1.4　注塑件形體分析的運(yùn)動(dòng)與干涉要素分析

運(yùn)動(dòng)是指在注塑件成型的過程中，模具的各種機(jī)構(gòu)所需要具備的運(yùn)動(dòng)形式；干涉是指模具機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件之間及運(yùn)動(dòng)構(gòu)件與靜止構(gòu)件之間所發(fā)生的碰撞現(xiàn)象。在注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，存在著多種形式的運(yùn)動(dòng)與干涉要素，它也是注塑件形體分析的六大要素之一，它不僅影響著注塑模的結(jié)構(gòu)，還影響著注塑模的正常工作，模具還會(huì)因構(gòu)件相互撞擊而損壞，甚至?xí)斐勺⑺茉O(shè)備的損壞和操作人員的傷亡。所以，運(yùn)動(dòng)與干涉要素應(yīng)引起模具設(shè)計(jì)人員足夠的重視。運(yùn)動(dòng)與干涉是注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不可回避的因素，也是注塑模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。在模具設(shè)計(jì)時(shí)，要預(yù)先鏟除各種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可能產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉的隱患。其具體方法是：先要找出注塑件成型時(shí)的運(yùn)動(dòng)要素，再去分析注塑模的各種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能否會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，若會(huì)產(chǎn)生干涉，則要采取有效的措施去避免運(yùn)動(dòng)干涉現(xiàn)象的發(fā)生。

注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素的尋找，比起尋找障礙體要素更有難度，因?yàn)樽⑺芗\(yùn)動(dòng)與干涉要素更具有隱蔽性和困難性。在一般情況下，可以通過繪制注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素的運(yùn)動(dòng)分析圖或運(yùn)動(dòng)造型，以及繪制所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)件運(yùn)動(dòng)分析圖或造型來找到。

1.4.1　注塑件形體運(yùn)動(dòng)要素的分析

注塑件在成型過程中除了具有開閉模、抽芯和脫模三種基本運(yùn)動(dòng)形式之外，還會(huì)具有因注塑件成型時(shí)選擇不同運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，而存在不同運(yùn)動(dòng)形式。可見注塑模的運(yùn)動(dòng)形式，一是取決于注塑件成型時(shí)所必須具有的運(yùn)動(dòng)形式；二是取決于各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的協(xié)調(diào)性；三是取決于所選擇的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的形式。注塑模只有能夠完成所設(shè)計(jì)的全部規(guī)定的動(dòng)作后，才能實(shí)現(xiàn)注塑件的分型、抽芯和脫模動(dòng)作。同時(shí)，各種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的節(jié)奏要相互協(xié)調(diào)，否則就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)干涉的現(xiàn)象。

注塑模本身是沒有動(dòng)力源的，需要從注塑機(jī)的開閉模運(yùn)動(dòng)和脫模運(yùn)動(dòng)中獲得動(dòng)力。注塑模是安裝在注塑機(jī)的移動(dòng)模板和固定模板上，注塑模開、閉模運(yùn)動(dòng)就是借助注塑機(jī)移動(dòng)模板的運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的，注塑件的脫模運(yùn)動(dòng)是由注塑機(jī)頂桿的運(yùn)動(dòng)所獲得。因此可以說模具的開、閉模運(yùn)動(dòng)和注塑件的動(dòng)模脫模運(yùn)動(dòng)是獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)。由于消耗的動(dòng)力和功能的是注塑機(jī)的移動(dòng)模板的運(yùn)動(dòng)，這樣模具開、閉模運(yùn)動(dòng)是主要運(yùn)動(dòng)。而其他運(yùn)動(dòng)形式是由兩處獨(dú)立運(yùn)動(dòng)所派生的附加運(yùn)動(dòng)，如注塑模的抽芯運(yùn)動(dòng)和注塑件定模脫模運(yùn)動(dòng)等。還有一些其他的輔助運(yùn)動(dòng)，如抽芯機(jī)構(gòu)的限位機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)、脫模機(jī)構(gòu)的回程運(yùn)動(dòng)等。

（1）注塑模的三種基本運(yùn)動(dòng)形式

注塑模存在著三種基本運(yùn)動(dòng)形式，即模具的分型運(yùn)動(dòng)、模具的抽芯運(yùn)動(dòng)和模具的脫模運(yùn)動(dòng)。再簡單的注塑件的成型，注塑模也需要有模具的分型運(yùn)動(dòng)和模具的脫模運(yùn)動(dòng)，才能成功地進(jìn)行注塑件的成型加工。在注塑件具有側(cè)向型孔或型槽時(shí)，還需要有側(cè)向分型和抽芯運(yùn)動(dòng)。

