此副模具的产品是一款汽车车灯的转向控制杆,如图5-39所示。从图中可以看出,此产品的一端是一个伞齿轮,伞齿轮共有16个齿,呈放射状向四周散开,而另一端是一段很长的外螺纹。对于这样的产品,在模具结构上,可能有人会认为只有两种设计方案可以选择:一是将产品水平放置,自圆杆中间最大轮廓处分型,产品两端的两个盲孔各做一个小滑块即可成型;二是将产品直立放置,同样自圆杆中间最大轮廓处分型,两侧各做一个哈夫块将产品整个包住,让伞齿轮的16个齿全部成型在滑块上,这样,模具结构可能会简单一些。但是,当深入地分析后会发现,真正的结构并非看上去那么简单。
图 5-39
此副模具的难度,主要在伞齿轮上。上述的两种假设结构,第二种是正确的,也只有用这种方案才能更进一步的解决这个伞齿轮的难点。由于齿轮是向产品内部开口的,因此,整个齿轮必须全部成型在滑块上,但由于16个齿呈放射状向四周散开,无论滑块向任何一个方向抽动,滑块上的齿轮均无法正常脱模,除非滑块往下走,或者在滑块还未打开时,产品首先从下面被顶出,但是,这两个动作均无法实现,因为产品下面还有一段外螺纹和两节台阶。若想设计好此副模具,只有一种方法,即在滑块中间再做一个可以上下活动的小滑块,让伞齿轮的形状成型在此小滑块上,此即滑块二次抽芯机构。详细结构如图5-40所示。
图 5-40
1—小滑块 2—弹簧 3—斜导柱 4—大滑块 5—T形块
此副模具一模两穴,前模部分是三板模结构,其动作顺序大家已非常熟悉,本例不再讲解;后模部分是两个带有二次抽芯机构的滑块。其运动原理是:当主分型面PL3打开后,大滑块4在斜导柱3的作用下向后运动,小滑块1由于本身U形孔的作用,无法和大滑块4一起向后运动,同时,小滑块在弹簧2和T形块5的作用下,沿着产品轴心方向向内收缩,抽出产品的齿轮部位;继续开模,当大滑块4行至L距离时,在两个定位销(2D图中未示出)的作用下,滑块1停止运动,此时小滑块1已完全向下脱出了齿轮部位,斜导柱3对小滑块1也已发挥作用,并带动大滑块4和小滑块1同时向后运动,从而完成全部的抽芯,最后产品由司筒顶出。
图5-41是滑块机构的详细视图,小滑块1座在大滑块4的内部,此种机构非常安全牢固,同时又能更好地保证模具精度。
图5-42是滑块机构拆掉小滑块1后的内部视图。从此图可以看到,小滑块1在大滑块中的倾斜运动,主要依靠两件T形块5来导向,滑块的弹出动力主要是依靠后面的4个弹簧2来完成的,滑块的行程主要是依靠固定在大滑块两侧的定位销来定位的。
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图 5-41
图 5-42
图5-43中圆圈内所示之处为小滑块的定位机构,此机构在2D视图中未示出,小滑块1主要是依靠自身的U形槽和固定在大滑块上的定位销来控制行程的,此机构非常重要,如果没有它,小滑块1则会被弹簧2弹出模外。
图5-44为滑块机构完成所有动作后,还未复位的状态。对于模具结构基础较好的读者来说,通过这幅视图,就能完全领悟此种机构的设计精髓。
图 5-43
图 5-44
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