第五节推出机构的设计.docx

1、第五节 推出机构的设计第五节 推出机构的设计在注射成型的每循环中，都必须使制品从模具型腔和型芯上脱出，这种脱出制品的机构称为推出机构或脱模机构。一、推出机构的设计要求(1)尽量使塑料制品留在动模上 这是因为要利用注射机顶出装置来推出制品，必须在开模过程中保证制品留在动模上，这样模具结构较为简单。(2)保证制品不变形不损坏 为此必须正确分析制品与型腔各部位的附着力的大小，选择合理的推出方式和推出部位，使脱模力合理分布。由于制品收缩时包紧型芯，因此脱模力作用位置应尽量靠近型芯，同时亦应布置在制品刚度、强度最大的部位(如凸缘、加强肋等处)，作用面积也应尽可能大些，以免损坏制品。脱模力的确定与抽芯力的

2、计算相同，但要精准汁算复杂形状制品的脱模力比较困难，这是因为制品与型腔的附着力，尤其对型芯的包紧力，与制品的材料性质、制品形状、成型工艺参数、脱模斜度、型芯间距、型腔表面粗糙度等因素有关。一般情况下，制品收缩率大，壁蜂、型芯尺寸人们复杂，脱模斜度小以及型腔表面粗糙度大约，脱模阻力就大，反之则小。实际生产中常用类比法进行估算。在确定脱模零件结构时，应综合考虑上述因素，以保证制品顺利脱模。(3)保证制品外观良好 也就是说，推出制品的位置应尽量选在制品的内部或对制品外观影响不大的部位。(4)结构可靠 即推出机构应工作可靠，运动灵活，具有足够的强度和刚度。二、推出机构的分类1，按动力来源分类(1)手动

3、推出机构 常用于注射机不带顶出装置的定模一方，开模后，由人工操作推出机构推出定模中的制品。(2)机动推出机构 它利用注射机开模动作，通过推出机构推出制品。(3)液压推出机构 它是靠注射机上设置专用的液压推出装置进行脱模。(4)气动推出机构 它是利用压缩空气将制品吹出。2，按模具结构分类(1)简单推出机构；(2)双推出机构；(3)二级推出机构；(4)带螺纹制品的推出机构。三、简单推出机构简单推出机构又可分多种结构形式，常见的结构形式有下面几种。1、推杆推出机构用推杆推出制品，尤其是圆推杆推出制品是推出机构中最简单、最常用的种。因它制造简单，更换方便，滑动阻力小，脱模效果好，设置的位置自由度大，且

4、容易实现标准化，所以在生产中广泛应用。但因推杆和制品接触面积小，容易引起应力集中，从而可能损坏制品或使制品变形，因此不宜用于斜度小和脱模力大的管形和箱形制品的脱模。(1)推杆的形状及尺寸 因制品的几何形状及型腔、型芯结构不同，所以推杆截面形状也不尽相同，常见的推杆截面形状如图595所示。设计模具时，为了便于推杆的加工，应尽可能采用圆形截面的椎杆；在某些不宜采用圆形推杆或推杆起成型制品某一形状时，可采用如图595b图595h所示的推杆。起成型制品某一部分形状作用的推杆称为成型推杆。标准推杆(GB4169.184)是等截面的，如图596a所示。推杆的截面尺寸不应过细或过薄，以免影响强度和刚度。细长

5、形推杆可将后部加粗成台阶形，如图596b所示，一般使2d。此外，根据结构需要、节约材料和制造方便的原则，还有组合结构的推杆，如图596c所示。对于一些要求配合间隙很小的推杆，其推杆工作端也可设计成锥形，如图597所示。虽然带锥形的推杆的加工耍比圆柱形困难，但它在注射成型时无间隙，推出时无摩擦，工作端与制品接触面积大，推出制品表面平整，面且在推出制品时，在型腔表面与制品之间迅速进气，便于脱模。锥角般取60，角度不宜太大，否则会影响锥体部分的强度。(2)推杆的固定形式 推杆与固定板的连接形式见图598。其中图598a是种常见的固定形式，适用于各种不同结构形式的推杆；图598b是用垫圈来代替固定板上

