收稿日期:2000-09-04
作者简介：阎亚林(1953～)，女，副教授。
文章编号:1001-4934(2001)01-0024-03
阎亚林, 彭志平
(成都电子机械高等专科学校 机械系, 四川 成都 610031)
摘 要：介绍了一种成型90°塑料弯管接头注射模的抽芯机构，阐述了该机构的工作原理，提出主要零件的设计方法。
关键词：塑料弯管接头；注塑模；抽芯机构中图分类号:TG241 文献标识码:B Abstract :An introduction is made on a special core 2pulling mechanism which applied to the injec 2tion mould for the tie 2in with 90°.And the working principle and the method of the design on the key components of the core 2pulling mechanism are detailed analyzed.K ey w ords :plastic tie 2in ,injection mould ;core 2pulling mechanism
0 引言
随着塑料管道应用的日益普及，对各种类型塑料管接头的需求量也十分大。无论是几通的管接头，一般情况下成型模具采用普通抽芯机构即可使塑件脱模，而遇到90°弯管接头时，需要的抽芯机构就比较复杂。
图1所示为一硬PVC 管接头
。该件的形状
图1 硬PV C 管接头
特点是，相互呈90°的两截直管之间为弯管连接，弯管直径比直管直径要小些。
很显然，成型这种管状件，模具型芯是不可能用简单的直线或简单的弧线动作抽芯的。
1 具有直线与弧线双重动作的抽芯机构
遵循直型芯只能沿其轴线方向脱出，弯型芯只能沿其弧线方向脱出的规律，本模具将型芯设计成由三个零件(直型芯+弯型芯+直型芯)组合的形式。这样，在抽芯时它们三者就可以“各行其道”了。设一个直型芯由X 向抽芯机构抽出，另两个型芯，即一个直型芯和一个弯型芯，由Y 向抽芯机构抽出,Y 向抽芯机构必须完成直线与弧线的双重抽芯动作。现将本模具Y 向抽芯机构的工作原理及工作过程介绍如下: 图2是Y 向抽芯机构的抽芯动作分解图。图2a 所示抽芯开始阶段,Y 向滑座1后退先将Y 直型芯3抽出L 距离。在此过程中，弯型芯6未受抽芯力的作用，因此静止于原位；图2b 所示为弯型芯抽出至不再受塑料弯管阻挡的位置。弯型芯得以抽出弯管的机理是：滑座与弯型芯之间装有一根拉杆4，拉杆一头与弯型芯下面的锥台部
图2 抽芯动作分解图
a—开始位置 b—抽出位置
11Y向滑座21挡销31Y直型芯41拉杆51铰链轴61弯型芯71X向滑座81X直型芯
分铰链连接，另一头开设有限位孔，滑座上的一颗挡销2横穿于该孔安装。当Y直型芯抽出L距离时挡销挂住拉杆,Y向滑座继续后退，拉杆便拉动弯型芯。弯型芯受拉时，塑料管的内圆弧面因为受到压迫而对弯型芯产生反作用力，使得弯型芯发生顺时针转动效应[绕铰链轴5转动]。拉杆将弯型芯拉至图2b所示位置时，弯型芯已转动了α角，处于不再受阻的状态(α角可视为脱模角)。随后滑块再后退S2距离，使弯型芯完全脱出塑料管范围，塑件即可脱模。
Y向抽芯机构复位过程见图3。首先Y向滑座带动直、弯型芯同时前移，弯型芯进入型腔内。当弯型芯前端右点受到型腔壁阻挡之后，其脱模之后的定位状态被打破，开始以E点(弯型芯与Y直型芯的接触点)为支点，做右端点沿着型腔的圆弧壁向上滑动动作。这时拉杆随着弯型芯逆时针转动动作而逐渐向Y直型芯的内部缩移。由于限定X向抽芯机构先行结束复位，所以，当弯型芯前移到一定距离后其左端面与X直型芯相碰(见图中所示接触面F)，滑座继续前移, X直型芯造成使弯型芯继续按顺时针转动的作用。不过，此后弯型芯的右端点脱离了型腔壁，转而为左端面沿着X直型芯的表面滑动，直至弯型芯回转α角后复位动作停止。弯型芯与X直型芯完全贴拢的同时，与Y直型芯之间的平面也相互紧贴。至此，三截型芯组合完毕，为下一模的成型做好准备
。
图3 直、弯型芯的复位
2 设计要点
211 拉杆的设计
拉杆对直型芯和弯型芯的分步抽芯动作起到至关重要的作用。图4为拉杆结构图。拉杆一端呈U字形状,U形架上开设铰链轴安装孔,U形
的内部专门设计来盛放圆柱扭转弹簧。圆柱扭转弹簧是套装在铰链轴上的，其作用是保持弯型芯从塑料弯形管内抽出时的状态(见图2b 所示，弯型芯E 点紧靠直型芯的端面)，以保障下次复位时弯型芯能顺利地进入型腔,
