1.4　注塑件形体分析的运动与干涉要素分析

运动是指在注塑件成型的过程中，模具的各种机构所需要具备的运动形式；干涉是指模具机构运动时所产生的运动构件之间及运动构件与静止构件之间所发生的碰撞现象。在注塑模结构设计中，存在着多种形式的运动与干涉要素，它也是注塑件形体分析的六大要素之一，它不仅影响着注塑模的结构，还影响着注塑模的正常工作，模具还会因构件相互撞击而损坏，甚至会造成注塑设备的损坏和操作人员的伤亡。所以，运动与干涉要素应引起模具设计人员足够的重视。运动与干涉是注塑模结构设计时不可回避的因素，也是注塑模结构设计的要点。在模具设计时，要预先铲除各种运动机构可能产生运动干涉的隐患。其具体方法是：先要找出注塑件成型时的运动要素，再去分析注塑模的各种运动机构能否会产生运动干涉，若会产生干涉，则要采取有效的措施去避免运动干涉现象的发生。

注塑件运动与干涉要素的寻找，比起寻找障碍体要素更有难度，因为注塑件运动与干涉要素更具有隐蔽性和困难性。在一般情况下，可以通过绘制注塑件运动与干涉要素的运动分析图或运动造型，以及绘制所有运动机构的构件运动分析图或造型来找到。

1.4.1　注塑件形体运动要素的分析

注塑件在成型过程中除了具有开闭模、抽芯和脱模三种基本运动形式之外，还会具有因注塑件成型时选择不同运动执行机构，而存在不同运动形式。可见注塑模的运动形式，一是取决于注塑件成型时所必须具有的运动形式；二是取决于各运动机构动作的协调性；三是取决于所选择的运动执行机构的形式。注塑模只有能够完成所设计的全部规定的动作后，才能实现注塑件的分型、抽芯和脱模动作。同时，各种运动机构的节奏要相互协调，否则就会出现运动干涉的现象。

注塑模本身是没有动力源的，需要从注塑机的开闭模运动和脱模运动中获得动力。注塑模是安装在注塑机的移动模板和固定模板上，注塑模开、闭模运动就是借助注塑机移动模板的运动而实现的，注塑件的脱模运动是由注塑机顶杆的运动所获得。因此可以说模具的开、闭模运动和注塑件的动模脱模运动是独立的运动。由于消耗的动力和功能的是注塑机的移动模板的运动，这样模具开、闭模运动是主要运动。而其他运动形式是由两处独立运动所派生的附加运动，如注塑模的抽芯运动和注塑件定模脱模运动等。还有一些其他的辅助运动，如抽芯机构的限位机构运动、脱模机构的回程运动等。

（1）注塑模的三种基本运动形式

注塑模存在着三种基本运动形式，即模具的分型运动、模具的抽芯运动和模具的脱模运动。再简单的注塑件的成型，注塑模也需要有模具的分型运动和模具的脱模运动，才能成功地进行注塑件的成型加工。在注塑件具有侧向型孔或型槽时，还需要有侧向分型和抽芯运动。

（2）复杂注塑模的运动形式

复杂和精密的注塑件，除了具有三种基本运动形式之外，还需要具有注塑件所选择运动执行机构特定的运动形式。为了便于对注塑模运动形式的确定，可以在对注塑件进行形体分析时，绘制注塑件成型要求和所选择运动执行机构的特定运动形式图来确定模具结构方案。

1.4.2　注塑件形体运动与干涉要素的定义

注塑件运动与干涉要素，是影响注塑模运动形式和运动机构的一种要素。由于具有极大的隐蔽性，我们很难在对注塑件进行形体分析，甚至在模具设计和造型时，发现注塑件运动与干涉要素。由于破坏性很大，所以我们在对注塑件进行形体分析、模具设计及造型时，都应该十分仔细和慎重地寻找注塑件运动与干涉要素。

（1）注塑件成型时运动要素的定义

为了顺利地进行注塑件成型加工，注塑模运动机构必须完成注塑模结构方案规定的运动形式，这些运动机构运动形式会影响模具结构。运动机构不同的运动形式称为运动要素。即使是模具要求具有同种的运动形式，也会因运动机构选择的不同而使得模具的结构不同。