6、的沉头孔以简化加工；图598c是用螺母拉紧推杆，用于直径较大的推杆及固定板较薄的场合；图598d是用紧定螺钉顶紧推杆，用于直径大的推杆和固定板较厚的场合；图598e用螺钉紧固推杆，适用于较大的各种截面形状的推杆；图598f足铆接式，适用于推杆直径小且数量多及间距较小的场合，(3)注意事项 推杆直径大小与设置位置除应符合推出机构设计要求外，还应注意下列事项：1)推杆废尽量短，但在推出时，必须将制品推出型芯(或型腔)，并高于型芯(或型腔)顶面510mm。注射成型时，推杆端面应高出型芯、型腔表面0.050.1mm否则会影响制品的使用，如图599所示。2)推杆与其配合孔一般采用H9f9的配合 并保证”

7、定的同轴度，使其在推出过程巾不卡滞，配合长度取推杆直径的1.52倍，通常不小于12mm。3)椎杆通过模具成型零件的位置，应避开冷却通道。 4)在确保制品质量与顺利脱模的前提下，推杆数量不宣过多，以简化模具和减少对制品表面质量的影响。2、推管推出机构对于中心带孔的圆筒形制品或局部是圆筒形的制品，可用推管推出机构进行脱模，推管推出机构和推杆推出机构的运动方式基本相同，只是推管中间有个固定型芯，如图5100所示。其中国5100a是用销或键固定型芯，推管中部开有槽，槽在销的下方长度l应大于推出的距离。其特点是型芯较短，模具结构紧凑，但型芯紧固力小，而且要求推管与型芯和凹模板间的配合精度较高(IT7)，

8、适用于型芯直径较大的模具；图5100b表示型芯的台肩固定在模具动模座板上，型芯较长，但结构可靠，多用于推出距离不大的场合；图5100c为推管在凹模板内移动，可缩短推管和型芯的长度，但凹模板厚度增加；图5100d为扇形推管，这种结构也具有图5100c形式的优点，但推管制造麻烦，强度较低，容易损坏。推管推出机构推出工作均衡、可靠，且在制品上不留痕迹。但对成型一些软质塑料如聚乙烯、软聚氯乙烯等制品，不宜采用单一的推管脱模，尤其是对一些薄壁深筒形制品更是如此，通常要采用联合推出机构才能达到理想效果。联合推出机构是指对同一制品采用多种不同推出零件一起推出的机构。3、推件板推出机构推件板又称脱模板。深腔薄

9、壁的容器、罩子、壳体形以及透明制品等不允许有推杆痕迹的制品都可采用推件板推出机构。推件板推出机构的结构形式如图5101所示。其中图5101a是应用最广泛的形式，推件板借助于动、定模的导柱导向；图5101b表示推件板由定距螺钉拉住，以防脱落；图5101c为推件板镶入动模板内，模具结构紧凑，推件板上的斜面是为了在合模时便于推件板的复位；图5101d是利用注射机两侧顶杆推动推件板的一种形式，模具结构简单，但推件板要适当增大和增厚；图5101e表示定距螺钉的安装与图5101b恰恰相反，这样可省去推板。推件板推出机构不必另设复位机构，在合模过程中，推件板依靠合模力的作用而复位。这种机构的特点是，在制品的

10、整个周边进行推出，因而脱模力大而且均匀，运动平稳，无明显推出痕迹。但在使用过程中要处理好两个关键问题，即推件板和型芯之间摩擦与咬合和推件板与型芯间隙中的溢料问题。推件板与型芯表面摩擦拉毛之后，既影响了制品的表而粗糙度，又造成制品脱模困难，所以应根据制品的形状和尺寸正确设计推件板与型芯的配合形式及配合间隙。常用的配合形式如图5102所示，其中图5102a配合间隙可适当放大，两者接触面摩擦机会少，加工又方便，适用于制品高度尺寸小，并有一定脱模斜度，塑料流动性较差的场合；图5102b所示用于推出壁厚较大的制品，推件板在制品推出过程中与型芯不接触，不可能磨损和拉毛，其配合锥度还起到辅助定位作用；图51

