简单脱模机构.docx

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简单脱模机构

　　　简单脱模机构

　　在注塑成型的每一个循环中，塑件必须从模具型腔中取出，最理想的情况是模具开启后，塑件由自身重力作用从型腔或型，芭上自动脱落。

事实上，由于塑件表面的微观凸凹、附着力和内应力的存在，必须设计取出塑件的脱模机构（或称为顶出机构），完成将塑件和浇注系统凝料等与模具松动分离，并从模内取出的动作。

　　脱模机构由一系列推出零件和辅助零件组成.按推出脱模动作特点可分为一次推出脱模（简单脱模），二次推出脱模，动、定模双向推出脱模，带螺纹塑件脱模等。

按推出动作的动力源分类，可分为手动脱模、机动脱模、液压脱模和气压脱模等。

　　脱模机构的设计原则如下。

（1）机构运动准确、可靠、灵活，并有足够的刚度、强度来克服脱模阻力。

（2）保证塑件不变形或不损坏。

机构推出重心与脱模力中心相重合，推出力分布均匀，作用面积尽可能大且作用点靠近型芯，可防止塑件脱模后变形;推出力作用在塑件刚性和强度最大的部位（如凸缘、加强筋等），可防止塑件在推出时造成损坏。

　　（3）保证塑件良好的外观。

顶出位置应尽量设在塑件内部或对塑件外观影响不大的部位。

同时，与塑件直接接触的脱模零件的配合间隙要保证不滋料，以避免在塑件上留下飞边痕迹。

　　（4）尽量使塑件留在动模一侧，以便借助注射机的开模力驱动脱模装置，完成脱模动作，简化模具结构。

　　开模后塑件在推出机构的作用下，通过一次推出动作将塑件脱卸出模具的机构称为一次推出脱模机构，或称为简单脱模机构。

它是最常用的一种脱模机构，有推杆脱模、推管脱模、推板脱模、多元件联合脱模和气动脱模等形式。

　　1.推杆脱模机构

　　推杆（顶杆）脱模机构具有制造简单、更换方便、顶出效果好等特点。

但因顶出面积一般较小，容易引起应力集中而顶坏塑件或使塑件变形，不适于脱模斜度小和顶出阻力大的管形或箱形塑件。

　　1）推杆脱模机构的组成

　　推杆脱模机构由推出部件、导向部件和复位部件等组成。

　　①推出部件。

如图4一82所示，推杆1直接与塑件接触，开模后将塑件推出。

推杆固定板2、推板5的作用是固定推杆、传递注塑机液压缸推力的作用。

挡销8的作用是调节推杆位置，便于清除杂物。

　　②导向部件。

为使推出过程平稳，推出零件不致弯曲卡死，推出机构中设有导柱4和导套3，起到完成推出导向作用。

③复位部件。

使完成推出任务的推出零部件回复到初始位置。

图4一82中利用复位杆7复位。

　　2）推杆的设计

　　（l）推杆的形式。

　　①普通推杆（顶杆）。

普通推杆只起顶出塑件的作用，本身仅端面参与成型。

图4一83（a）所示为单节式推杆（顶杆），配合部分和固定部分的尺寸公差一样，适用于小型模具.图4一83（b）所示为阶梯式推杆（顶杆），用于推杆直径较小和顶出距离较大的模具。

