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混合要素综合分析法:基础及应用

【摘要】:混合要素就是在注塑件的形体分析中,存在着两种与两重以上的混合要素。对于模具结构方案的分析来讲,自然就是混合要素综合分析法。图3-47 文字说明的带灯行李箱锁主体部件的模具结构方案分析图文字说明的模具结构方案1)对注塑件“障碍体”的分析和解决的措施,如图3-47所示。3)成型115.5mm×46 mm×37.5mm长方形槽与成型4个10mm×6mm孔的交叉抽芯与复位运动干涉问题的解决,如图3-47E—E剖视图的C处所示。

混合要素就是在注塑件的形体分析中,存在着两种与两重以上的混合要素。对于模具结构方案的分析来讲,自然就是混合要素综合分析法。

根据对带灯行李箱锁主体部件的形体分析,可知该注塑件具有显性“障碍体”要素两处,隐性“障碍体”要素两处,存在众多的不同类型的正、反面和周侧面的“型孔与型槽”要素,还存在着“运动与干涉”要素。显然,这是一个多种和多重混合要素分析的例子,其模具结构方案分析法就是混合要素的综合分析法。

【例3-34】 带灯行李箱锁主体部件的模具结构方案分析图,如图3-47、图3-48和图3-49所示。带灯行李箱锁主体部件的模具结构,有以下三种形式的方案。

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图3-47 文字说明的带灯行李箱锁主体部件的模具结构方案分析图

(1)文字说明的模具结构方案

1)对注塑件“障碍体”的分析和解决的措施,如图3-47所示。除了图3-47的AA剖视图CC剖视图及DD剖面图所示的A处存在显性“障碍体”之外,还存在着多处隐性“障碍体”。对注塑件显性“障碍体”的分析,可得出注塑模采用的应为斜向脱模结构,即先设定模具的开、闭模方向是沿着模具中心轴线的方向,如图3-47所示,就不难在图3-47的AA剖视图、CC剖视图及DD剖面图所示的A处找到显性“障碍体”。为了消除显性“障碍体”对注塑件常规脱模的阻挡作用,注塑件的脱模方向应采用与显性“障碍体”侧边一致的30°角方向,这样便可以解决显性“障碍体”影响注塑件常规脱模的问题。

接下来在图3-47的CC剖视图所示的B处,在ϕ24mm×60°锥台里找到成型ϕ22+0.180 mm深7.7mm圆孔的型芯,该型芯是隐性“障碍体”(Ⅰ),它会阻碍注塑件的斜向脱模。在采用了垂直抽芯的办法后可以顺利地解决隐性“障碍体”(Ⅰ)对注塑件斜向脱模的干涉。由于带灯行李箱锁主体部件结构上的需要,又出现了图3-47的AA剖视图及CC剖视图D处所示的更大的隐性“障碍体”(Ⅱ)。

2)解决隐性“障碍体”(Ⅱ)的脱模结构方案。

方案1:采用垂直抽芯的办法可消除隐性“障碍体”(Ⅱ)对注塑件脱模的影响。隐性“障碍体”(Ⅱ)是成型115.5mm×46mm×8.5mm长方形槽的型芯,加之成型2×ST4.8螺孔深14mm的型芯,使注塑件采用垂直抽芯所需要的空间过大,模具结构设计时位置的布置具有一定的难度。但总体来说,对隐性“障碍体”(Ⅱ)采用垂直抽芯的办法应该是可行的,只是会造成模具结构过于复杂和结构设置过于紧凑。

方案2:采用活块成型115.5mm×46mm×8.5mm的长方形槽,可以使抽芯的机构大大简化,只是成型加工的效率会降低一些。

3)成型115.5mm×46 mm×37.5mm长方形槽与成型4个10mm×6mm孔的交叉抽芯与复位运动干涉问题的解决,如图3-47EE剖视图的C处所示。因为该注塑件在模具中为斜向脱模,4个10mm×6mm孔的成型不可以采用内抽芯机构。只能是将成型4个10mm×6mm孔的型芯Ⅰ先抽芯后,再进行成型115.5mm×46 mm×37.5mm的长方形孔型芯Ⅱ的抽芯,方可避免垂直交叉抽芯时的运动干涉。

