第四章-推出机构的设计6

目的与要求：重点和难点：1.要求了解推出机构的各种类型，看懂原理结构图。2.会计算设计推杆、推管、推件板。重点：零部件的设计、计算难点：结构分析在注射成型的每一个循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种脱出型件的机构称为推出机构（或称脱模机构）。推出机构包括推出、取出塑件两个动作，即首先将塑件和浇注系统凝料等与模具松动分离，称为脱出，然后把其脱出物件从模具内取出。一、推出机构的结构组成与分类1、推出机构的结构组成推出机构组成：推出部件（推杆、拉料杆、复位杆、推杆固定板、推杆垫板、限位钉）推出导向部件（推杆导柱、推杆导套、推板导套、推板导柱）复位部件（复位杆）。2、推出机构分类按动力来源分手动推出机动推出液压与气动推出推出机构分类按模具结构分一次推出机构简单脱模机构二次推出机构塑件经过两次不同的动作才能脱模浇注系统凝料推出机构定、动模双向顺序推出机构螺纹推出机构等．推出机构分类多元联合式脱模。二、推出机构的设计要求1221.尽量使塑件留在动模上注射机推出装置通常在动模一侧，开模过程中最好保证塑件留在动模上，这样模具结构较为简单。2.保证塑件不变形、不损坏确分析塑件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。3.保证塑件外观良好推出塑件的位置应尽量选在塑件的内部或对塑4.结构可靠推出机构应工作可靠，运动灵活，具有足够的强度和刚度。5.合模时应使推出机构正确复位。6.尽量使用标准件，安全，可靠有利于制造和更换．三、推出力的计算1、推出力（脱模力）就是脱模机构使塑件脱模所需的力。具体包括：1）注射成型体积收缩，对型芯产生包紧力，塑件从模具中推出时，就必须先克服因包紧力而产生的摩擦力。2）对底部无孔的筒、壳类塑料制件，克服大气压力。3）克服机构本身运动的摩擦阻力。另外塑件刚开始脱模时，所需的脱模力最大，其后，推出力的作用仅仅为了克服推出机构移动的摩擦力。2、影响塑件脱模力的因素：1）脱模力的大小主要与塑件包络型芯侧面积的大小有关2）脱模力大小与型芯的脱模斜度有关脱模斜度越大，脱模力越小。3）脱模力的大小与型芯的表面粗糙度有关表面粗糙度值越低，型芯表面越光洁，所需的脱模力就越小。4)脱模力的大小与塑件的结构有关塑件厚度越大、形状越复杂，冷却凝固时所引起的包紧力和收缩应力越大，则所需的脱模力越大。5）脱模力的大小还与塑件底部是否有孔有关。5)脱模力的大小与注射工艺有关注射压力越大，包紧型芯的力越大，所需脱模力越大；注射时模具温度越高，所需的脱模力越小；塑件在模内停留时间越长，所需的脱模力越大。6)脱模力的大小与成型塑件的塑料品种有关同一模腔中多个凹凸形状之间由于相对位置引起塑料收缩应力以及塑件与模具型腔之间粘附力在脱模力计算过程中有时也不可忽略。∑Fx=0F摩cosα-F脱-F正sinα=0F脱=F摩cosα-F正sinαF摩=f·F正F正=pAf—摩擦系数（0.15～1.0）p—因塑件收缩对型芯产生的单位正压力(12～20MPa)A—塑件包紧型芯的侧面积（mm2）F脱=pA（f·cosα－sinα）3.脱模力计算受力分析：总脱模力等于引气时：F总=F脱不引气时：F总=F脱+F大气以上对脱模力的计算是一种比较粗略的方法。计算脱模力是为了校核设备的顶出力是否足够，以及校核推出元件的刚度强度及可靠性。又称简单推出机构，是指开模后在动模一侧用一次推出动作完成塑件的推出。包括推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、活动镶块或凹模推出机构和多元推出机构。四、一次推出机构1.推杆推出机构最简单最常用的一种形式，制造简单，更换方便，推出效果好，在生产中应用广泛。