图4一83（c）所示为插人式阶梯推杆，插人部分直径小，是顶杆的工作部分，长度是（4~6）d，用优质钢材制造，插人时采用过渡配合，插人后用钎焊方法固定。

图4一83中的长度尺寸L和N需结合模具的尺寸选定。

②成型推杆（顶杆）。

成型推杆除了顶出塑件外，还参与成型。

推杆可做成塑件某一部分的形状，或作为型芯，其截面形状如图4一84所示。

（2）推杆的位置。

　　推杆的位置应设在顶出阻力大的地方，当顶出力相同时，推杆要均匀布置，保证塑件顶出时受力均匀，不易变形。

推杆应在塑件的非主要表面上、非薄壁处，以免塑件变形，以及因产生顶出痕迹影响塑件外观。

在保证塑件质量和顺利脱模的情况下，推杆的数目不宜过多。

图4一85所示的壳或盖类塑件的侧面阻力最大，推杆要设在端面或靠近侧壁的部分，但注意不要和型芯（或嵌件）边缘的距离太近，以免影响凸模、凹模的强度。

图4一86所示为带有凸台和加强筋的塑件，推杆设在凸台或加强筋的底部。

　　（3）推杆的固定及配合。

推杆与推杆孔的配合一般为HS/f8或H7/e7，表面粗糙度一般为R.=0.8~0.4μm。

推杆在固定板中的形式如图4一87所示。

图4一87（a）所不为一种常用的推杆固定形式，推杆直径可比固定孔的直径小0.5~1mm，可用于各种形式的推杆。

图4一87（b）所示是利用垫板或垫圈代替固定板上的沉孔，使之加工简便的结构。

图4一87（c）中，推杆的高度可以调节.螺母起固定锁紧作用。

图4一87（d）所示为利用螺丝顶紧推杆的结构，适于推杆直径较大及固定板较厚的情况。

图4一87（e）所示为铆接的形式，适于直径小的推杆或推杆之间距离较近的情况。

图4一87（f）所示为用螺乍J紧固的结构，适于粗大的推杆。

　　3）导向装置

在顶出塑件时，为了防止因塑件反推力不均导致推杆固定板扭曲倾斜而折断推杆或造成运动阻滞，特别是对于细长推杆或推杆数量较多的情况，常设置导向零件。

导柱一般不应少于2个，大型模具需要4个。

图4一88所示为导柱安装的3种形式。

前两种形式的导柱除定位外，还能起到支撑柱的作用，以减少注塑成型时动模支承板的弯曲。

模具小，推杆少，塑件数量不多时，只有导柱即可;反之，模具还需要装配导套，以延长导向零件的寿命及保证使用的稳固可靠。

　　4）复位装置

　　脱模机构完成塑件顶出后，为进行下一个循环必须回复到初始位置。

目前，常用的复位形式主要有复位杆复位、弹簧复位等。

　　复位杆又称为回程杆或反顶杆。

复位杆必须装在推杆固定板上，且各个复位杆的长度必须一致，复位杆端面常低于模板平面0.02~0.05mm。

复位杆一般设2~4根，位置在模具型腔和浇注系统之外。

由于模具每闭合一次，复位杆端面都要和定模板发生一次碰撞，为避免变形，复位杆端面和与之相接触的定模板的相应位置应镶嵌淬火镶块。

若生产批量不大或塑件精度要求不高，则将复位杆淬火即可，定模板可不淬火。

复位杆有时兼导柱的作用，可省去脱模机构的导向元件。

　　弹簧复位是脱模机构的简单复位方式。

弹簧在推板与动模板之间，顶出塑件时弹簧被压缩。

合模时，只要注塑机的顶杆一离开模具推板，弹簧的回力就将脱模机构复位。

弹簧有先复位作用。

图4一89～图4一91所示为几种复位形式。

图4一89所示为复位杆的形式，在图4一89（a）中，复位杆顶在淬过火的垫块上，而垫块是镶在未淬火的定模板上;图4一89（b）所示为复位杆直接顶在定模板上。

在图4一90中推管兼作复位杆。

图4一91所示为弹簧复位形式，图4一91（a）所示为弹簧套在定位杆上，图4一91（b）所示为弹簧套在推杆上。

　　2.推管脱模机构

　　推管又称为空心推杆或顶管，特别适用于圆环形、回筒形等中心带孔的塑件脱模，其优点是推顶平稳可靠，整个周边推顶塑件，塑件受力均匀，无变形，无推出痕迹，同轴度高。

但对于薄壁深筒型塑件（壁厚小于1.5mm）和软性塑料（如聚乙烯、软聚抓乙烯等）塑件，因其易变形，不易单独采用推管推出，应同时采用其他推出元件（如推杆），才能达到理想的效果。

推管顶出结构的常用方式如图4一92（a）所示。

型芯用台肩固定在动模座板上，型芯较长，使模具闭合厚度加大，但结构可靠，多用于顶出距离不大的场合。

图4一92（b）所示为型芯用键或销固定在动模板上的结构，推管中部开有长槽，槽在圆销以下的长度应大于顶出距离，这种结构型芯较短，模具结构紧凑，但紧固力小，要求推管和型芯及型腔的配合精度较高，适用于型芯直径较大的模具.图4一92（c）所示为推管在型腔板内滑动的结构，可以缩短推管和型芯的长度，但型腔的厚度加大。

图4一92（d）所示为扇形推管（三根扇形推杆的组合）的结构，结构具有图4一92（c）所示形式的优点，但推管制造麻烦，强度较低，容易损坏。

推管尺寸可参考图4一92（e）并结合模具的结构进行设计。

推管内径与型芯滑动配合，外径与模板滑动配合，小直径推杆取HS/f8，大直径取H7/f6配合。

推管与型芯的配合长度比顶出行程大3~5mm，推管与模板的配合长度一般等于（0.8一2）D。

推管的材料可为TS、T10钢等，淬火硬度为53~57HRC;对于一般要求不高的模具，可用45钢调质处理，硬度为235HB。

　　3.推件板脱模机构

　　推件板又称为脱模板、刮板，此种脱模机构适用于大筒形塑件、薄壁容器及各类罩壳形塑件。

推件板脱模的特点是顶出均匀，力量大，运动平稳，塑件不易变形，表面无顶出痕迹，结构简单，无需设置复位装置;但对于非圆形的塑件，其配合部分加工困难，并因增加推件板而使模具重量有所增加，对于大型深腔容器，尤其是采用软质塑料时，要在推件板附近设置引气装置，防止在脱模过程中形成真空。