11、02c所示为推件板与型芯采用锥而接触，共优点与锥形推杆相同，图配合对小性好，成型时不会产生飞边，适用于流动性好的塑料；当制品脱模斜度很小而高度又大，无法使用这种形式时，可采用如图5102d所示的结构形式。推件板与型芯接触的部位一般需要有一定的硬度和粗糙度要求，如采用整体淬硬，会因淬火变形而影响孔的位置精度，故常采用局部镶嵌或组合结构，如图5103所示。在实际生产中镶嵌方法应用较为广泛。对于大型深腔的容器，特别是软质塑料成型时，若用推件板脱模，应考虑附设引气装置，以防在脱模过程中塑料制品内腔形成真空，致使脱模困难，甚至使制品企形损坏。图5104为锥阀式引气装置。 4、推块推出机构对于平板状带凸缘

12、的制品，表面不允许有推杆痕迹，且平面度要求较高，如用推件板脱模会粘附模具时，则可使用推件块推出机构，如图5105所示。由图可见，推块是型腔的组成部分，因此应有较高的硬度和较小的粗糙度。与型芯和型腔的配合精度高，要求滑动灵活，又不允许溢料。推块的复位一般依靠复位杆来实现，但图5105a中推块的复位却靠主流道中熔体压力来实现的。5、活动镶块或凹模推出机构有一些制品限于结构形状和所用材料(如透明度较高)的关系，不能采用推杆、推管推件板等推出机构脱模时，可用成型镶块(图53)或凹模(图5106)带出塑料制品的推出机构脱模。图5106所示的脱模方式，制品脱出型芯后还要用手工将制品从凹模内取出。6，联合推

13、出机构前述推出机构都是单一推出元件的推出方式。对于复杂制品的成型往往需要几种推出元件同时使用。如图5107所示为推杆和推块联合推出机构。推出时，成型推杆与推块同时起推出作用，这样可避免制品的变形和损坏。这种脱模方式对具有多个小孔的平板形制品较为有利。推杆还可与推管联合推出制品。联合推出机构的优点是推出平稳、可靠，推出力大，但结构复杂。带螺纹型芯和螺纹型环的模具，可将螺纹型芯与螺纹型环与制品一起推出，然后用简单机械把螺纹型芯与螺纹型环与制品分开。7、推出机构的辅助零件为了保证制品顺利脱模和推出机构各部分运动灵活，以及推出元件的可靠复位，必须有以下辅助零件的配合作用。 (1)导向零件 推出装置在模

14、具中作往复运动，为了使其动作灵活并减少摩擦，除成型部分与模具采用间隙配合外，其余部分都处于浮动状态，即与模板不接触，如图5107所示。在卧式和直角式注射机上的注射模中，推杆固定板和推板的重力作用于推杆上，同时在推出过程中制品推出阻力和注射机顶出杆的作用力可能形成力矩，致使推杆固定摄扭曲、倾斜，这些都使推杆承受横向负荷，可能导致推杆变形，甚至断裂或卡死，尤其是细长推杆。为了防止上述现象发生。常用导向零件来承受上述负荷，如图5108所示。图5108a和图5l08b中的导柱除起导向作用外，还起支承作用，以增强支承板的刚度。图5l08c则不能起支承作用。模具推杆数量少、产量不大时，可不设导套，如图51

15、08a所示。对于模具小，推板和推杆固定板质(重)量轻，推出力对称的，也可不设导向机构，但此时复位杆与动模板需采用间隙配合(常取H7f9的配合)，有时为了让复位杆起导向作用，可将复位杆直径加大。(2)复位零件 在推出机构完成制品脱模后，为了继续注射成型，推出机构必须回到原来位置。为此，除推件板脱模外，其它脱模形式一般均需要设置复位零件。固定式注射模常用的复位形式有：1)复位杆。它的作用是使已完成推出制品任务的推杆回到注射成型状态的位置。复位杆在结构上与推杆相似，所示同的是它与模板的配合间隙较大，同时复位杆顶面不应高出分型面，如图5l中的件10。2)推杆的兼用形式。在制品的几何形状和模具结构允许的

