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摘 要：对于带有内侧凹或内侧凸的塑件，本文设计了四种侧抽芯机构，基于滑块与提供动力结构的接触状况不同，分为线接触、面接触、点接粗3种形式，本文通过对这三种形式的受力分析与对比，讨论了各机构运动的优缺点以及对生产成本和制品质量的影响，以指导实际生产。
关键词：罩壳；注射模；侧抽芯
一、引言
当注射成型的塑件与开合模方向不同的内侧或外侧具有孔、侧凹或凸台时，如图1所示某罩壳（材料为PC），成型时，无论塑件留在定模还是动模一侧，侧凹部分的金属都会阻挡塑件脱模，此时，模具结构中须采用侧向分型与抽芯机构才能成型。
常用的侧抽芯机构有斜导柱、弯销、斜导槽、斜滑块和齿轮齿条等，不同机构的运动过程、抽拔倾角、侧抽芯与提供动力结构的接触状况和受力情况差异很大，模具的开模距离、模具体积、制造难度、生产成本也各不相同，对制品的质量影响也很大。大量文献对内侧抽芯机构中斜导柱进行了受力分析和倾角优化，但很少有对不同类型的内侧抽芯机构进行归纳总结并对比分析的，因此，本文在充分阅读分析大量文献的基础上，设计归纳了4种内侧抽芯机构，并依照侧抽芯与提供动力结构的接触状况和受力情况分为三类，讨论了各种机构的生产成本以及对制品的影响，供设计生产者参考。
二、内侧抽芯机构的设计
（一）内侧抽芯设计方案1——斜导柱抽芯机构。如图2所示，由滑块2、斜导柱5、镶块6及弹簧7来完成侧凹成型与抽芯。斜导柱5固定在定模仁4上，开模时，动、定模分开，滑块2在斜导柱5的带动下，向内滑动，滑块脱离侧凹。开模后由弹簧
7顶住滑块，使其保持相对位置。合模时，斜导柱5带回滑块2，并由定模的斜面压紧滑块，完成合模。滑块后的镶块6便于滑块的安装和拆卸。
（二）内侧抽芯设计方案2——弯销抽芯机构。如图3所示，由滑块2、弯销5、弹簧6完成侧凹成型与抽芯。开模时，动、定模分开，滑块2在弯销5的带动下，向内滑动，滑块脱离侧凹。开模后由弹簧6顶住滑块2，使其保持相对位置。合模时，弯销
5带回滑块2，滑块2回复原位，成型侧凹，完成合模。
（三）内侧抽芯设计方案3——内斜滑块抽芯机构。如图4所示，由斜滑块2、模套3、推杆4完成侧凹的成型与抽芯。开模时，推杆4推动斜滑块2向前运动，同时在模套3的斜孔作用下，斜滑块2同时向内收缩，此时制品顶出，同时完成内侧抽芯动作。合模时，需手动把斜滑块2放入模套，完成合模。
（四）内侧抽芯设计方案4——斜顶抽芯机构。如图5所示，由斜顶2和斜顶面板8完成侧凹成型与抽芯。开模时，注塑机顶棍顶动斜顶底板9，从而带动斜顶2顶出制品，同时退出侧凹。合模时，斜顶2随着斜顶底板9的复位退回，完成合模。
三、不同接触条件下受力分析与对比
（一）线接触及其受力分析。（1）当采用斜导柱侧抽芯机构时，斜导柱与滑块之间为线接触，结构紧凑，动作可靠，制造方便，适用于抽拔力不大，抽拔距短的情况，顶出力由动模移动提供，抽芯力动力来源于斜导柱。
在抽芯力和抽芯距一定时，斜导柱拔模角α越大（小），斜导柱越短（长），承受的弯曲力FW越大（小）。α一般取18゜-22゜。但当以斜导柱体积为优化函数时，斜导柱体积最小时，斜导柱的最优化倾角为α可达到40.89゜[1]。
由运动学原理知，要保证斜导柱抽芯机构顺利工作，不出现自锁，斜导柱倾角取值为0≤α≤78.58°[2]。
（2）当采用斜顶侧抽芯机构时，斜顶与推板之间是线接触。斜顶与推板之间靠销钉连接。推板的力传递给斜顶，顶出制品，完成侧凹的成型。适用于内侧凸凹较小的制品，是此塑件最常用的机构。抽芯力来源于斜顶底板。