推件板结构如图4一93所示，在图4一93（a）、（b）中，推件板与推杆之间采用固定连接，以防止推件板在顶出过程中脱落;在图4一93（c）、（d）、（e）中，推件板与推杆之间无固定连接，严格控制顶出距离，导柱就会有足够长度保证推件板不脱落。

其中，图4一93（a）所示结构应用最广;图4一93（b）推件板镶人动模板中，又称环状推件板，结构紧凑;图4一93（a）所示结构适用于两侧带有顶出杆的注塑机，模具结构可大大简化，但推件板要适当加大和增厚以增加刚性;图4一93（d）所示为用定距螺钉的头部一端顶推件板，另一端和顶出板连接的结构，省去顶出固定板;图4一93（e）中，推件板的导向借助于动、定模的导柱，为制造方便，推杆和推件板之间应留有0.5mm的间隙，但当推件板和推杆同时使用时，此间隙不允许存在。

　　推件板与型芯之间的配合为间隙配合，如H7/f6等，配合表面粗糙度R.为0.8~0.4μm。

推件板用45钢调质制成;对于要求较高的模具，用TS等材料，经淬火硬度为53~55HRC。

　　4.推块脱模机构

　　对于平板状带凸缘的蛆件.如用推板脱模会翻附模具，则可采用推块脱模结构。

这类塑件有时也用推杆脱模机构，但塑件容易变形，且表面有顶出痕迹。

　　推块是型腔的组成部分，应有较高的硬度和较低的表面粗糙度，推块与型腔、型芯之间应有良好的间隙配合，要求滑动灵活且不溢料。

推块所用的推杆与模板的配合精度要求不高。

推块脱模机构如图4一94所示。

图4一94（a）中无复位杆，推块复位靠主流道中的熔体压力来实现;图4一94（b）中复位杆安装在推块的台肩上，结构简单紧凑，但复位杆的孔离型腔很近，对型腔强度有一定影响;图4一94（c）中复位杆固定在推杆固定板上，适用于推块尺寸不大且无台肩的情况。

　　推块与型腔间的配合为H7/f6等，配合表面粗糙度R.为0.8~0.4μm。

推块材料用TS等材料，经淬火硬度为53~55HRC，或45钢调质硬度为235HB。

　　5.利用成型零件的脱模机构

　　成型零件（如镶块、凹模等）在推杆的作用下带出塑件的装置，称为利用成型零件的脱模机构。

图4一95所示为利用可动成型镶块在推杆的作用下，完成塑件顶出的结构。

顶出后，镶块和塑件需要在模外分开，镶块再重新安装在模内以成型下一个塑件。

其中，图4一95（a）所示为利用推杆顶出螺纹型芯;图4一95（b）中推杆顶出的是螺纹型环，为便于型环安放，推杆采用弹簧复位;图4一95（c）所示为利用成型塑件内部凸边的活动镶块顶出;图4一95（d）中镶块固定于推杆上，脱模时，镶块不与模体分离，要手动取出塑件。

图4一96所示为利用型腔带出塑件的顶出机构，塑件脱离型芯后，还要用手将塑件从型腔中取出。

　　需说明的是，前面讲的推块脱模机构可认为是推板脱模机构的一种变异，也可认为是利用镶块的脱模机构。

　　6.多元件联合脱模机构

　　对于深腔壳体、薄壁，局部有管状、凸筋、凸台及金属嵌件的复杂塑件，多采用两种或两种以上的简单脱模机构联合推顶，以防止塑件脱模时变形，如图4一97所示。

图4一97（a）所示为推杆和推件板并用的例子，由于型芯内有大脱模阻力部分，若仅用推件板脱模，可能产生断裂或残留现象，增加推杆可顺利脱模，但不利于型芯冷却;图4一97（b）所示为推管、推杆并用的机构，原因在于有局部脱模斜度小且深的管状凸起，凸起及周边的脱模阻力较大;图4一97（c）所示的塑件与图4一97〔b）所示的相同，但脱模采用推管、推件板并用的类型。

图4一98是同时利用推件板、推杆、推管、活动镶块的顶出机构。

　　7.气动脱模机构

　　气动脱模机构是指通过装在模具内的气阀（气缝）把压缩空气引入塑件和模具之间使塑件脱模的一种装置，它特别适用于深腔薄壁类容器，尤其是软性塑料的脱模。

气动脱模装置虽然要设置压缩空气的通路和气门等，但模具结构大为简化，型芯和凹模都可使用气动脱模，可在开模过程任意位置推出塑件。

图4一99所示为气动脱模机构，塑件固化后开模，通人100~400kPa的压缩空气，使阀门打开，空气进入型腔与塑件之间，完成塑件脱模.图4一100所示为推件板、气压联合脱模的机构，塑件为深腔薄壁塑件，为保证脱模质量，除了采用推件板顶出外，还在推件板和型芯之间吹人空气，使脱模顺利可靠。

作者：

汽车模具