（2）復(fù)雜注塑模的運(yùn)動(dòng)形式

復(fù)雜和精密的注塑件，除了具有三種基本運(yùn)動(dòng)形式之外，還需要具有注塑件所選擇運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)特定的運(yùn)動(dòng)形式。為了便于對注塑模運(yùn)動(dòng)形式的確定，可以在對注塑件進(jìn)行形體分析時(shí)，繪制注塑件成型要求和所選擇運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的特定運(yùn)動(dòng)形式圖來確定模具結(jié)構(gòu)方案。

1.4.2　注塑件形體運(yùn)動(dòng)與干涉要素的定義

注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素，是影響注塑模運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一種要素。由于具有極大的隱蔽性，我們很難在對注塑件進(jìn)行形體分析，甚至在模具設(shè)計(jì)和造型時(shí)，發(fā)現(xiàn)注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素。由于破壞性很大，所以我們在對注塑件進(jìn)行形體分析、模具設(shè)計(jì)及造型時(shí)，都應(yīng)該十分仔細(xì)和慎重地尋找注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素。

（1）注塑件成型時(shí)運(yùn)動(dòng)要素的定義

為了順利地進(jìn)行注塑件成型加工，注塑模運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)必須完成注塑模結(jié)構(gòu)方案規(guī)定的運(yùn)動(dòng)形式，這些運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)形式會(huì)影響模具結(jié)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不同的運(yùn)動(dòng)形式稱為運(yùn)動(dòng)要素。即使是模具要求具有同種的運(yùn)動(dòng)形式，也會(huì)因運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇的不同而使得模具的結(jié)構(gòu)不同。

（2）注塑件運(yùn)動(dòng)干涉要素的定義

注塑件在成型加工時(shí)，模具運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)件之間發(fā)生的碰撞現(xiàn)象，以及模具運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)件和模具靜態(tài)構(gòu)件之間所發(fā)生的碰撞現(xiàn)象，統(tǒng)稱為注塑件運(yùn)動(dòng)干涉要素。

注塑件的運(yùn)動(dòng)干涉對注塑模和注塑設(shè)備具有極大的破壞作用，但注塑件的運(yùn)動(dòng)干涉要素是可以采取適當(dāng)措施避免的。即使避免了注塑模的運(yùn)動(dòng)干涉，又會(huì)反過來影響到注塑模運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。

（3）注塑件產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)與干涉的種類

注塑件成型加工時(shí)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)與干涉要素的種類，存在著多種形式：“障礙體”形式的運(yùn)動(dòng)與干涉、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)形式的運(yùn)動(dòng)與干涉、機(jī)構(gòu)靜態(tài)形式的運(yùn)動(dòng)與干涉，如圖1-15所示。

1.4.3　注塑件運(yùn)動(dòng)干涉要素的分析

在對注塑件進(jìn)行形體分析時(shí)，人們比較難發(fā)現(xiàn)注塑件成型時(shí)會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉的現(xiàn)象，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)干涉要素具有極大的隱蔽性。為了避免模具和注塑設(shè)備造成了損壞之后，才發(fā)現(xiàn)注塑件成型時(shí)存在著運(yùn)動(dòng)干涉的現(xiàn)象。對所設(shè)計(jì)的模具在進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案分析時(shí)，最好就能知曉是否會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉的現(xiàn)象。最好的方法就是對注塑件的形體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)干涉要素的分析，以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)存在著運(yùn)動(dòng)干涉的現(xiàn)象。最起碼也要在注塑模的圖樣設(shè)計(jì)或造型的過程中，發(fā)現(xiàn)注塑件成型時(shí)存在著運(yùn)動(dòng)干涉的現(xiàn)象，此時(shí)損失的只是圖樣設(shè)計(jì)或造型的時(shí)間，而不至于最后造成模具和設(shè)備的損壞。在對注塑件進(jìn)行形體分析時(shí)，只要能找出運(yùn)動(dòng)干涉要素就可以了，至于如何去解決運(yùn)動(dòng)干涉要素的影響，則可放到模具結(jié)構(gòu)方案分析時(shí)去做。

（1）繪制注塑件的運(yùn)動(dòng)與干涉要素分析圖和注塑件成型運(yùn)動(dòng)路線分析圖

在對注塑件進(jìn)行形體分析時(shí)，要繪制出注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素分析圖或注塑件成型運(yùn)動(dòng)路線分析圖。特別是對存在著“障礙體”要素的運(yùn)動(dòng)，以及存在著交叉運(yùn)動(dòng)的狀況，如型孔成型的型芯抽芯超越了注塑件脫模推桿的位置時(shí)，推桿又無先復(fù)位運(yùn)動(dòng)的情況。通過繪制注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素分析圖或注塑件成型運(yùn)動(dòng)路線分析圖，就可以初步發(fā)現(xiàn)注塑件的運(yùn)動(dòng)與干涉要素。找到了注塑件的運(yùn)動(dòng)與干涉要素，再想要找到解決的辦法就相對容易了。

