用于成型膠件內(nèi)壁側(cè)凹或凸起，開模時(shí)行位向膠件“中心”方向 運(yùn)動(dòng)。其典型結(jié)構(gòu)如下：(1)結(jié)構(gòu)1如圖13.5.1，內(nèi)行位成型膠件內(nèi)壁側(cè)凹。內(nèi)行位1在斜銷3的作用下移動(dòng)，完成對(duì)膠件內(nèi)壁側(cè)凹的分型，斜銷 3與內(nèi)行位1脫離后，內(nèi)行位1在彈簧4的作用下使之定位。因須在內(nèi)行位 1上加工斜孔，內(nèi)行位寬度要求較大。注意此處強(qiáng)度必須增加圓角控制壓塊厚 度，厚度取8.0 10.0mm1 內(nèi)行位2壓塊3斜銷4彈簧5擋塊圖 13.5

15、.1結(jié)構(gòu)2如圖13.5.2，行位1上直接加工斜尾，開模時(shí)內(nèi)行位1在鑲塊5的A斜面驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)，完成內(nèi)壁側(cè)凹分型。此形式結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)行位寬度不受限制，占用空間小當(dāng)內(nèi)行位空間較小 時(shí)，為了避免此處 彎曲，壓塊應(yīng)取較 小的厚度1內(nèi)行位2壓塊3彈簧4擋塊5鑲塊圖 13.5.2結(jié)構(gòu)3如圖13.5.3內(nèi)行位成型凸起。在這種形式的結(jié)構(gòu)中，為了避免膠件頂出時(shí)，后模刮壞成型的凸起部分，一般要求圖示尺寸D0.5mm注意al應(yīng)大于a保證尺寸“ D” 要求的同時(shí)，也 應(yīng)保證此處的強(qiáng) 度。1 內(nèi)行位2斜導(dǎo)柱3彈簧4擋塊圖 13.5.313.6哈咲模由兩個(gè)或多個(gè)滑塊拼合形成型腔，開模時(shí)滑塊同時(shí)實(shí)現(xiàn)側(cè)向分型的行位機(jī)構(gòu)稱為 哈

16、咲模。哈咲模的側(cè)行程一般較小。哈咲模常采用的典型結(jié)構(gòu)如下：結(jié)構(gòu)1如圖7.6.1所示，型腔由兩個(gè)位于前模一方的斜滑塊組成。開模時(shí)在拉勾 1及彈 簧的作用下，斜滑塊3沿斜滑槽運(yùn)行，完成側(cè)向分型。分型后由彈簧 2及限位塊4對(duì) 斜滑塊3進(jìn)行定位。拉勾1的結(jié)構(gòu)及裝配形式通常采用圖13.6.1右側(cè)所示的兩種方式。斜滑塊的斜角A般不超過301拉勾2彈簧3斜滑塊4限位塊第一種形式1-匚 r_ _一 J】k:茲j遂1-9._ -HIIDH H第二種形式1 A板2擋塊3斜滑塊4 B板5頂桿圖 13.6.1結(jié)構(gòu)2如圖13.6.2所示,型腔由兩個(gè) 位于后模一方的斜滑塊組成。頂出時(shí)斜滑塊3在頂桿5的作用 下，沿斜滑槽移

17、動(dòng)，完成側(cè)向 分型，同時(shí)推出膠件。斜滑塊的斜角A般以不超過30為宜。圖 13.6.27.7斜頂、擺桿機(jī)構(gòu)斜頂、擺桿機(jī)構(gòu)主要用于成型膠件內(nèi)部的側(cè)凹及凸起，同時(shí)具有頂出功能，此機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但剛性較差，行程較小。常采用的典型結(jié)構(gòu)如下：(1)結(jié)構(gòu)1斜頂機(jī)構(gòu)圖13.7.1a為最基本的斜頂機(jī)構(gòu)。在頂出過程中，斜頂 1在頂出力的作用下，沿 后模的斜方孔運(yùn)動(dòng)，完成側(cè)向成型。斜頂根部要求使用圖示裝配結(jié)構(gòu)，圖13.7.1b為其裝配的分拆示意。導(dǎo)向、增強(qiáng)斜桿強(qiáng)度1斜頂2鑲塊3滑塊4固定塊固定塊5上頂針板6下頂針板斜頂滑塊圖 13.7.1a13.7.1b在斜頂機(jī)構(gòu)中，為了保證斜頂工作穩(wěn)定、可靠，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：(

18、A) 斜頂?shù)膭傂?。增?qiáng)斜頂剛性一般采用:1. 在結(jié)構(gòu)允許的情況下，盡量加大斜頂橫斷面尺寸。2. 在可以滿足側(cè)向出模的情況下，斜頂?shù)男倍冉恰?A”盡量選用較小角度，斜角A一般不大于20并且將斜頂?shù)膫?cè)向受力點(diǎn)下移，如增加圖7.7.1a中的鑲塊2,同時(shí)鑲塊可以具有較高的硬度，提高模具的壽命。(B) 斜頂橫向移動(dòng)空間。如圖13.7.1a所示尺寸“ D”，為了保證斜頂在頂出時(shí)不 與膠件上的其它結(jié)構(gòu)發(fā)生干涉，應(yīng)充分考慮斜頂?shù)膫?cè)向分模距離、斜頂?shù)男倍冉恰?A”，以保證有足夠的橫向移動(dòng)空間“ D”。(C) 斜頂在開模方向的復(fù)位。為了保證合模后，斜頂回復(fù)到預(yù)定的位置，一般采用下面的結(jié)構(gòu)形式。如圖13.7.2a ； 13.7.2b 。圖 13.7.2a在圖13.7.2a中，通常利用平行于開模方向的平面或柱面“ A”對(duì)斜頂進(jìn)行限位，保證斜頂回復(fù)到預(yù)定的位置在圖13.7.2b中，通常利用垂直于開 模方向的平面“ A”對(duì)斜頂進(jìn)行限位, 保證斜頂回復(fù)到預(yù)定的位置。臺(tái)階平 面也可設(shè)計(jì)于斜頂?shù)牧韮蓚€(gè)側(cè)面.（D）斜頂?shù)撞吭陧斸槹迳系幕瑒?dòng)要