而不与型腔发生干涉。图4 拉杆结构
11圆柱扭转弹簧
拉杆下端限位孔的限位距L 值大小采用作图法即可方便求得(见图2。作图提示：弯型芯未抽芯时的铰链轴轴心位置O ，抽出塑料弯形管时
的铰链轴轴心位置O ′,O T =O ′T ′)。必须强调，若L 值设计过小，弯型芯受Y 直型芯的阻挡而
不能转足脱模角度α，便不能完成抽芯或者拉坏塑件；设计过大，则弯型芯有因转角过大复位时与型腔恶性相撞的危险。故从安全起见，可在图解法求得数值L 的基础上再加3～5mm 安全系数。为保持拉杆的正确运行方向，拉杆四周与Y 直型芯的内孔呈间隙配合。212 弯型芯的设计21211 型芯弯处的拼合面
本抽芯机构要求对塑件弯管段型芯进行分解与拼合。拼合面设计形状既要简单又要合理。如
图5所示几个设计方案(“A ”指X 直型芯与弯型芯的拚合面)，由表面判断，图5a 、b 设计较为简单，各采取不同方向的一种圆弧面，但总使一方型芯出现过于尖细的端部，强度太差不可取；图5c
设计为S 形拼合面，虽然加工复杂些，但两方型芯均避免了尖细的端部，型芯强度得到提高；图5d 设计为平直拼合面，加工最容易，两型芯的强
工艺瓶度似乎也能够得到保障。
然而，通过对平直面型芯运动受力分析(图6)，发现在复位过程中，该弯型芯始终是最薄弱的端点(图6中N 点)受到压迫和摩擦，极易损坏和磨损失效。与图3中S 形拼合面(属图5c 设计)相比，后者X 直型芯与弯型芯之间是面接触受力，弯型芯强度较易保障。因此，拼合面取图5c 设计最佳，图5d 设计致
使型芯工作条件不良，不安全，故不宜采用
。
图5
型芯弯处拼合面设计
图6 平直面拼合下弯型芯的复位动作
21212 定位锥
在弯型芯的下方设计圆锥台(图7)，圆锥台的内部要安装拉杆。抽芯以前，圆锥台在Y 直型图7 圆锥台
芯的锥形定位孔内定位。抽芯时圆锥台脱出定位孔，以便弯型芯作旋转动作，复位过程中圆锥台又逐渐落入定位孔内。故取锥度结构主要是为了方便脱出与落入定位孔，尤其为了后者。锥度β值设计不可过小，建议取30°～40°。考虑
(下转第43页)
表5 各工序整形块的主要尺寸
工序数四五六七
d(mm)5315+01025
04216+0102
03416+01021
02817+01021
0
h(mm)71319
25
图7 整形块
3 结束语
经长期使用证明，复杂冲压件灯座的拉深采用逐段成形工艺，同时利用合理的模具结构时，冲压件无需中间退火工序，成本低，效率高，冲出的产品零件质量稳定可靠，废品率低，能够满足大批量生产的要求。对于同类型的拉深件具有重要的借鉴作用。
参考文献:
[1]冲模设计手册编写组1冲模设计手册[M]1北京：机
械工业出版社,19881
无功功率计算
[2]王孝培1冲压手册[M]1北京：机械工业出版社,
弹簧铰链
19831
(上接第23页)
折弯机上模
ad2组合 (4)由(2)式弹簧预压力
P预=P′(H0-H n)=437.5(60-53)
=3062.5N>P0
(5)F预=7mm，同样F1=1.5mm,F修= 4mm，由(3)式弹簧全部压缩量
FΣ=F预+F1+F修=7+1.5+4
=12.5mm=F j 因此所选用的卸料弹簧适用。
参考文献:
[1]冷冲模国家标准G B2851～2875-81[M]1北京：北京
技术出版社,1981
[2]王孝培1冲压手册[M]1北京：机械工业出版社,
19901
(上接第26页)
锥台径向厚度时，不仅注意内部要留有足够的拉
杆安装空间，而且壁厚还应有足以抵抗塑料侧向压力的强度。
213 抽芯距的计算
Y向抽芯机构总的抽芯距可用下式求得(图2):
S=S1+S2+(3～5mm)
S—Y向抽芯机构总的抽芯距;
S1—弯型芯从塑料弯管抽出来时,Y向抽芯机构已后退的距离(可用作图法求解);
S2—弯型芯从塑料弯管抽出之后,Y向抽芯机构后退将型芯全部抽出塑料管的距离(可用作图法求解);
(3～5m m)—安全系数。3 结束语
(1)本抽芯机构结构简单，运行安全，已成功地应用于该类管状塑料制品的成型生产。
pc104总线
(2)本抽芯机构要求制品直管管径适当大于弯管管径，并适宜抽芯弧度不很大(约60°以内)的制品。
(3)由于抽芯距较长，宜采用液压装置驱动抽芯机构，从而使模具结构简单、紧凑，并提高模具工作的安全性。
(4)本抽芯机构设计原理对于其它兼有直线抽芯与圆弧抽芯，或是仅有圆弧抽芯的模具设计具有参考作用。
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