16、情况下，可利用推杆使推出装置复位。图5109a为推杆与复位杆兼用。图5109b所示，拉料杆兼作推杆用，开模时，利用拉料杆将制品拉在动模一侧，然后，再利用拉料杆把制品从型芯上脱出。合模时拉料杆与推件板一起复位。3)其它复位机构。见先复位机构介绍。四、先复位机构在推出机构中，推出元件有时不先复位会造成放置嵌件不便，或出现与侧型芯的干涉现象；为了便于操作或抽芯与推出动作的协调，如在可能的范围内加大斜导柱角度，仍不能避免干涉时，即采用先复位机构。常用的先复位机构有以下几种形式：1、弹簧复位机构图5110所示是利用弹簧力位推出机构复位。图5110a足弹簧的内孔装定位杆或把弹簧套在复位杆上，以免工作时弹簧

17、偏移；图5110b是当推杆周围的中间位置允许时，将弹簧直接套在推杆上，弹簧复位方式结构简单，但须注意弹力要足够，一曰弹簧失效，要及时更换。2、楔形滑块先复位机构如图5111所示，合模时，固定在定模上的复位杆4(楔形杆)先碰到楔形滑块，楔形滑块与推杆固定板上的导滑槽配合，可沿导滑槽左右滑动。由于楔形滑块两面均为45斜面，在复位杆推动下，一方面向右移动，另一方面又使推杆固定板连同推杆产生复位动作，当复位杆的45斜面完全脱离楔形滑块的45斜面时，推杆的复位动作即结束。推杆复位的先后时间取决于复位杆的长度，因此复位杆的长度应足以使产生干涉的推杆先退出干涉位置。这种复位机构的特点是，楔形滑块不宜过大，所

18、以推杆先退回的行程较小。3、摆杆先复位机构图5112所示为摆杆先复位机构。其先复位原理与图5111相同，所不同的是以摆杆代替楔形滑块的作用。摆杆的一端(上端)以铰链形式固定在文承板上，可绕面定点摆动。这种结构形式的优点是推杆复位行程较大，摆杆愈长，推杆复位行程愈大，而且摆杆端部装有滚轮，动作灵活，摩擦力小，在生产中常采用这种结构形式。4、杠杆先复位机构图5113所示的结构为杠杆先复位机构。它与前两种机构相似，复位杠杆1固定在推杆固定板5上，可统中心支点转动，合模时复位杆2端部的45斜面推动杠杆的外端，而杠杆的内端顶在支承板上，从而迫使推杆固定板连同推杆下移，当复位杆45斜而完全脱离杠杆时，推杆

19、的先复位即告结束。五、二级推出机构前而所述的脱模机构，无论采用单一的或多元件联合推出机构，它的脱模动作都是一次完成的。但有时由于制品的形状特殊或生产自动化的需要，在一次推出动作后，制品仍难以取出或不能自由落下，需要增加一次推出动作。有时为了避免采用一次推出制品受力过大，例如深腔薄壁零件由于制品对型芯包紧力大，有可能一次推出会使制品破裂或变形，也必须再增加一次推出动作，以分散脱模力，保证制品完好地推出模外。这种实现先后两次推出的机构称为二级推出机构。下面介绍几种二级推出机构的结构及工作原理。1、单推件板二级推出机构这种机构的特点是只有一个推件板，第一个推出动作可通过弹簧、拉杆、摆杆、滑块等零件来

20、实理，第二个动作由简单推出机构来完成。(1)侧面摆杆推件板二级推出机构 图5114所示为采用侧面摆杆顶动推件板实现第一次推出，由推杆完成第二次推出的二级推出机构。图5114a为合模状态，活动摆杆固定在型芯固定板上；图5114b表示第一次推出动作，当开模到一定距离时，固定在定模上的拉钩带动摆杆迫使摆杆顶动推件板(又是凹模板)移动，使制品脱离型芯，实现第一次推出动作，并由限位螺钉5限制推件板4的移动距离()。继续开模时，拉钩1与摆杆脱开。第二次动作是由推杆特制品从凹模板中推出，如图5114c所示，制品可自由落下。弹簧9使摆杆始终紧靠推件板。推杆的复位由复位杆6来完成。设计时应做到：第一次推出推件板