（二）面接触及其受力分析。当采用弯销侧抽芯机构时，弯销与滑块之间是面接触，运动可靠、稳定，受力均匀。弯销截面为矩形，抗弯截面系数大，可承受更大的弯矩，倾角X最大可达到30゜，模具开模距离更小，模具体积更小。如图7所示。
（三）点接触。当采用内斜滑块侧抽芯机构时，推杆和斜滑块之间是点接触。此时滑块受力集中，但是缺乏稳定性，因此，对模套与斜滑块之间的滑槽要求较高。适用于制品的侧凹较浅，所需的抽拔距不大，但侧凹成型面积较大，因而需要较大的抽拔力的情况。抽芯力来源于推杆。
（四）不同结构对生成成本以及产品质量的影响。方案一：斜导柱抽芯机构，斜导柱的倾角范围有限，且不好加工，抽拔距短，抽拔力小，材料成本、加工成本、装配成本都相应地增加。此机构运动稳定可靠，成型制品质量较好。方案二：弯销侧抽芯机构工作原理和斜导柱式相同，可采用较大的倾角，因而，模板的厚度可以更小，模具体积更小，节省材料，成本低；弯销比斜导柱适用范围广，弯销的加工成本低，但弯销矩形孔比斜导柱矩形孔加工困难。方案三：内斜滑块侧抽芯机构，相比斜导柱抽芯机构简单很多，整体结构紧凑，加工成本低，模具体积小。滑块侧凹太小，滑块易磨损，制品的侧凹质量差，成型制品质量一般。方案四：斜顶内侧抽芯机构，斜顶属于精密元件，尺寸相对较小头部涉及到胶位，故头部设计要细心处理，加工困难，成本有所增加。斜顶成型制品质量较好。
结语：综上所述，方案一中斜导柱抽芯机构动作可靠，制品质量好，应用最广泛。当斜导柱与滑块为线接触时，自锁条件为tanα=（N→∞）；方案二中，弯销与滑块之间是面接触，抗弯强度较斜导柱好，，倾角可以达到30？，制品质量较好。方案三中，内滑块与推杆之间受力接触为点接触，受力集中，但稳定性较差，制品质量一般。方案四中，斜顶是最佳成型小侧凹的机构，斜顶受力点的接触为线接触，受力较稳定，制品质量好。
参考文献：
[1]华 林.斜导柱倾斜角优化设计[J].塑料科技，1996，（114）：39-40.
[2]谭小红.运用约束变尺寸法优化斜导柱尺寸参数[J].塑料制造，2006，（12）：66-67.
关键词：罩壳；注射模；侧抽芯
一、引言
当注射成型的塑件与开合模方向不同的内侧或外侧具有孔、侧凹或凸台时，如图1所示某罩壳（材料为PC），成型时，无论塑件留在定模还是动模一侧，侧凹部分的金属都会阻挡塑件脱模，此时，模具结构中须采用侧向分型与抽芯机构才能成型。
常用的侧抽芯机构有斜导柱、弯销、斜导槽、斜滑块和齿轮齿条等，不同机构的运动过程、抽拔倾角、侧抽芯与提供动力结构的接触状况和受力情况差异很大，模具的开模距离、模具体积、制造难度、生产成本也各不相同，对制品的质量影响也很大。大量文献对内侧抽芯机构中斜导柱进行了受力分析和倾角优化，但很少有对不同类型的内侧抽芯机构进行归纳总结并对比分析的，因此，本文在充分阅读分析大量文献的基础上，设计归纳了4种内侧抽芯机构，并依照侧抽芯与提供动力结构的接触状况和受力情况分为三类，讨论了各种机构的生产成本以及对制品的影响，供设计生产者参考。
二、内侧抽芯机构的设计
（一）内侧抽芯设计方案1——斜导柱抽芯机构。如图2所示，由滑块2、斜导柱5、镶块6及弹簧7来完成侧凹成型与抽芯。斜导柱5固定在定模仁4上，开模时，动、定模分开，滑块2在斜导柱5的带动下，向内滑动，滑块脱离侧凹。开模后由弹簧
7顶住滑块，使其保持相对位置。合模时，斜导柱5带回滑块2，并由定模的斜面压紧滑块，完成合模。滑块后的镶块6便于滑块的安装和拆卸。
（二）内侧抽芯设计方案2——弯销抽芯机构。如图3所示，由滑块2、弯销5、弹簧6完成侧凹成型与抽芯。开模时，动、定模分开，滑块2在弯销5的带动下，向内滑动，滑块脱离侧凹。开模后由弹簧6顶住滑块2，使其保持相对位置。合模时，弯销
