滑塊斜銷角度以16o~24o之間最常使用,角度太小則模具厚度增加,角度太大則斜銷受力太大,減低斜銷壽命,
滑塊設(shè)計(jì)
。斜銷材質(zhì)SK3,熱處理至HRC60。
首先要決定滑塊所需的沖程L,沖程受限于產(chǎn)品的undercut深度。
如果說undercut的高度較大,則滑塊高度也相對大,斜銷受力范圍長容易變形卡住,此時(shí)變化滑塊外型以使滑塊與斜銷接觸長度固定。
滑塊定位有兩部份:
若undercut面積大則射出時(shí)滑塊的受力也會較大,斜銷的強(qiáng)度無法支撐,所以增加止動作用面以加強(qiáng)強(qiáng)度。止動作用面角度以斜銷角度加2度為原則。止動作用面角度不可能小于斜銷角度,角度剛好則從頭到尾整個(gè)開模過程都會摩擦,減損斜銷壽命,且有時(shí)會發(fā)生關(guān)模時(shí)滑塊與止動作用面撞擊之危險(xiǎn)。因?yàn)橹箘幼饔妹嬷辉谏涑鲞^程中才需受力(模具全關(guān)),其它時(shí)間不需受力,且角度大些開模容易。但若太大則止動效果不加,或模具模板需加的更寬。
為了縮短斜銷長度,且為了確保足夠的滑動沖程,設(shè)計(jì)斜銷長度滿足沖程1.2倍。在斜銷長度內(nèi)時(shí)可以防止滑塊脫出,但若模開行程超出斜銷長度時(shí),必須有東西將滑塊之橫向動作定位,以免滑塊脫出或?qū)⑿变N打斷毀損模具之危險(xiǎn)。
防脫出定位動作的安排
1. 決定關(guān)模時(shí)的定位位置,接著加上沖程L以決定限位位置。
2. 決定定位組件的尺寸
斜銷長度
M=h/cosα+L/sinα+d/2-H
若滑塊退模量大,則使用滑塊來退模將使模座需要加大很多,改采用凸輪法或油壓法(凸輪法現(xiàn)在幾乎不采用了)
若卡鉤如以下的設(shè)計(jì)則不需要用滑塊
若滑行支座整體固定所以強(qiáng)度較高(A型),則其公差可采H9,與e6配合,其它采用H7配合。材料使用S50C~S55C。
A型
B型
C型
滑塊長度
產(chǎn)品外形決定了滑塊的高度h與寬度w,通常滑塊長度L選擇1.5w的長度。
所以滑塊的大致長、寬、高可以決定。
B
30mm以下30~40mm40~50mm50~65mm65~100mm100~160mmC81012152025D6810101215配合部采H7與e6配
滑塊斜銷角度以16o~24o之間最常使用,角度太小則模具厚度增加,角度太大則斜銷受力太大,減低斜銷壽命。
斜銷材質(zhì)SK3,熱處理至HRC60。
首先要決定滑塊所需的沖程L,沖程受限于產(chǎn)品的undercut深度。
如果說undercut的高度較大,則滑塊高度也相對大,斜銷受力范圍長容易變形卡住,此時(shí)變化滑塊外型以使滑塊與斜銷接觸長度固定。
滑塊定位有兩部份:
若undercut面積大則射出時(shí)滑塊的受力也會較大,斜銷的強(qiáng)度無法支撐,所以增加止動作用面以加強(qiáng)強(qiáng)度。止動作用面角度以斜銷角度加2度為原則。止動作用面角度不可能小于斜銷角度,角度剛好則從頭到尾整個(gè)開模過程都會摩擦,減損斜銷壽命,且有時(shí)會發(fā)生關(guān)模時(shí)滑塊與止動作用面撞擊之危險(xiǎn)。因?yàn)橹箘幼饔妹嬷辉谏涑鲞^程中才需受力(模具全關(guān)),其它時(shí)間不需受力,且角度大些開模容易。但若太大則止動效果不加,或模具模板需加的更寬。
為了縮短斜銷長度,且為了確保足夠的滑動沖程,設(shè)計(jì)斜銷長度滿足沖程1.2倍。在斜銷長度內(nèi)時(shí)可以防止滑塊脫出,但若模開行程超出斜銷長度時(shí),必須有東西將滑塊之橫向動作定位,以免滑塊脫出或?qū)⑿变N打斷毀損模具之危險(xiǎn)。
防脫出定位動作的安排
1. 決定關(guān)模時(shí)的定位位置,接著加上沖程L以決定限位位置。
2. 決定定位組件的尺寸
斜銷長度
M=h/cosα+L/sinα+d/2-H
若滑塊退模量大,則使用滑塊來退模將使模座需要加大很多,改采用凸輪法或油壓法(凸輪法現(xiàn)在幾乎不采用了)
若卡鉤如以下的設(shè)計(jì)則不需要用滑塊
若滑行支座整體固定所以強(qiáng)度較高(A型),則其公差可采H9,與e6配合,其它采用H7配合。材料使用S50C~S55C。
A型
B型
C型
滑塊長度
產(chǎn)品外形決定了滑塊的高度h與寬度w,通常滑塊長度L選擇1.5w的長度。