（2）注塑件运动干涉要素的定义

注塑件在成型加工时，模具运动机构的构件之间发生的碰撞现象，以及模具运动机构的构件和模具静态构件之间所发生的碰撞现象，统称为注塑件运动干涉要素。

注塑件的运动干涉对注塑模和注塑设备具有极大的破坏作用，但注塑件的运动干涉要素是可以采取适当措施避免的。即使避免了注塑模的运动干涉，又会反过来影响到注塑模运动机构的运动形式和运动机构的结构。

（3）注塑件产生运动与干涉的种类

注塑件成型加工时产生运动与干涉要素的种类，存在着多种形式：“障碍体”形式的运动与干涉、机构运动形式的运动与干涉、机构静态形式的运动与干涉，如图1-15所示。

1.4.3　注塑件运动干涉要素的分析

在对注塑件进行形体分析时，人们比较难发现注塑件成型时会发生运动干涉的现象，因为运动干涉要素具有极大的隐蔽性。为了避免模具和注塑设备造成了损坏之后，才发现注塑件成型时存在着运动干涉的现象。对所设计的模具在进行结构方案分析时，最好就能知晓是否会发生运动干涉的现象。最好的方法就是对注塑件的形体进行运动干涉要素的分析，以及时地发现存在着运动干涉的现象。最起码也要在注塑模的图样设计或造型的过程中，发现注塑件成型时存在着运动干涉的现象，此时损失的只是图样设计或造型的时间，而不至于最后造成模具和设备的损坏。在对注塑件进行形体分析时，只要能找出运动干涉要素就可以了，至于如何去解决运动干涉要素的影响，则可放到模具结构方案分析时去做。

（1）绘制注塑件的运动与干涉要素分析图和注塑件成型运动路线分析图

在对注塑件进行形体分析时，要绘制出注塑件运动与干涉要素分析图或注塑件成型运动路线分析图。特别是对存在着“障碍体”要素的运动，以及存在着交叉运动的状况，如型孔成型的型芯抽芯超越了注塑件脱模推杆的位置时，推杆又无先复位运动的情况。通过绘制注塑件运动与干涉要素分析图或注塑件成型运动路线分析图，就可以初步发现注塑件的运动与干涉要素。找到了注塑件的运动与干涉要素，再想要找到解决的办法就相对容易了。

绘制出注塑件运动与干涉要素分析图或注塑件成型运动路线分析图，仍不可能全部地寻找到注塑件的运动与干涉要素，还要在模具图样设计或造型时，绘制所有运动机构的构件运动分析图，从中找到注塑件运动与干涉要素。通过此过程，能够解决注塑件运动与干涉的现象。

（2）注塑件“障碍体”形式运动与干涉要素的分析

找出注塑件在常规成型加工时，会产生运动干涉的“障碍体”要素。为了避开“障碍体”的影响，应绘制出新形式的注塑件运动与干涉要素分析图或注塑件成型运动路线图。

（3）注塑件运动形式运动与干涉要素的分析

由于注塑件成型时，存在着模具的开闭运动、抽芯运动和注塑件脱模运动，需要将这些注塑件运动与干涉要素分析图或注塑件成型运动路线分析图绘制出来。然后，进行注塑件运动与干涉要素的分析，就可以初步确定注塑件运动与干涉要素。经调整过的注塑件运动与干涉要素分析图或注塑件成型运动路线，一般可以消除注塑件的运动干涉，再在模具图样设计或造型时，绘制出所有运动机构的构件运动分析图，找到注塑模上的运动干涉要素。在注塑模设计或造型的同时，才可以全部解决注塑件运动与干涉的现象。

（4）注塑模运动构件与静态构件的运动与干涉要素的分析

注塑模运动构件与静态构件的运动与干涉要素的分析，可在模具图样设计或造型时，绘制出所有运动机构的构件运动分析图，从而找到注塑模运动与干涉要素及解决运动与干涉现象。绘制构件运动分析图和造型，就是要将运动机构的构件运动路线、起始位置、终止位置和运动的行程图绘制出来，才能将发生碰撞构件的部位确定下来。如果运动件与运动件或运动件与静止件初始位置与终止位置出现投影重叠现象，说明重叠部分的注塑模构件会产生运动干涉。