繪制出注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素分析圖或注塑件成型運(yùn)動(dòng)路線分析圖，仍不可能全部地尋找到注塑件的運(yùn)動(dòng)與干涉要素，還要在模具圖樣設(shè)計(jì)或造型時(shí)，繪制所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)件運(yùn)動(dòng)分析圖，從中找到注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素。通過此過程，能夠解決注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉的現(xiàn)象。

（2）注塑件“障礙體”形式運(yùn)動(dòng)與干涉要素的分析

找出注塑件在常規(guī)成型加工時(shí)，會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉的“障礙體”要素。為了避開“障礙體”的影響，應(yīng)繪制出新形式的注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素分析圖或注塑件成型運(yùn)動(dòng)路線圖。

（3）注塑件運(yùn)動(dòng)形式運(yùn)動(dòng)與干涉要素的分析

由于注塑件成型時(shí)，存在著模具的開閉運(yùn)動(dòng)、抽芯運(yùn)動(dòng)和注塑件脫模運(yùn)動(dòng)，需要將這些注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素分析圖或注塑件成型運(yùn)動(dòng)路線分析圖繪制出來。然后，進(jìn)行注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素的分析，就可以初步確定注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素。經(jīng)調(diào)整過的注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素分析圖或注塑件成型運(yùn)動(dòng)路線，一般可以消除注塑件的運(yùn)動(dòng)干涉，再在模具圖樣設(shè)計(jì)或造型時(shí)，繪制出所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)件運(yùn)動(dòng)分析圖，找到注塑模上的運(yùn)動(dòng)干涉要素。在注塑模設(shè)計(jì)或造型的同時(shí)，才可以全部解決注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉的現(xiàn)象。

（4）注塑模運(yùn)動(dòng)構(gòu)件與靜態(tài)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)與干涉要素的分析

注塑模運(yùn)動(dòng)構(gòu)件與靜態(tài)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)與干涉要素的分析，可在模具圖樣設(shè)計(jì)或造型時(shí)，繪制出所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)件運(yùn)動(dòng)分析圖，從而找到注塑模運(yùn)動(dòng)與干涉要素及解決運(yùn)動(dòng)與干涉現(xiàn)象。繪制構(gòu)件運(yùn)動(dòng)分析圖和造型，就是要將運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)件運(yùn)動(dòng)路線、起始位置、終止位置和運(yùn)動(dòng)的行程圖繪制出來，才能將發(fā)生碰撞構(gòu)件的部位確定下來。如果運(yùn)動(dòng)件與運(yùn)動(dòng)件或運(yùn)動(dòng)件與靜止件初始位置與終止位置出現(xiàn)投影重疊現(xiàn)象，說明重疊部分的注塑模構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉。

1.4.4　注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素分析案例

尋找注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素和解決運(yùn)動(dòng)干涉方案，在繪制注塑件運(yùn)動(dòng)與干涉要素分析圖或注塑件成型運(yùn)動(dòng)路線分析圖時(shí)，只能解決注塑件成型加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)與干涉的路線問題，而不能解決模具運(yùn)動(dòng)構(gòu)件間和模具運(yùn)動(dòng)構(gòu)件與靜態(tài)構(gòu)件間的碰撞問題。這就需要在模具圖樣設(shè)計(jì)或造型時(shí)，繪制出所有運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的構(gòu)件運(yùn)動(dòng)分析圖，進(jìn)而確定構(gòu)件間的碰撞部位。