所以滑塊的大致長、寬、高可以決定。
B
30mm以下30~40mm40~50mm50~65mm65~100mm100~160mmC81012152025D6810101215配合部采H7與e6配
合,需配合的尺寸有A與B兩處。
材料 S50C~S55C。
硬度 滑動部硬度HRC40以上。
斜銷配合部分固定部采H7與k6配合,滑動部采0.5~1mm的配合。
滑塊設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)
1. 受力面積*壓力可以決定出所需的支撐力
2. 支撐力將造成兩部分的變形(如下圖)
變形a(滑塊)
變形b(斜銷)
主要變形分兩部分:
a. 滑塊長度因?yàn)閴嚎s所造成的長度變形。
b. 斜銷受力所造成的變形。
若滑塊高度在40mm以內(nèi),滑塊再斜銷前的變形幾乎均勻分布,變形量可以用簡單的力學(xué)公式計(jì)算,如下:
Delta = Pi*Ai/As/E*L
Pi 產(chǎn)品射出壓力(kgf/cm^2)
Ai 產(chǎn)品接觸滑塊的投影面積(mm^2)
As 滑塊的斷面面積(垂直滑動方向) (mm^2)
E 鋼的彈性系數(shù) (2.1 * 1000000 kgf / cm^2)
L 滑塊接觸產(chǎn)品面到斜銷的距離
所以滑塊前緣太長,其本身承受的壓縮變形就可能使產(chǎn)品溢料
舉例:
若壓力500kgf/cm^2,受壓力面積5000mm^2,滑塊面積設(shè)計(jì)為10000mm^2,受力位置到斜銷距離400mm,則變形量a為
500*5000/10000/(2.1*1000000)*400=0.0476(mm)
3. 選擇支撐方式
支撐方式有很多種,簡單的方法直接用斜銷承受支撐力。也可額外加定位件來定位。
4. 計(jì)算支撐力是否足夠
支撐力必須足夠以避免產(chǎn)品產(chǎn)生溢料,也就是定位件的強(qiáng)度需足夠
5. 計(jì)算尺寸
選擇0.04mm當(dāng)作溢料的臨界值來計(jì)算支撐塊的的尺寸,計(jì)算前先扣除變形a部分,
工程
《滑塊設(shè)計(jì)》(http://www.ishadingyu.com)。整理如下所有變形量與所施加的受力面積成正比(射出品在滑動方向的投影面積)
Ø 變形a可以簡單的力學(xué)公式計(jì)算
Ø 變形b與斜銷的寬度成反比
Ø 變形量受固定處圓角的影響。
經(jīng)過以CAE靜力分析,再將所得答案作回歸法歸納經(jīng)驗(yàn)公式如下:
變形量為 0.02545 * Alfa * P/500 * W/40*A / 1000 /((H/10)^(2/3))
P為射壓 Kg/cm^2
W為斜銷寬度 mm
A為承受射出壓力在滑塊上的投影面積 mm^2
H為斜銷厚度 mm
Alfa 為滑塊高度修正常數(shù)(斜銷接觸處)
if 高度40mm以下,Alfa = 1
if 高度50mm以下,Alfa = 1.18
if 高度70mm以下,Alfa = 2.2
if 高度100mm以下,Alfa=4.8
高度修正常數(shù)主要是因?yàn)樾变N所承受的力量,不會均勻分布,若接觸斜銷高度大于40mm時(shí),變形會更加嚴(yán)重。比較下列圖可知
斜銷支撐力無法均勻分布
6. 滑塊尺寸
滑塊長度設(shè)計(jì)
Ø 一般取Stroke的三倍(滑動Stroke距離后,仍能保持2/3滑塊長以上的滑動接觸距離,M>=2/3L)
Ø 考慮強(qiáng)度時(shí),斜銷的兩邊(前后)必須各留20mm。
Ø 考慮加水管時(shí),水管一般采用8mm的管徑,配合跑水孔則前方肉厚增為28mm(3.5D)。
Ø 若滑塊分兩截時(shí),滑動部在第二截,則第二截的設(shè)計(jì)同步驟2。第一截的設(shè)計(jì)因強(qiáng)度要求長度至少取與止動厚度相同,并大于20mm。若加水管則必須大于28mm(3.5D)。第二截因?yàn)橹箘硬糠衷谛变N之前必須要留20mm,所以第二截必須是(20+斜銷厚+20)。
Ø 為使滑動部份減少磨耗,滑塊長度取寬度的1.5倍。
Ø 第五點(diǎn)為建議值,通常僅做參考。
7.模座尺寸
模座所需加長設(shè)計(jì)(目標(biāo):不使滑塊突出模具)
Ø 斜銷支撐法:模座所需加長為滑塊長度+1.2*Stroke
&
