姚達(dá)明

云浮技師學(xué)院（廣東云浮 527300）

1 斜頂結(jié)構(gòu)的基本組成

斜頂即是斜向頂出機(jī)構(gòu)，是頂出和抽芯同時(shí)完成的結(jié)構(gòu)，其基本組成是斜頂主體，導(dǎo)向塊和斜頂座，如圖1所示。模具頂出時(shí)，斜頂在導(dǎo)向塊的限制下只能斜著向上移動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解可知，斜向運(yùn)動(dòng)L可以分解為豎直運(yùn)動(dòng)H和水平運(yùn)動(dòng)S，其中豎直運(yùn)動(dòng)H的作用是頂出，水平運(yùn)動(dòng)S的作用是側(cè)抽芯。根據(jù)三角函數(shù)可知：

式中 T——塑件中的倒扣長(zhǎng)度

2 斜頂在實(shí)際運(yùn)用中出現(xiàn)的問(wèn)題

在模具的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)斜頂彎曲甚至斷裂的情況。

通過(guò)具體的實(shí)例分析，一般是出現(xiàn)了以下兩種情況：①塑件內(nèi)的空間不足，斜頂薄弱導(dǎo)致彎曲；②塑件內(nèi)的倒扣T值越大，斜頂傾角α或者頂出行程H也越大。設(shè)計(jì)者必須根據(jù)模具的具體情況，如模內(nèi)空間，注塑機(jī)尺寸等，對(duì)α和H的取值做一個(gè)平衡。

圖1 導(dǎo)向塊和斜頂座

斜頂?shù)膹澢冃慰梢岳斫鉃橥饬?duì)斜頂?shù)牧爻^(guò)了它的屈服強(qiáng)度。斜頂?shù)那?qiáng)度可以通過(guò)加大材料厚度或熱處理的方式來(lái)增強(qiáng)，本文只討論在斜頂本身屈服強(qiáng)度不變的情況下，在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化改善。

3 受力分析

一個(gè)常規(guī)斜頂（見(jiàn)圖2），頂出時(shí)受到豎直方向的力F，把斜頂看作一根杠桿，從斜頂座到導(dǎo)向塊的距離就是杠桿長(zhǎng)度L，由受力分析（見(jiàn)圖3），可得斜頂受到的力矩M為：力矩等于垂直于杠桿的作用力乘杠桿長(zhǎng)度或力矩等于作用力乘力臂，即

由公式可知，在作用力F不變的情況下，斜頂受到的力矩M與傾角α和長(zhǎng)度L有關(guān)。再由正弦曲線（見(jiàn)圖4）可知，α值越大，M值越大，斜頂也越容易被彎曲變形。

圖2 斜頂

圖3 斜頂受力分析

圖4 斜頂受力正弦曲線

4 常用解決方案

4.1 DMS斜頂

DMS斜頂是標(biāo)準(zhǔn)斜頂（見(jiàn)圖5），它的優(yōu)點(diǎn)是將斜頂?shù)乃交瑒?dòng)轉(zhuǎn)變成斜頂座在銷釘上的滑動(dòng)，大幅減少了斜頂座滑動(dòng)的摩擦力，使斜頂運(yùn)動(dòng)更順暢，不易受力折彎。它的最大傾角可以做到18°，大于普通斜頂?shù)?2°，缺點(diǎn)是加工復(fù)雜，并受限于銷釘直徑，不能承受比較大的壓力。

圖5 DMS的標(biāo)準(zhǔn)斜頂

4.2 DME斜頂

這種是美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)件廠商DME公司采用的大角度斜頂方案（見(jiàn)圖6、圖7）。它同樣將斜頂?shù)乃交瑒?dòng)轉(zhuǎn)變成斜頂座的滑動(dòng)，不同的是增加了一支導(dǎo)向桿穿過(guò)斜頂座。導(dǎo)向桿的傾角跟斜頂一致，使原本作用在斜頂桿上的力矩轉(zhuǎn)移到了導(dǎo)向桿身上。只要導(dǎo)向桿不彎曲，斜頂也不會(huì)損壞，最大角度可以做到30°。這種結(jié)構(gòu)也有缺點(diǎn)：一是占據(jù)了大量的模具空間，會(huì)影響頂桿的位置排布；二是它的加工更復(fù)雜，精度要求高，費(fèi)用比較昂貴。

圖6 大角度斜頂方案

圖7 大角度斜頂解剖圖

5 斜頂結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案

5.1 結(jié)構(gòu)分析

斜頂座兩側(cè)做壓腳，可以在頂桿板內(nèi)水平滑動(dòng)，另一側(cè)通過(guò)T槽套在導(dǎo)向塊上，導(dǎo)向塊鎖在固定板，T槽角度跟斜頂傾角α一致。頂出時(shí)，斜頂座只能沿著T槽斜向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)斜頂斜向頂出，優(yōu)化后斜頂結(jié)構(gòu)如圖8、圖9所示。

圖8 斜頂斜向頂出過(guò)程示意圖

5.2 受力分析

在不改變斜頂角度α的情況下，為了減少它的力矩，可以改變作用力F的方向。由于斜頂座的運(yùn)動(dòng)方向跟斜頂方向一致，所以斜頂座對(duì)斜頂?shù)淖饔昧平行于斜頂方向，此時(shí)作用力F跟運(yùn)動(dòng)方向L的夾角α=0，如圖10所示。其力矩M=F×sinα×L=F×sin0×L=0。

圖9 斜頂斜向頂出過(guò)程示意圖

圖10 斜頂斜向頂出受力示意圖

6 結(jié)論

實(shí)際運(yùn)用中由于裝配間隙，摩擦力等因素，斜頂座運(yùn)動(dòng)有延遲，斜頂實(shí)際上受到的力矩也不可能為0。只要保證了斜頂桿適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，在斜頂座和T形導(dǎo)向塊不損壞的情況下，這個(gè)結(jié)構(gòu)是很可靠的，它的優(yōu)點(diǎn)也很明顯，加工方便，占用空間小，能夠很好的保證強(qiáng)度。在實(shí)際運(yùn)用中，該斜頂傾角也可做到30°。