［例1-15］　三通接頭，如圖1-16（a）所示。是由三個(gè)相互垂直的型孔組成，并且三孔在交叉處對接貫通。三通接頭三垂直型孔的成型，如圖1-16（b）所示。是由型芯Ⅰ'、Ⅱ'和型芯Ⅲ'組合后成型。型芯Ⅰ'、Ⅱ'為水平抽芯，可以利用斜銷滑塊抽芯機(jī)構(gòu)進(jìn)行抽芯和復(fù)位。型芯Ⅲ'為垂直抽芯，型芯Ⅲ'安裝在脫模機(jī)構(gòu)的安裝板上，可利用模具的脫模運(yùn)動(dòng)完成制品的抽芯。這是因?yàn)槿ń宇^需要用推管脫模，型芯Ⅲ'只能是安裝在兩副安裝板中的一副之上。成型三通接頭三孔型芯運(yùn)動(dòng)與干涉要素分析圖，如圖1-16（c）所示。若型芯Ⅲ'不能在型芯Ⅰ'和Ⅱ'復(fù)位之前先行復(fù)位，就必將導(dǎo)致與型芯Ⅰ'和Ⅱ'復(fù)位時(shí)與型芯Ⅲ'的碰撞，即會(huì)發(fā)生型芯Ⅰ'和型芯Ⅱ'與型芯Ⅲ'的碰撞。這種運(yùn)動(dòng)干涉現(xiàn)象，是在型芯Ⅰ'和型芯Ⅱ'復(fù)位時(shí)超越未先行復(fù)位的型芯Ⅲ'時(shí)所發(fā)生的，會(huì)造成三件型芯的彎曲或折斷，所以需要多加注意。

［例1-16］　管接嘴的運(yùn)動(dòng)與干涉要素分析，如圖1-17所示。4×?9.2mm孔與?37mm孔需要貫穿，成型4×?9.2mm孔與?37mm孔的型芯就會(huì)發(fā)生碰撞。4×?9.2mm孔有錯(cuò)位的要求，?40mm圓柱上有“變形”的要求。變形和螺孔錯(cuò)位是需要模具采用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，才能夠滿足要素的成型加工的要求。

［例1-17］　豪華客車帶燈后備廂鎖主體部件，如圖1-18所示。由于6mm×30°×3.1mm和6mm×10°×1.06mm顯性“障礙體”的存在，正常的注塑件脫模運(yùn)動(dòng)會(huì)與顯性“障礙體”發(fā)生碰撞，為此只有改變注塑件脫模運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)樾毕蛎撃＃趴杀苊饽＞邉?dòng)模型芯與注塑件“障礙體”的碰撞。又因模具成型制品的×7.7mm孔型芯隱性“障礙體”的存在，使得成型注塑件孔的型芯與斜向脫模運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞，如圖1-18的C—C剖視圖所示。因?yàn)樽⑺苣１仨毷切毕蛎撃＃尚?×6mm×10mm方孔的型芯就不可能采用內(nèi)抽芯的形式，而只能采用外抽芯的形式。如圖1-18的B—B斷面圖所示，型芯Ⅱ穿插在型芯Ⅰ的槽中，型芯Ⅱ和型芯Ⅰ若同時(shí)進(jìn)行抽芯運(yùn)動(dòng)時(shí)，型芯Ⅱ不可能在瞬間穿越51mm的距離，也就必將會(huì)發(fā)生型芯Ⅱ和型芯Ⅰ相交抽芯碰撞的現(xiàn)象。根據(jù)形體分析的結(jié)果，該帶燈后備廂鎖主體部件存在多處的“運(yùn)動(dòng)與干涉”要素，若在注塑模設(shè)計(jì)時(shí)不能很好地處理這些“運(yùn)動(dòng)與干涉”要素，其后果不堪設(shè)想。

［例1-18］　分流管的“運(yùn)動(dòng)與干涉”分析圖，如圖1-19所示。11×?（6.5±0.1）mm孔與彎舌狀的型腔是相互貫通的。成型11×?（6.5±0.1）mm孔與彎舌狀型腔的兩處型芯抽芯時(shí)，需要進(jìn)行相交的抽芯和復(fù)位運(yùn)動(dòng)。兩處型芯在復(fù)位后還需要相互貫穿，這樣便會(huì)存在碰撞的問題，即運(yùn)動(dòng)干涉要素。

注塑模的各種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)在成型加工過程中，需要嚴(yán)格地按照規(guī)定的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的先后順序進(jìn)行，即由模具的合模運(yùn)動(dòng)→產(chǎn)生注塑模脫模機(jī)構(gòu)復(fù)位運(yùn)動(dòng)及抽芯機(jī)構(gòu)的復(fù)位運(yùn)動(dòng)；由模具的開模運(yùn)動(dòng)→產(chǎn)生注塑模的抽芯運(yùn)動(dòng)；由注射機(jī)的推桿運(yùn)動(dòng)→產(chǎn)生注塑件的脫模運(yùn)動(dòng)。但是，注塑模若有多個(gè)抽芯運(yùn)動(dòng)，有時(shí)也要嚴(yán)格地按照抽芯機(jī)構(gòu)的先后次序進(jìn)行。總之，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)需要按照注塑模的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析的排序進(jìn)行，要做到動(dòng)作協(xié)調(diào)一致，不可無序進(jìn)行，否則將會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的干涉現(xiàn)象。