Science and technolo gy project
蒋昌文,李凌华,邹健,李小进
(TCL多媒体科技有限公司,模具厂工程部,广东惠州516006)
摘要:斜顶是模具成型中的重要结构,斜顶的优劣直接影响着产品的质量。新型分体式斜顶是由传统整体式斜顶改进而来,具有强度高、使用寿命长、制造周期短、成本低等优点,为注塑模具制造生产带来了更高的效益,运用越来越广泛。 关键词:注塑模具;分体式斜顶;应力
The Application O f The Split Lifter On Injection Mold
JiangChangwen,Li linhua,Zou Jian,Li Xiaojin
(TCL King Electrical Appliances(Hui zhou)Co,Ltd,Engineering Dept.of Mold Factory,Huizhou
516006,Guangdong,China)
Abstract:Lifte r is an im po rtan t st ru ct ure of mo ld in g.Its q u alit y will d irect ly affect t he prod u ct q uality.The new typ e sp lit lifter is create d fro m t he in teg ral lifter’s imp ro vemen t and stu d y.It h as ad vant age s o f stron g stren g th,lon g service life,sh o rt m akin g cycle t im e an d lo w co s t,wh ich ca n b rin g h ig h efficie ncy on mo ld prod u ct io n and in jection,has b een ap p lie d widely in in jectio n m o ld in g.
Keyword:In jectio n Mo ld;Sp lit lifter;Stres s
1引言
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在现在的工业产品中,注塑类零件越来越多,而且形状越发复杂,许多零件都出现了内侧卡构、内侧凸台等特征,而这些特征的成型需要模具有侧向抽芯机构,常见的斜导柱等抽芯机构往往由于空间限制等原因而不能利用。所以,对于内侧卡钩、内侧凸台等特征我们经常采用斜顶装置[1]。
斜顶机构是指导杆导滑的侧向分型与抽芯机构,它与动模芯或型芯上的斜导向孔(常是矩形截面)进行导滑推出的一种斜滑块抽芯机构【2】。
2整体式斜顶方案水库闸门
我司使用的旧式斜顶为整体式斜顶,其结构如图1所示,整体式斜顶主要由整体式斜顶杆、导向块、
斜顶组成。整体式斜顶结构紧凑,强度较高,但是该斜顶在我司电视机模具生产中还是存在诸多问题。
防伪打印机图1整体式斜顶的结构
2.1加工工艺复杂
整体式斜顶由于斜顶头和斜顶杆连接于一体,斜顶头与斜顶杆不能实现同时加工。当对斜顶头进行加工时还要将斜顶杆同时进行装夹,给加工带来了不少麻烦。图2为整体式斜顶加工工艺图。 图2整体式斜顶加工工艺
2.2用料成本高
整体式斜顶的斜顶头和斜顶杆式是一体的,其斜顶头和斜顶杆是在同一块毛坯上加工而成的,在备料时选购的毛坯尺寸必须要能同时满足斜顶头和斜顶杆的尺寸要求如图3所示。由于斜顶的“7”字型结构的要求,加工时原材料中有相当大地一部分的料是被浪费掉的。通过对毛坯料和成品斜顶的尺寸测量,我们了解到每条斜顶所需的材料大约为最后需要的2倍。备料得增多不仅增加了材料成本,还给加工带来了更大的负担。
图3整体式斜顶用料
2.3斜顶结构设计缺陷,易断裂
在注塑生产过程中,我们发现整体式斜顶时常出现断裂的现象。如图4所示。
由斜顶断裂的形状上可以看出,斜顶断裂大多是由于复位过程中,强行复位而导致其头部的断裂。其主要与斜顶的配合、顶出的回复力以及斜顶的钢位厚度有关系。
图4斜顶断裂示意图图5传统斜顶简化结构
对于一支普通斜顶,可以将其简化处理,假设其为图5所示的结构,假设其横截面积为A×B,斜顶断裂的临
界条件是:
取
当斜顶的头部卡住,其他地方已经到位的情况下,其头部主要承受斜顶回复的拉力。因斜顶受到的注塑机
回复力:
从而将斜顶的头部拉断。
图6
斜顶受力分析
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我们利用专业软件对斜顶进行了受力分析,结果如图6所示。由图可知斜顶拐角处是运动时应力最大
的部位。斜顶的结构造成了斜顶头的应力集中,这才导致了斜顶头易断裂。因此改善拐角处的结构和加强斜顶头强度是防止断裂的最直接方式。
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3新型分体式斜顶
为了解决旧式斜顶在生产制造中带来的问题,我们研究设计了如图7所示的新型分体式斜顶。该斜顶具备着更高的强度和使用寿命,解决了旧式斜顶的很多问题。
新型分体式斜顶主要由斜顶头、分体式斜顶杆、导向块、斜顶座等结构组成。
图7分体式斜顶结构
3.1分体式结构强度高
图8应力分布
分体式斜顶一改了以往的旧式斜顶的“7”字型结构,而是采用了类似“T ”字型的结构(如图9
)。这样
的斜顶结构使斜顶头在斜顶杆的四周都有分布,而不像整体式斜顶那样,斜顶头集中在了斜顶杆的一侧。“T ”型结构很好的分散了斜顶头所受的应力,避免了应力的集中,(如图8)。同时分体式斜顶的斜顶杆和斜顶头在装配时是留有一定余量的,在复位时,若斜顶头接触到了不平整的面,在余量允许的范围内斜顶头可以与斜顶杆存在一定的晃动,从而保证了斜顶不被拉断。
图9类“T ”形结构
微生物发酵床3.2加工工艺简化、成本降低
分体式斜顶的斜顶头和斜顶杆是分开加工的,斜顶
头和斜顶杆是由两块不同的毛坯料加工而成。如图10所示。分体式斜顶的结构巧妙地避免了由于斜顶“7”字型结构而引起的浪费。同时它还满足了斜顶头和斜顶杆同时加工的要求,缩短了加工时间。
图10分体式斜顶加工用料
3.3斜顶杆标准化
值得一提的是,分体式斜顶的斜顶杆是可标准化批量生产的。众所周知,标准化是产品实现稳定快速生产
的基本要求。而整体式斜顶的结构导致了生产难以实现标准化。斜顶的关键部位在于斜顶头,斜顶杆标准化之后,设计师们便能把精力完全放在斜顶头的设计上。当
斜顶头还在设计过程时,厂商便已经可以开始斜顶杆的
制造或采购,这种生产方式有效地缩短了斜顶的制造时间。
4结束语
在采用新式分体式斜顶之后,我司的斜顶使用情况大有改观。2012年的斜顶断裂率为0,而制造成本也比2011年的整体式斜顶下降了40%,制造周期也缩短了将近3天。大量的生产实际验证,新型分体式斜顶具有使用寿命高、制造成本低等优点。
参考文献
[1]江育波,芮延年.塑料注射模具中有关斜顶机构的设计技巧[J].科技创新导报,2008,(26).
[2]屈华昌.塑料成型工艺与模具设计[M].北京:高等教育出版社,2001.
[3]付伟,魏保立.被动式协定结构在模具中的应用[J],模具工业,2008,(2).
[4]唐玉志等.塑件模具设计师指南[M].北京:国防工业出版社,1999.
[5]付伟,张海.斜顶式滑块机构在模具中的应用[J].工程塑料应用,
2008,(2).