但因其推出面积一般较小，容易引起应力集中而推坏塑件或使塑件变形，所以不宜用于脱模斜度小和推出阻力大的管形或箱形塑件。•推出部件•组成：推出部件由推杆1、推杆固定板2、推板5和挡销8等。•导向部件•组成：导柱4和导套3。•作用：使推出过程平稳，推出零件不致弯曲和卡死。•复位部件•作用：使完成推出任务的推出零部件回复到初始位置。•(1)推杆的形式•①普通推杆单节式推杆阶梯式推杆插入式阶梯推杆d2.5～3mm时采用，工作部分比较细，后部加粗，增加刚性。等截面圆形推杆：d3mm时采用，是最常用的形式；②成型推杆除了起推出塑件的作用外，本身还直接参与成型，它可以做成与塑件某一部分的形状相同，也可作为型芯，其断面形状如图。•③锥面推杆盖形塑件的推出位置筋部增设推杆结构•(2)推杆在塑件上的布局1、2•推杆的位置应选在推出阻力大的地方，应尽量设置在塑件的非主要表面上，以免因推杆痕迹而影响塑件的外观。在保证塑件质量和塑件顺利推出的情况下，推杆的数量不宜过多。当塑件各处推出阻力相同时，推杆应均等布置，使塑件推出时受力均衡，以免推杆变形。•推杆的位置设置应用举例•A、壳体件的侧面脱模阻力大，采用顶面与侧底部同时设置推杆的方式（动画）•B、具有深细加强筋或凸起的制件，为防止其断裂在筋槽处设置推杆（动画）•C、推杆设置在斜面处必须采取防滑止转措施（动画）•D、塑料件不允许有推出痕迹时设置推出耳推出（动画）•E、利用嵌件设置推出杆（动画）F、中心推出杆为防止塑料件被顶穿可增大其接触面（动画）G.深腔簿壁塑料件应用气阀兼推杆(动画）•(3)推杆的固定及配合推杆固定板上的孔径为d+1mm；推杆台阶部分的直径为d+5mm;推杆固定板上的台阶孔径为d+6mm。推杆与推杆孔的配合可采用H8/f8或H7/e7。配合表面的粗糙一般为Ra0.8～0.4μm。推杆在推杆固定板中的固定形式如图所。•配合长度：•当d5mm，S可取12～15mm；•当d5mm时，S=（2～3）d（d为推杆直径），配合部分表面Ra=0.8μm。•推杆直径可由计算得出，通常取2．5～12mm，对于直径小于3mm的细长推杆应做成下部加粗的阶梯形。•推杆与塑料接触并与孔经常摩擦，因此多采用热处理后硬度高的材料制作。推杆材料常用T8A、T10A等碳素工具钢（50～54HRC自制推杆）或65Mn（46～50HRC市场上的推杆标准件）推杆端面应和型腔在同一平面或比型腔的平面高出0．05—0．10mm，，一般不允许顶杆端面低于塑件成型表面。推杆与推杆孔配合一般为H8／f8或H9／f9，其配合间隙不大于所用塑料的溢料间隙，以免产生飞边，•(4)推出机构中附属零部件•①推出板由推杆固定板和推板组成,45钢,调质处理,235HB•②限位钉T8,热处理55HRC或45钢,调质处理,235HB•③推出导向零件推板导柱和推板导套所组成，简单小模具也可由推板导柱直接与推杆固定板上的孔组成。支撑柱•④复位杆（回程杆／反推杆）弹簧复位344•2.动画1•又叫司筒或套筒顶针，薄壁圆筒形塑件或局部为圆筒形的塑件，可用推管推出机构，由于它是全周接触，受力均匀不会使产品变形，也不易留下明显推出痕迹，可提高产品同心度。推管推出塑件的运动方式与推杆推出塑件基本相同，只是推管的中间有一固定型芯。适用范围：圆筒形塑件、环形塑件。特点：动作均衡可靠、受力均匀，塑件不易变形，无推出痕迹。(a)推管固定在推管固定板上，而中间型芯固定在动模座板上的形式，这种结构定位准确，推管强度高，型芯维修和更换方便，缺点是型芯太长。•推管推出机构形式－动画2(b)用键（销）将型芯固定在动模板上的形式，适用于型芯较大的场合。但推管要让开键，所以必须在其上开槽，因此推管强度会受到一定影响。