如图3-47的E—E剖视图所示,为了使成型4个10mm×6mm孔的型芯先于其他三处型芯抽芯,要将该抽芯机构的变角斜销安装在定模板上,这样可以在注塑模分型面Ⅰ—Ⅰ开模时,先完成成型4个10mm×6mm孔的型芯Ⅱ抽芯,在分型面Ⅱ—Ⅱ开模时,再完成镶块Ⅰ和其他三处型芯的抽芯。由于注塑模分型面Ⅰ—Ⅰ与分型面Ⅱ—Ⅱ在空间上存在着位置差异,该处抽芯机构的运动与其他抽芯机构的运动便会产生时间差,这样利用模具开模的时间差即可避开运动“干涉”。

这种完全由文字进行说明的模具结构分析图,由于文字过多,读者的思路很难跟着文字进行分析,也很难读懂分析图,在实际中使用困难。

(2)带有标注文字和文字说明的模具结构方案

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图3-48 带有标注文字的带灯行李箱锁主体部件的模具结构方案分析图

1—带灯行李箱锁主体部件 2—圆螺母

如图3-48所示,仅根据图中的文字说明,很难读懂模具结构的方案分析图。这种用文字标注的模具结构方案图,还需要配合少量适当的文字说明(图下文字说明部分)才能完全读懂,故实际上不太实用。

文字说明:如图3-48的AA剖视图和CC剖视图及DD剖视图所示的显性“障碍体”(Ⅰ)、(Ⅱ)阻碍注塑件的常规脱模,注塑件需采用30°斜向脱模。隐性“障碍体”(Ⅲ)本不影响注塑件的常规脱模,但会对斜向脱模有阻挡作用,需要注塑件在脱模之前,先完成抽芯,合模之前完成其复位。同理,隐性“障碍体”(Ⅳ)也需要注塑件在脱模之前,先完成其抽芯,合模之前完成其复位。也可以作为活块,与注塑件一起脱模,脱模后人工取出隐性“障碍体”(Ⅳ)。

(3)带有标注符号及其说明的模具结构方案,如图3-49所示。图中的符号简单而直观,根据图中的符号及符号的说明,可以很容易读懂模具结构方案分析图。只是要求读图的人要熟悉这些符号及其含义,才能顺利读懂分析图。

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图3-49 常有标注符号及其说明的带灯行李箱锁主体部件的模具结构方案分析图

注:978-7-111-45548-6-Chapter03-112.jpg—显性“障碍体”注塑模结构方案分析;978-7-111-45548-6-Chapter03-113.jpg—型孔;978-7-111-45548-6-Chapter03-114.jpg—型槽;978-7-111-45548-6-Chapter03-115.jpg—螺孔;978-7-111-45548-6-Chapter03-116.jpg—活块抽芯;978-7-111-45548-6-Chapter03-117.jpg—圆柱体;978-7-111-45548-6-Chapter03-118.jpg—抽芯去除隐性“障碍体”的注塑模脱模结构方案分析;978-7-111-45548-6-Chapter03-119.jpg—穿插抽芯之间“干涉”;978-7-111-45548-6-Chapter03-120.jpg—脱模方向上存在着隐性“障碍体”;978-7-111-45548-6-Chapter03-121.jpg—隐性“障碍体”注塑模结构方案分析。

由此可见,注塑模结构设计分析的过程,先从注塑件的脱模运动开始,再到注塑件的抽芯运动,最后是注塑件的分型面,也就是模具的开、闭模运动。这种模具结构设计方案分析的过程,正好和模具工作的过程相反。当然,模具结构方案分析的过程,也可和模具的工作过程同步地进行,但要注意到要素之间的相互联系和相互影响。

根据以上各例可知,对于如此复杂成型件的模具结构方案的分析,确实具有一定的难度,如何制订复杂造型的成型件及其模具的结构方案,确实需要一种行之有效的工具。现在只要掌握了对成型件形体“六要素”的分析和模具结构方案的“三种分析方法”,任何复杂的成型件和模具结构方案的分析都可以迎刃而解。