Oslash; 直接雕削(I):若1.2*stroke 大于止動塊厚度,則模座所需加長為滑塊長度+1.2*stroke,否則模座所需加長為滑塊長度+止動塊厚度。
Ø 直接雕削(II):一般止動塊強(qiáng)度皆足夠。所以僅考慮模座所需加長為滑塊長度+1.2*stroke。
Ø 插入形定位塊:若1.2*stroke 大于止動塊厚度+止動塊固定部份(1.5*止動塊厚度),則滑塊長度+1.2*stroke 否則滑塊長度+止動塊厚度+止動塊固定部份(1.5*止動塊厚度)。兩種插入形的強(qiáng)度計(jì)算原則相同。
滑塊之選擇規(guī)則
1. 斜銷固定法
Ø 直接利用斜銷來抵擋射出壓力,適用于滑塊面積較小時(shí)。
Ø 因?yàn)閳A斜銷要制作時(shí)要做到精度能配合較為困難,現(xiàn)今大部分改為方形斜銷
2. 直接雕削(I)
Ø 適用于沖程較小之滑塊,并且受力大
3. 直接雕削(II)
Ø 適用于沖程較小,受力大,且成型品的高度與寬度皆很大的場合
4. 側(cè)面裝接固定型
甲、 動作沖程小,受力亦不大之側(cè)向滑塊,為最常用的形式
5. 插入型(I)
甲、 適用于沖程小,寬度大
6. 插入型(II)
甲、 適用于沖程小,寬度大(加工較前一型簡單)
原則:
1. 基本上沖程較小的滑塊采用斜角撐銷來導(dǎo)引橫向運(yùn)動,沖程較大的滑塊用凸輪法來處理。
2. 直接雕削方法固定強(qiáng)度高,產(chǎn)品射出時(shí)比較不會因?yàn)樯涑鰤毫ψ冃危庸だщy,若定位部面積大時(shí)將導(dǎo)致作用面配合困難。若受力面積又寬又高時(shí),才選用直接雕削(2)
3. 側(cè)面裝接與插入型的加工較容易,如果寬度不大采用側(cè)面裝接形。若寬度較大采用插入形(2)。側(cè)面裝接形很少采用。
4. 定位件采用材料S50C~S55C,且淬火至硬度為HRC52~56。
沖程>100mm選擇使用凸輪法,或油壓缸法。凸輪法現(xiàn)以很少使用。
開始凸輪傾斜角能在25o以下較佳,但如必須在此以上的場合則分兩部份,第一段傾斜5o左右,第二段為所需角度(最大40o)
1. 整體雕削法
甲、 強(qiáng)度較高
2. 錐銷法
甲、 強(qiáng)度高,加工容易(鉆斜洞)
3. 凸輪直接定位
甲、強(qiáng)度差
所以若使用凸輪法建議使用錐銷法。
滑塊設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)
1.
滑塊與滑軌接觸的地方為了逃料,設(shè)計(jì)可如上圖之小圖示,目前傾向采用方法二。因?yàn)榛瑒硬糠中枭夏4,或線割,直接磨或割都很方便。
2.
插破面一般預(yù)壓2~5條,所以上圖尺寸必須精準(zhǔn)的面有A,B(滑塊),C(母模板),A,D(公模仁),要使以上的組合精度達(dá)到2~5條不容易。變通方法是滑塊尺寸A比公模仁尺寸大上2~5條。其它尺寸改變設(shè)計(jì)如下。配合上止動塊接觸面需要淬火,所以將滑塊與止動塊部分加裝一塊熱處理過的平板。并采現(xiàn)配處理,一開始取較厚的厚度,太厚則將平板磨薄一點(diǎn)。如下圖
也可以如下處理
將止動塊A部分做長一點(diǎn),若預(yù)壓尺寸不到2~5條,則將止動塊C部分磨掉一些,則止動塊下降,等效于止動面左移,增加預(yù)壓尺寸。
同樣的插入法二可以做以下的配合
先將止動塊做長一點(diǎn),則預(yù)壓較大,若過大則將長度磨掉一點(diǎn)。
同樣的如以上的設(shè)計(jì)時(shí),可將A部分的長度做長一點(diǎn),屆時(shí)再磨短。
標(biāo)準(zhǔn)化:
關(guān)于斜銷的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化還需要繼續(xù)整理,包括定位件與滑軌的熱處理方法,與采購
滑塊設(shè)計(jì)時(shí)各部
分所需預(yù)留或簡短的長度
現(xiàn)配時(shí)如何確認(rèn)預(yù)壓尺寸是我們期望的
程序開發(fā):
目前以開發(fā)完成
a. 止動塊厚度計(jì)算
b. 斜銷厚度計(jì)算(直接以斜銷支撐時(shí))
c. 滑塊長度
d. 模座因?yàn)榛瑝K而需加長的尺寸
e. 斜銷長度計(jì)算(根據(jù)沖程與角度等)
f. 斜銷逃孔(斜銷長度長過滑塊高度時(shí))的尺寸計(jì)算。