21、移动距离应大于(为制品孔深)；第二次推出时推杆移动的距离大于和(为制品在 凹模中的高度)之和。 (2)弹簧推件板二级推出机构图5115是利用弹簧推力完成第一次推出动作，推杆完成第二次推出动作的二级推出机构。图5115a为合模状态。开模时，靠弹簧椎力推动动模板(又是推件板)，使制品脱离型芯，如图5115b所示，实现第一次推出动作，推出距离由限位螺钉控制，应大于。二次推出是由推杆将制品从动模板中强行推出(强行脱模，使塑件外侧凹处从型腔中脱出)，如图5115c所示。推杆推出行程应大于和之和。这种机构结构简单、紧凑，但由于弹簧推力有限，因此，只适用于推出距离不大，包紧力较小的场合。2，双推板二级推出机

22、构该机构的特点是有两块推板，先后改动作完成二次推出。常见结构形式有：(1)摆钩式双推板二级推出机构 图5116是利用摆钩来实现二次推出的机构。制品为薄壁罩形件，周围带凸缘，内腔有凸筋，为避免一次推出制品产生变形，因而采用两次推出。图5116a为定、动模已分型，未脱模状态。由于摆钩5钩住推板4，所以开模后动模移动到一定位置，注射机顶杆1推动推板2，使二次推板4与一次推板3同时移动，推件板6在连接推杆7的推动下和锥形推杆9一起将制品脱出型芯8，完成第一次动作，如图5116b所示。接着，摆钩5上斜面与支承板上斜面相接触，迫使摆钩与二次推板4脱开，此时一次推板3、推杆7、推件板6停止移动，而锥形推杆继

23、续推动制品，将制品推出凹模(即推件板6)，完成第二次推出动作，如图5116c所示。二次推板与支承板间距L与第一次推出量，第二次推出量及制品高度、的关系应满足如下不等式：，L+。 (2)三角滑块超前二级推出机构 图5117所示为利用三角滑块超前二级推出机构。图5117a所示为定、动模分型，未脱模状态。当动模移动到一定位置时，注射机顶杆推动一次推板8，使推杆1、连接推杆4和推件板3一起移动，从而使制品从型芯2上脱出距离，如图5117b所示，完成第次推出动作。此时斜楔5与三角滑块（可以在二次推板6的导滑槽内滑动)斜面开始接触，继续推出时，推杆l除与推件板3作同步移动外，还因三角滑块在斜楔5的作用下，

24、在导滑槽内作水平方向移动，通过斜面推动二次推板6，使推杆1做超前推件板3的移动，从而将制品从凹模中推出，如图5117c所示，完成第二次推出动作。推杆l采用复位杆复位(图中未画出)。推出距离应满足下列关系式中 S超前量， ta口) (3)八字形摆杆式二级推出机构 图5l18所示是利用八字形摆杆来完成二次推出动作。图5118a为动、定模分型，未推出状态。当注射机顶出杆6推动一次推板7时，连接推杆2与推件板(型腔板)1一起以同样速度移动，使制品脱出型芯，完成第一次推出动作(图5118b)。当一次推板7接触八字形摆杆4，开始进行二次推出动作，直到把制品推离推件板l，完成二次推出(图5118c)。 六、

25、双推出机构 在设计注射模具时，一般都应设法将制品留在动模上。如果由于制品结构形状的关系，制品会留在定模或留在动、定模上的可能性都存在时，就必须考虑在动、定模上都设置推出机构。如图5119所示为定模设推杆、动模设推件板的双推出机构。由于塑料制品的形状、结构特殊，开模时制品有可能留在定模，因此，在定模一侧设置了由定模推板1和推杆2弹簧3组成的定模推出机构，当沿A分型面分型时，靠弹簧力就开始推出，迫使制品留在动模。然后由动模推出机构(即椎件板4)将制品推离型芯。这种双推出机构的特点是定模推出力不大，结构简单。如果定模包紧力较大，制品还有可能留在定模，可采用图5120所示，利用杠杆代替弹簧的作用，沿A

26、分型面分型时，固定在动模上的滚轮推功杯杆1的一端(支点装在定模型腔板6上)，使杠杆绕支点按顺时针方向转动，杠杆的另一端推动定模推板2，迫使制品留在功模上，然后再由动模上的推出机构将制品推离型芯8。这种结构比图5119所示的工作可靠，但结构较复杂。 还可在动、定模设气动双推出机构。 此外，有的模具需要两个以上分型面与推出机构的顺序定距分型与推出才能使制品脱模。如前所述的斜导柱与滑块同在定模的斜导柱定距分型拉紧机构、二级推出的定距分型与推出机构、点浇口浇注系统凝料取出的定距分型与推出机构等。 七、浇注系统凝料的取出 浇注系统凝料的取出方法一般要根据制品的要求和浇口形式而确定。直接浇口和侧浇口通常采