1.4.4　注塑件运动与干涉要素分析案例

寻找注塑件运动与干涉要素和解决运动干涉方案，在绘制注塑件运动与干涉要素分析图或注塑件成型运动路线分析图时，只能解决注塑件成型加工时的运动与干涉的路线问题，而不能解决模具运动构件间和模具运动构件与静态构件间的碰撞问题。这就需要在模具图样设计或造型时，绘制出所有运动机构的构件运动分析图，进而确定构件间的碰撞部位。

［例1-15］　三通接头，如图1-16（a）所示。是由三个相互垂直的型孔组成，并且三孔在交叉处对接贯通。三通接头三垂直型孔的成型，如图1-16（b）所示。是由型芯Ⅰ'、Ⅱ'和型芯Ⅲ'组合后成型。型芯Ⅰ'、Ⅱ'为水平抽芯，可以利用斜销滑块抽芯机构进行抽芯和复位。型芯Ⅲ'为垂直抽芯，型芯Ⅲ'安装在脱模机构的安装板上，可利用模具的脱模运动完成制品的抽芯。这是因为三通接头需要用推管脱模，型芯Ⅲ'只能是安装在两副安装板中的一副之上。成型三通接头三孔型芯运动与干涉要素分析图，如图1-16（c）所示。若型芯Ⅲ'不能在型芯Ⅰ'和Ⅱ'复位之前先行复位，就必将导致与型芯Ⅰ'和Ⅱ'复位时与型芯Ⅲ'的碰撞，即会发生型芯Ⅰ'和型芯Ⅱ'与型芯Ⅲ'的碰撞。这种运动干涉现象，是在型芯Ⅰ'和型芯Ⅱ'复位时超越未先行复位的型芯Ⅲ'时所发生的，会造成三件型芯的弯曲或折断，所以需要多加注意。

［例1-16］　管接嘴的运动与干涉要素分析，如图1-17所示。4×ϕ9.2mm孔与ϕ37mm孔需要贯穿，成型4×ϕ9.2mm孔与ϕ37mm孔的型芯就会发生碰撞。4×ϕ9.2mm孔有错位的要求，ϕ40mm圆柱上有“变形”的要求。变形和螺孔错位是需要模具采用相应的结构，才能够满足要素的成型加工的要求。

［例1-17］　豪华客车带灯后备厢锁主体部件，如图1-18所示。由于6mm×30°×3.1mm和6mm×10°×1.06mm显性“障碍体”的存在，正常的注塑件脱模运动会与显性“障碍体”发生碰撞，为此只有改变注塑件脱模运动的方向为斜向脱模，才可避免模具动模型芯与注塑件“障碍体”的碰撞。又因模具成型制品的×7.7mm孔型芯隐性“障碍体”的存在，使得成型注塑件孔的型芯与斜向脱模运动发生碰撞，如图1-18的C—C剖视图所示。因为注塑模必须是斜向脱模，成型4×6mm×10mm方孔的型芯就不可能采用内抽芯的形式，而只能采用外抽芯的形式。如图1-18的B—B断面图所示，型芯Ⅱ穿插在型芯Ⅰ的槽中，型芯Ⅱ和型芯Ⅰ若同时进行抽芯运动时，型芯Ⅱ不可能在瞬间穿越51mm的距离，也就必将会发生型芯Ⅱ和型芯Ⅰ相交抽芯碰撞的现象。根据形体分析的结果，该带灯后备厢锁主体部件存在多处的“运动与干涉”要素，若在注塑模设计时不能很好地处理这些“运动与干涉”要素，其后果不堪设想。

［例1-18］　分流管的“运动与干涉”分析图，如图1-19所示。11×ϕ（6.5±0.1）mm孔与弯舌状的型腔是相互贯通的。成型11×ϕ（6.5±0.1）mm孔与弯舌状型腔的两处型芯抽芯时，需要进行相交的抽芯和复位运动。两处型芯在复位后还需要相互贯穿，这样便会存在碰撞的问题，即运动干涉要素。

注塑模的各种运动机构在成型加工过程中，需要严格地按照规定的运动机构的先后顺序进行，即由模具的合模运动→产生注塑模脱模机构复位运动及抽芯机构的复位运动；由模具的开模运动→产生注塑模的抽芯运动；由注射机的推杆运动→产生注塑件的脱模运动。但是，注塑模若有多个抽芯运动，有时也要严格地按照抽芯机构的先后次序进行。总之，机构的运动需要按照注塑模的机构运动分析的排序进行，要做到动作协调一致，不可无序进行，否则将会产生运动的干涉现象。