塑料模具设计_5-5模具导向机构的设计

5-5-1 导向机构的作用

    以合模导向机构为例。

    合模导向机构是保证动定模或上下模合模时，正确定位和导向的零件。合模导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式。通常采用　导柱导向定位。如图5-5-1所示：

图5-5-1 合模导向机构

    导向机构的作用有以下三点：

①定位作用

    模具闭合后，保证动定模或上下模位置正确，保证型腔的形状和尺寸精确；导向机构在模具装配过程中也起到了定位作用，便于装配和调整。

②导向作用

    合模时，首先是导向零件接触，引导动o模或上下模准确闭合，避免型芯先进入型腔造成成型零件损坏。

③承受一定的侧向压力

    塑料熔体在充型过程中可能产生单向侧压力，或者由于成型设备精度低的影响，使导柱承受了一定的侧向压力，以保证模具的正常工作。若侧o力很大时，不能单靠导柱来承担，需增设锥面定位机构。

5-5-2 导柱导向机构的设计

    导柱导向机构应用最普遍，主要零件是导柱和导套。

一、导柱设计

1、导柱结构形式

    如图5-5-2所示，图5-5-2a为直形导柱：除安装部分的凸肩外，长度的其余部分直径相同；图5-5-2b、c为阶梯导柱：除安装部分的凸肩外，安装配合部分直径比外伸的工作部分尺寸直径大。导柱的导滑部分根据需要可加工出油槽。图5-5-2c所示导柱用于固定板太薄的场合在固定板下面再加垫板固定，这种结构不常用。

图5-5-2 导柱结构形式

2、导柱技术要求

①长度：导柱导向部分的长度应比凸模端面的高度高出8~12㎜，以壁免出现导柱未导正方向而型芯先进入型腔。

②形状：导柱前端应做成锥台形或半球形，以使导柱顺利地进入导向孔。

③材料：导柱应具有硬而耐磨的表面，坚韧而不易折断的<芯，因此多采用20钢，经渗碳淬火处理，或者T8、T10钢，经淬火处理，硬度为50~55HRC。导柱固定部分的表面粗糙度为Ra＝0.8μm，导向部分的表面粗糙度为Ra＝0.8~0.4μm，

④数量及布置：导柱应合理均布在模具分型面的四周，导柱中心至模具边缘应有足够的距离，以保证模具强度（导柱中心到模具边缘距离通常为导柱直径的1~1.5倍）。为确保合模时只能按一个方向合模，导柱的布置可采用等直径导柱不对称布置或不等直径导柱对称布置，如图5-5-3所示：

图5-5-3 导柱结构布置

⑤配合精度：导柱固定端与模板之间一般采用H7／m6或H7／k6的过渡配合；导柱的导向部分通常采用H7／f7或H8／f7的间隙配合。

二、导向孔的设计

1)导向孔的结构形式　导向孔分有导套和无导套两种。有导套的典型结构如图5-5-4所示：

图5-5-4 导向孔的结构形式

    图5-5-4a为直导套（Ⅰ型导套），结构简单，加工方便，用于简单模具或导套后面没有垫板的场合；

    图5-5-4b和图5-5-4c为带头导套（Ⅱ型导套），结构较复杂，用于精度较高的场合，导套的固定孔便于与导柱的固定孔同时加工，其中图5-5-4c用于两块板固定的场合。

    无导套是导向孔直接开设在模板上，这种形式的孔加工简单，适用于生产批量小、精度要求不高的模具。

2）导套结构和技术要求

①形状：为使导柱顺利进入导套，在导套的前端应倒圆角。导孔最好作成通孔，以利于排出孔内的空气。如果模板较厚，导孔必须作成盲孔时，可在盲孔的侧面打一个小孔排气或在导柱的侧壁磨出排气槽。

②材料：可用淬火钢或铜合金等耐磨材料制造，但其硬度应低于导柱硬海这样可以改善磨擦，以防止导柱或导套拉毛。

③固定形式及配合精度：Ⅰ型导套用H7/r6过盈配合镶入模板，为了增加导套镶入的牢固性，防止开模时导套被拉出来，可以用止动螺丝钉紧固，如图5-5-5。

图5-5-5 导套的固定形式

　图5-5-5a开缺口紧固，图5-5-5b开环形槽紧固，图5-5-5c侧面开孔紧固。Ⅱ型导套用H7/m6或H7/k6过渡配合镶入模板。

三 导柱与导套的配用

    由于模具的结构不同，选用的导柱和导套的结构也不同，导柱与导套的配用形式要根据模具的结构及生产要求而定，常见的配合形式如图5-5-6。

图5-5-6 导柱与导套的配用

5-5-3 锥面定位机构设计

    当要求对合精度很高a侧压力很大时，必须采用锥面导向定位的方法。

1）模具较小时采用带锥面的导柱导套，如下图5-5-7所示：

图5-5-7  带锥面的导柱导套　

2）模具较大时，对圆形型腔的设计如下图5-5-8所示：

图5-5-8 整体锥面的导向

3）模具较大时，对方形或矩形型腔的设计如下图5-5-9所示：

图5-5-9  组合锥面的导向