模具机构运动与干涉优化：分析要素

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：模具运动机构的选择对注塑模运动形式的影响很大。模具运动机构已经有很多，随着注塑件的结构和精度要求的不断发展，模具运动机构还将会不断地推陈出新。脱模机构的复位运动注塑件脱模之后，脱模机构需要恢复到注塑件脱模之前的位置，以便进行下一次注塑件的脱模，我们将这种运动称为脱模机构的复位运动，简称复位运动。

注塑件在成型加工时，注塑模起码需要完成两个基本的运动，即定、动模的分型运动（即开、闭模运动）和注塑件的脱模运动。注塑件周侧面上有孔或槽时，注塑模则需要完成三个基本的运动，即定、动模的分型运动、抽芯运动和注塑件的脱模运动。在注塑件的成形过程中，模具除了需要完成这些基本的运动之外，还需要完成脱浇口、脱模机构的复位与先复位运动。此外，还需根据注塑件形体成型的要求和所选取的机构来决定模具结构的其他运动形式，如模具的二次分型运动、模具的二级抽芯运动、模具的二次脱模运动以及斜齿轮副脱螺纹运动等。各种运动机构只不过是执行注塑件成型过程中所需要的运动而已，当然，机构的选择反过来又会影响注塑件成型过程中所需要运动形式。正是由于注塑模具备了这三种基本形式的运动和辅助运动，才能完成注塑件的成型、抽芯和脱模的自动化操作。注塑模还有其他形式的运动，模具的运动形式越多、越复杂，模具的结构就越复杂。模具还具备了一些辅助运动，使得注射成型能够实现生产的高度自动化，极大地提高劳动生产率。

1.注塑模的基本“运动”形式

为了完成注塑件成型的要求，注塑模的结构必须能够完成一定形式的运动。注塑件的形体是千变万化的，注塑件结构越简单，模具所需要的运动形式就越简单；注塑件结构越复杂，模具所需要的运动形式也就越复杂。应该说注塑模本身是不可能产生运动的，注塑模的运动形式都是从注塑机的运动机构中派生而获得的。模具运动机构的选择对注塑模运动形式的影响很大。模具运动机构已经有很多，随着注塑件的结构和精度要求的不断发展，模具运动机构还将会不断地推陈出新。简单注塑模均需要有三种基本的运动形式。

（1）注塑模的开、闭模运动开、闭模运动是模具的定、动部分沿着模具分型面开启和闭合的运动。模具闭合后才能形成封闭的型腔，熔体才能够充模成型；模具开启后，冷却硬化的注塑件才能够从模具型腔中脱模。注塑模的开、闭模运动是注塑机消耗功率的主要运动形式，模具许多的运动是由其派生的，如孔的抽芯运动，注塑件定模的脱模运动，脱模机构的复位运动等。注塑模的开、闭模运动是从注塑机的移动模板获得的，因此是独立的运动。

（2）注塑件的脱模运动注塑件的脱模运动是通过注塑机的顶杆，把运动传给模具的脱模机构，再将注塑件顶出动模型腔的运动。注塑件的动模脱模运动是独立的运动，注塑件的定模脱模运动，则是通过模具运动的转换机构，由模具的开、闭模运动转换而来，因此是派生运动。

（3）注塑件的抽芯运动注塑件的周侧面有孔与槽时，注塑件需要有周侧向的分型运动，模具还需要有孔或槽的抽芯运动。成型注塑件孔或槽的型芯，需要有复位动作，成型后需要有退出孔与槽的抽芯动作，如此才能进行注塑件的脱模。注塑件的抽芯机构有很多形式，其中运用最多的是斜销滑块抽芯机构，就是利用模具开、闭模运动时，斜销进入与退出滑块的斜孔而完成型芯的抽芯和复位运动。这种抽芯运动也是派生运动。弹簧抽芯、气压和液压抽芯，则是由弹簧、气缸和油缸完成的独立运动。

2.模具的辅助运动

除了三种基本的运动形式外，其他机械传动形式为模具的辅助运动。另外，有时还需要一些附属的运动，所谓附属运动就是可以用手工操作来代替的机械运动，如手工脱活块和螺纹嵌件。如机械抽芯、气动和液压抽芯，可以作为基本运动形式。注塑件的抽芯运动也可以通过手工进行，但只能是附属运动。附属运动的设置一般是在注塑件批量小、生产效率低和模具结构简单的情况下使用。

（1）脱浇口冷凝料的运动塑料熔体在填充模腔的过程中，浇注系统也被填充满了熔体，冷凝的熔体需要及时清除，否则堵塞浇注系统后会妨碍下一次熔体的充模。故在模具合模之前一定要将浇注系统中的冷凝料清除掉，我们将这种运动称为脱浇口冷凝料的运动，简称脱浇口运动。一般情况下先应用拉料杆先将主流道中的冷凝料拉出，再通过脱模机构将分流道中的浇口冷凝料顶出，同时，也要切断浇口中的冷凝料。可见，脱主浇口冷凝料的运动是依靠模具的开模运动而实现的，脱分浇口冷凝料的运动则是靠脱模机构的顶出运动而实现的。脱浇口冷凝料的复位运动，可以依靠回程杆的复位运动来实现。

（2）脱模机构的复位运动注塑件脱模之后，脱模机构需要恢复到注塑件脱模之前的位置，以便进行下一次注塑件的脱模，我们将这种运动称为脱模机构的复位运动，简称复位运动。模具合模时，脱模机构的复位运动是在回程杆接触到定模板之后，定模板推动回程杆而实现脱模机构的复位。

（3）脱模机构的先复位运动模具的复位运动与模具的合模运动是同步进行的，若模具抽芯机构的复位运动先于脱模机构的复位，抽芯机构的型芯会与脱模机构的推杆发生运动的干涉现象。因此脱模机构的推杆必须先于抽芯机构的型芯复位，这就是脱模机构的先复位运动，简称先复位运动。脱模机构的先复位运动可依靠弹簧进行，但使用时间长后弹簧会产生失效的现象，故需要经常更换弹簧，还可采用先复位机构以实现脱模机构的先复位运动。先复位运动也是由模具的开、闭模运动所产生的派生运动。

（4）限位运动限位运动可分成为中、定模开模时的限位运动，抽芯机构的限位运动和脱模机构的限位运动。限位可以通过限位销或限位螺钉或限位机构来实现，运动的形式则可由弹簧独立产生或由模具的开、闭模运动产生。

（5）开模运动模具需要进行二次及二次以上开、闭模时，需要利用模具的开、闭模运动，使开模机构转换成二次及二次以上的开、闭模运动。

3.特殊的模具运动

特殊的模具运动包括有模具的二次、三次及四次的开、闭模运动、二次脱模运动、二级抽芯运动、脱螺纹运动、齿轮齿条副的抽芯等运动。这些运动都需要根据注塑件的形体结构和精度以及所采用的运动机构来确定。

模具机构运动与干涉优化：分析要素

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