27、用浇注系统凝料与制品连接在一起脱出的方法，然后再进行二次加工，使制品与浇注系统凝料分离。当采用点浇口时，模具为三板式，其浇注系统凝料一般由人工取出，生产效中较低。为了提高生产率，缩短成型周期，省去从制品上去除浇口的清理工序，在模具结构设计时，应考虑采用浇口的自动切断结构，尤其采用点浇口和潜伏浇口时，更需要用自动机构切断浇口。现简要介绍以下几种常用的浇口自动切断机构： 1、剪切式切断浇口 图5121所示为侧浇口自动切断用的剪切式结构。当注射完毕时，注射机喷嘴后退，主流道衬套4在弹簧力的作用下跟着后退，使主流道凝料脱出(图中下半部分所示)。开模时，由动模中的弹簧2推动剪切块3，将浇口切断。在推出制

28、品时，浇注系统凝料同时脱落。剪切块的移动量由限位螺钉1控制。只要弹簧力足够，剪切块刃口锋利，就可避免产生切口毛边。设计时剪切块行程，要根据浇口厚度而定。 2、点浇口的自动切断形式 (1)托板式拉断浇口 如图5122所示，在定模型腔板3内镶一托板5，开模时，由定距分型机构保证定模型腔板与定模座板首先分型，拉料杆将主流道凝料从主流道衬套内带出，当开模到L距离时，限位螺钉1则带动托板使主流道凝料与拉料杆脱离，同时拉断点浇口，整个浇注系统凝料便自动落下。 (2)斜窝式拉断点浇口 如图5123所示，在分流道尽头钻一斜孔(斜窝)，利用斜窝的作用可将点浇口拉断，其工作原理如下：开模顺序由定距分型机构实现，首

29、先定模型腔板与定模座板分型，与此同时主流道凝料被拉料杆带出主流道衬套，而斜窝凝料拉住分流道使其弯折，同时将点浇口拉断并带出定模型腔板(图5123b)，当限位螺钉1起限位作用时，主分型面分型，制品留在动模，浇注系统凝料脱开拉料杆而自动落下。 3、潜伏浇口的自动切断形式 图534所示为利用推杆的推出力切断潜伏浇口的形式；图535b所示是利用推杆的剪切作用将潜伏浇口自动切断的形式。下面再举两例：(1)脱模切断浇口形式 图5124所示为利用推件板切断浇口的一种结构形式。开模时，定模冲板l(带凹模)与推件板3首先分型，制品留在型芯上。脱模时，推件板首先移动并与型芯共同把浇口切断，然后推杆将流道凝料从型芯

30、固定板中推出而自动落下。 (2)差动式推杆切断浇口 图5125所示为差动式推杆切断浇口形式。在脱模过程中，先由推杆2推出制品，将浇口切断而与制品分离(图5125b)，当推板移动l距离后，限位圈4即开始被推动，从而由差动推杆3推出流道凝料，最终制品和流道凝料分别被推出型腔(图5125c)。采用差动推出方式，可以克服一次推出方式可能产生浇口拉伸的现象，从而便于流道凝料的脱模。应该指出，为了使潜伏浇口处的凝料顺利脱模，设计时不宜将差动推杆和潜伏斜流道靠得太紧，应留有使斜流道凝料变形的余地，否则会将斜流道凝料推断，对于硬而脆的塑料，更应注意这一点。八、带螺纹制品的脱模机构带有螺纹制品的脱模机构按脱模形式可分为手动和机动两类。前者结构简单，加工制造方便，但生产效率低，劳动强度大，适用于小批量生产的场合；后者生产效率高，劳动强度小，容易实现自动化生产，但结构复杂，加工费时，适用于大批量生产的场合。 1，设计带螺纹制品脱模机构应注意的问题 (1)对制品的要求 制品成型后要从螺纹型芯或螺纹型环上脱出，两者必须作相对运动，为此，塑料制品的外形或端面需有防止转动花纹