5带回滑块2，滑块2回复原位，成型侧凹，完成合模。
（三）内侧抽芯设计方案3——内斜滑块抽芯机构。如图4所示，由斜滑块2、模套3、推杆4完成侧凹的成型与抽芯。开模时，推杆4推动斜滑块2向前运动，同时在模套3的斜孔作用下，斜滑块2同时向内收缩，此时制品顶出，同时完成内侧抽芯动作。合模时，需手动把斜滑块2放入模套，完成合模。
（四）内侧抽芯设计方案4——斜顶抽芯机构。如图5所示，由斜顶2和斜顶面板8完成侧凹成型与抽芯。开模时，注塑机顶棍顶动斜顶底板9，从而带动斜顶2顶出制品，同时退出侧凹。合模时，斜顶2随着斜顶底板9的复位退回，完成合模。
三、不同接触条件下受力分析与对比
（一）线接触及其受力分析。（1）当采用斜导柱侧抽芯机构时，斜导柱与滑块之间为线接触，结构紧凑，动作可靠，制造方便，适用于抽拔力不大，抽拔距短的情况，顶出力由动模移动提供，抽芯力动力来源于斜导柱。
在抽芯力和抽芯距一定时，斜导柱拔模角α越大（小），斜导柱越短（长），承受的弯曲力FW越大（小）。α一般取18゜-22゜。但当以斜导柱体积为优化函数时，斜导柱体积最小时，斜导柱的最优化倾角为α可达到40.89゜[1]。
由运动学原理知，要保证斜导柱抽芯机构顺利工作，不出现自锁，斜导柱倾角取值为0≤α≤78.58°[2]。
（2）当采用斜顶侧抽芯机构时，斜顶与推板之间是线接触。斜顶与推板之间靠销钉连接。推板的力传递给斜顶，顶出制品，完成侧凹的成型。适用于内侧凸凹较小的制品，是此塑件最常用的机构。抽芯力来源于斜顶底板。
（二）面接触及其受力分析。当采用弯销侧抽芯机构时，弯销与滑块之间是面接触，运动可靠、稳定，受力均匀。弯销截面为矩形，抗弯截面系数大，可承受更大的弯矩，倾角X最大可达到30゜，模具开模距离更小，模具体积更小。如图7所示。
（三）点接触。当采用内斜滑块侧抽芯机构时，推杆和斜滑块之间是点接触。此时滑块受力集中，但是缺乏稳定性，因此，对模套与斜滑块之间的滑槽要求较高。适用于制品的侧凹较浅，所需的抽拔距不大，但侧凹成型面积较大，因而需要较大的抽拔力的情况。抽芯力来源于推杆。
（四）不同结构对生成成本以及产品质量的影响。方案一：斜导柱抽芯机构，斜导柱的倾角范围有限，且不好加工，抽拔距短，抽拔力小，材料成本、加工成本、装配成本都相应地增加。此机构运动稳定可靠，成型制品质量较好。方案二：弯销侧抽芯机构工作原理和斜导柱式相同，可采用较大的倾角，因而，模板的厚度可以更小，模具体积更小，节省材料，成本低；弯销比斜导柱适用范围广，弯销的加工成本低，但弯销矩形孔比斜导柱矩形孔加工困难。方案三：内斜滑块侧抽芯机构，相比斜导柱抽芯机构简单很多，整体结构紧凑，加工成本低，模具体积小。滑块侧凹太小，滑块易磨损，制品的侧凹质量差，成型制品质量一般。方案四：斜顶内侧抽芯机构，斜顶属于精密元件，尺寸相对较小头部涉及到胶位，故头部设计要细心处理，加工困难，成本有所增加。斜顶成型制品质量较好。
结语：综上所述，方案一中斜导柱抽芯机构动作可靠，制品质量好，应用最广泛。当斜导柱与滑块为线接触时，自锁条件为tanα=（N→∞）；方案二中，弯销与滑块之间是面接触，抗弯强度较斜导柱好，，倾角可以达到30？，制品质量较好。方案三中，内滑块与推杆之间受力接触为点接触，受力集中，但稳定性较差，制品质量一般。方案四中，斜顶是最佳成型小侧凹的机构，斜顶受力点的接触为线接触，受力较稳定，制品质量好。
参考文献：
[1]华 林.斜导柱倾斜角优化设计[J].塑料科技，1996，（114）：39-40.
[2]谭小红.运用约束变尺寸法优化斜导柱尺寸参数[J].塑料制造，2006，（12）：66-67.