内置圆环槽结构的二步抽芯法

一、引言

当塑件内部的整圈侧凹较浅，塑料又是软质材料时，模具可采取强制脱模法脱出塑件，其模具结构也比较简单。但是，当侧凹深度超过一定值或者塑件用硬脆塑料时，只有靠专门的抽芯机构方能使塑件安全脱模，例如可采用分瓣可胀缩式型芯。由于分瓣可胀缩式型芯只适用于中小型塑件，较大型(直径较粗) 的塑件，用胀缩式型芯分瓣的数量增多，给加工带来不小的难度。现设计一种型芯分成4瓣且分二步实现抽芯的方法，不需型芯胀缩，较好地解决了大型件内置环形槽的脱模问题，现介绍如下。

二、内置环形槽型芯的二步抽芯原理

图1所示为rpvc管套塑件，壁厚4mm，外径达φ180mm， 塑件虽外形简单为圆形，但靠近端口处内部设有一环形凹槽，凹槽的深度是2. 5mm。由分析知，该塑件是不能采用强制脱模法脱模的，而必须用特定的机构先让成型侧凹的型芯抽离塑件的凹槽，然后抽出管件的主型芯，最后顶出塑件。

图1 内置圆环槽的rpvc塑件

现设计了1种内置环形槽二步抽芯机构，见图2所示。首先将型芯设计成中部为芯轴，圆周呈4瓣组合的形式，该4瓣型芯分二步完成抽芯，即二步法：先抽出x方向上的一对瓣合型芯镶件1，再抽出y方向上的一对瓣合型芯镶件2，抽芯动作凭借芯轴7向外移动的动作来完成。芯轴7与滑座4通过销钉5连为一体，芯轴7上开有2对向内倾斜的t形导滑槽分别供x向和y向型芯镶件抽芯之用。x向导滑槽与y向导滑槽的导向轨迹各不相同，前者整个轨迹呈一个斜向开设，后者则按先直后斜来开设。

内置环形槽二步抽芯机构的工作过程如图3 所示。

图3(a) 所示为抽芯时滑座4向后移动带动芯轴7后撤， x向型芯镶件1受到芯轴导滑槽的作用而开始作内侧抽芯，在此过程中，y向型芯镶件2不动，而只是改变了与其导滑槽的相对位置，由原来位于直向导槽的一端，向直向导槽的另一端相对移动( y向镶件2的抽芯动作原理参见图4所示)，主型芯6因未受到拉力作用也保持着静止状态。当滑座和芯轴后撤h1 距离后，x向型芯镶件1抽芯结束，而y向型芯镶件2刚好处在进入其导滑槽的斜向段的临界位置上。图3(b) 所示为芯轴继续后撤，y向型芯镶件2刚好完成抽芯的状态，此刻芯轴7接触到拉杆8大头的端面。滑座4再后撤就可通过芯轴7和拉杆8拉动主型芯6抽离塑件。

该抽芯机构的复位过程是：滑座前进，主型芯先行复位，然后芯轴带动y向和x向型芯镶件依次复位，当滑块端面与组合型芯底面紧密贴合时，整个机构的复位动作完成。

三、主要零件设计要点

（一） 型芯镶件上的α1 斜面与α2 斜面

如图2所示，圆环槽的型芯由1个内部芯轴和4个外围镶件组成，要求成型时4个镶件之间紧密贴合不得溢料。为避免抽芯时x向镶件与y向镶件发生摩擦造成磨损，特将其配合面设为斜面配合，斜度α1 取10′左右即可。

x向镶件与y 向镶件在垂直方向相配合的面也应该取作斜面，如图4、图5所示，该斜面斜度设为α2，α2 应比y向导滑槽导轨的斜度αx 大2°～3°，否则y向镶件会被x向镶件锁住，不能向内移动。

图4 先直后斜的y向导滑槽的抽芯原理图

图5 x 向型芯镶件

（二） 芯轴导滑槽的设计

芯轴上x方向的t形导滑槽可设为直通式，这样加工起来比较容易。y向的导滑槽分为直向槽和斜向槽两段，各段的长度和高度为：

直向导滑槽的长度：

lz ≥h1 + h0/ 2

斜向槽的垂直高度(工作部分) ：

hx ≥scotαx + h0/ 2

式中：
h0 ——滑块的高度;
h1 ——抽出x 向型芯镶件, 芯轴所需移动距离;
s ——侧向抽芯距离;
αx ——y向导滑槽的斜向槽的倾斜度。

（三） 拉杆

拉杆既是对主型芯施加拉力的拉力件，又是芯轴的导向件，应当采用抗拉强度高与表面耐磨性能良好的材料来制作。拉杆的限位距离h 按下式确定：h= h1 + hx + (4～6)式中4～6 mm是安全系数。

（四）限位销

在x向镶件和y向镶件抽芯结束之处设置限位销是十分必要的。

四、 结束语

（一）本抽芯法通过将型芯分瓣组合和芯轴拉动，使型芯内侧抽芯动作分为二步，成功地实现了该塑件内置整圈凹槽与模具型芯的脱离。
（二）本抽芯机构适于内孔较粗且有适当深度特点的塑件成型使用。
（三）由于模具总体抽芯距较长，故宜采用液压缸来抽芯。
（四）除了本文例举的内置圆环凹槽塑件外，二步抽芯法也可用于解决内置矩形凹环塑件的脱模问题。