汽车固定支架抽芯机构优化设计

时间：2023-06-20 理论教育版权反馈

【摘要】：此副模具的产品是一款汽车上的零件固定支架，如图5-60所示。图 5-62图5-63为二次抽芯机构的组立视图。图5-64为拆除滑块底座9和滑块7后的内部结构图，从此图可以看出，小滑块机构由5个重要零件组成，分别是小滑块4、小滑块5、小滑块8、拨块3和拨块6，其中小滑块4和小滑块8共用一个拨块6，小滑块5单独使用拨块3。

汽车固定支架抽芯机构优化设计

此副模具的产品是一款汽车上的零件固定支架，如图5-60所示。此产品形状特别，结构特殊，模具结构极为复杂，由于产品较小，模具设计难度非常大，为本章至此所有范例中设计难度最大的，有以下5个难点。

图 5-60

1）图5-60所示的难点一的位置是产品外表面一侧很深的钩子，钩子是倾斜的，因此，在模具结构上，此处必须使用斜滑块机构，如图5-61所示。

2）图5-60中所示的难点二的位置是一个凸台，该凸台指向产品的外面，在模具结构上，此处必须使用滑块机构，此结构从图5-61中可以看到，处在模具两端的两个滑块即此处的滑块。

3）难点三的形状和难点二相同，在产品中的作用也相同，只是一左一右而已。按道理讲，此处也必须使用滑块，但是，此凸台的方向是向产品内部的，和难点一中钩子的距离非常近，如果使用滑块，会和钩子发生干涉，也就是说，此处根本没有做滑块的空间，因此，此处成为此副模具的一个最大难点。

4）难点四和难点五属于同一问题，这两处都是和其他零件进行连接固定用的卡槽。两个卡槽处在产品的两个肩膀内部，如果只看一个卡槽，从模具结构上来讲，必须使用滑块机构，但是，此时为两个卡槽，且两个卡槽是面对面的，卡槽之间的距离非常小，如果均使用滑块，此处的内部空间远远不足，因此，这两处成了此副模具的又一个最大的难点。

通过以上分析，已经清楚此例产品最大的3个设计难点。由于产品较小，每处的位置都非常紧凑，所以，常规的滑块机构显然已难以实现，为此，将这三处的难点进行了整合，设计成了一个滑块机构，即本例的重点部分——二次抽芯机构。不过，此处的二次抽芯机构和本章前面的所有范例都有很大区别，前面的范例大多是一个拨块带动两个小滑块同时向内部收缩，而此例是一个大滑块中藏了3个小滑块，分别由两个拨块带动，实现不同方向的抽芯，这也是此例模具最经典之处。详细模具结构如图5-61和图5-62所示。

图 5-61（续）

1—液压缸 2—耐磨块 3、6—拨块 4、5、8—小滑块 7—大滑块 9—滑块底座 10—弹块 11—弹簧

此副模具一模两穴，每个产品上有3个滑块，其中大滑块7是二次抽芯机构。由于此滑块7内部小滑块较多，所需的抽拔力较大，因此，滑块的驱动使用了液压缸机构。由于滑块所需的行程不大，液压缸机构使用的是一种非常简洁的薄型液压缸，这种液压缸安装简单，使用方便，占用空间较小，特别适合中小型滑块。

图 5-62

图5-63为二次抽芯机构的组立视图。从图可以看出，该机构由两部分组成，即大滑块7和滑块底座9，它们之间通过定位销定位，螺钉连接紧固，所有的小滑块机构全部藏在大滑块内。分开设计的目的有两个，一是方便内部滑块机构的装配，二是内部小滑块的部分动作必须利用大滑块内某些形状来配合完成，所以，分开后便于大滑块内部形状的加工，否则无法加工。

图5-64为拆除滑块底座9和滑块7后的内部结构图，从此图可以看出，小滑块机构由5个重要零件组成，分别是小滑块4、小滑块5、小滑块8、拨块3和拨块6，其中小滑块4和小滑块8共用一个拨块6，小滑块5单独使用拨块3。图5-65为滑块机构拆除大滑块后的反视图。

图5-66为3个小滑块8、4、5的反视图，图5-67为两个拨块3和6的组合视图。两个拨块在结构上虽是分开的，但是，待加工好后，则利用本身的卡槽结合起来，然后再用螺钉进行紧固成为一体，这样，在液压缸的带动下，它们同进共退，共同带动3个小滑块完成抽芯。从两个视图可以看出，滑块5和滑块8与拨块6之间使用燕尾槽结构进行连接导向，那么，在开模后，拨块6则带动小滑块4和滑块8同时向内收缩，完成对难点四和难点五两处卡槽的抽芯；而小滑块5和拨块3利用自身的倾斜导向槽来进行导向，这两个导向槽一凸一凹，互相啮合，开模后，拨块3在导向槽的作用下带动小滑块5向难点三的凸台外部运动，从而完成对难点三凸台的抽芯动作。图5-68为3个小滑块4、5和8分别完成对3个难点抽芯后，大滑块7还未开始运动的状态，读者可将此图和图5-64作对比，观察它们的变化。图5-69为局部放大图。

图 5-63(www.xing528.com)

图 5-64

图 5-65

通过以上4个视图，相信大家已领悟了此种机构的运动原理。由于滑块内部比较复杂，单从2D结构图上很难看出内部结构，所以，此例的2D图忽略了很多内容，而在3D图上增加了很多篇幅。

二次抽芯机构在整个塑料模具中属于难度很高的类型，而此例结构在整个二次抽芯机构中是一副难度很高的模具，特别是拨块机构，一个动作带动3个滑块向几个方向同时运动，非常巧妙，需设计者具有非常丰富的经验。设计此副模具时还需注意的重要问题，是滑块7的延迟动作。当液压缸带动两个拨块向后运动时，两个拨块又带动3个滑块分别向中间和两侧运动，此时，滑块7是绝对不可运动的，必须等到3个小滑块完成侧向抽芯后才可运动，因此，必须有非常安全的控制机构来控制整个滑块机构的动作顺序，为此，本例设计了非常巧妙的控制机构，即弹块10的机构，如图5-61b所示。弹块10固定在底座9上，在弹簧11的作用下可以上下浮动。合模时，弹块被拨块3紧紧压缩，上面卡住了滑块底座9，下面卡住了耐磨块2，使滑块7前后均无法运动，直到两个拨块带动小滑块完成侧向抽芯后，拨块7下面的卡槽刚好处在弹块上面，弹块在弹簧作用下向上弹起，脱离了耐磨块2的约束，此时，整个滑块机构才可同时向后运动，完成全部的抽芯动作。图5-70为弹块刚好弹起大滑块已处在可以运动时的状态。图5-71则为弹块机构的详细视图。