•推管推出机构形式－动画3(c)型芯固定在动模型芯固定板上，推管在型芯滑动，使推管和型芯长度大为缩短，但型腔板厚度增加。AAA-AA-A图5-28推管推出机构AA•推管推出机构及推管尺寸：推管的固定与配合（1）推管外侧与推管固定板之间采用单边0.5mm的大间隙配合。（2）推管与型芯的配合（内径与型芯配合）：小直径推管取H8／f7配合，大直径推管取H7／f7配合；（3）推管外径与模板配合：小直径推管取H8／f8配合，大直径推管取H8／f7配合；（4）推管外径应比塑件外壁尺寸小0.5mm左右；推管内径比塑件内径每边大0.2～0.5mm。（5）推管与型芯的配合长度比推出行程S长3～5mm，推管与模板的配合长度一般为(1．5～2)D；其余部分扩孔，推管扩孔d+l，模板扩孔D十1。推管的厚度一般取1.5～5mm，以保证刚性。•3.推件板推出机构•深腔薄壁的容器、壳体形塑件以及不允许有推杆痕迹的塑件都可采用推件板推出机构。推件板推出机构的结构形式与原理如图所示。动画特点：塑件表面不留推出痕迹，同时塑件受力均匀，推出平稳，且推出力大，结构较推管脱模机构简单。适用场合：薄壁容器、壳形塑件及外表面不允许留有推出痕迹的件。结构形式：推件板与推杆无固定连接，故要求导柱足够长，且严格控制脱模行程，以防止推板脱落；推件板与推杆采用螺纹连接，以防止推件板在推出过程中脱落；•推件板推出机构形式－2•推件板推出机构形式－3推件板镶入动模板内，推杆端部用螺纹与推件板连接，适用于动模板比较厚的场合•推件板与型芯之间的配合为间隙配合，如H7/f6等。配合表面粗糙度为Ra0.8～0.4μm。推件板推出机构具有推出力均匀、推出力大、运动平稳、且无推出痕迹等优点，但对于非圆形的塑件，其配合部分加工较困难，同时因增加推件板而使模具质量增加。124为减少脱模过程中推件板与型芯之间的摩擦，两者之间留有0.2～0.25mm的间隙，并采用锥面配合，以防止推件板偏斜溢料，锥面的斜度约取3～5˚左右，•对于大型深腔的容器，尤其是采用软质塑料时，如果用推件板脱模，应考虑附设引气装置，以防止在脱模过程中内腔形成真空，造成脱模困难，甚至使塑件变形损坏(见下图)。推件板推出机构形式－4zzzzz压缩空气配合推板脱模•设置引气装置以后：4.推块推出机构平板状带凸缘的塑件，如用推板件推出会黏附模具时，则应使用推块推出机构推出，如图所示。推块是型腔的组成部分，因此应有较高的硬度和较低的表面粗糙度值，推块与型腔及型芯应有良好的间隙配合，既要求滑动灵活，又不允许溢料。推块所使用的推杆与模板不必要求精度很高的配合。•推块推出机构形式－2•推块推出机构形式－3•推块与型腔之间的配合为可H7/f6等，配合表面粗糙度为Ra0.8～0.4μm。推块材料为T8等，淬火53～57HRC或用45钢，经调质235HB。•5.利用成型零件推出塑件的机构由于结构形状和所用塑料的关系，不宜采用推杆、推管、推件板等推出机构，此时可用成型镶块或凹模带出塑件，可认为是推件板推出的一种变异形式，也可认为是一种利用成型镶块推出的机构。动画•利用成型零件推出塑件的机构形式－1•利用成型零件推出塑件的机构形式－26.多元推出机构ABCD推出机构的复位与导向（１）推出机构的复位；复位杆复位：借助模具闭合动作使推出机构复位的杆件，复位时其顶面与分型面平齐。弹簧复位弹簧套在定位柱上，以免工作时弹簧扭斜，同时定位柱也起限制推出距离的作用，避免弹簧压缩过度；(b)当推杆固定板移动空间不够时，将弹簧套在推杆上的形式；在推杆多、复位力要求大时，弹簧常与复位杆配合使用，以防止复位过程中发生卡滞或推出机构不能准确复位的情况。推出机构的导向导向装置是为了防止在推出过程中推板和推杆固定板歪斜和扭曲而折断推杆或发生运动卡滞现象在推出机构中设置的装置。a)b)c)图5-27推出机构的导向装置三、二次推出机构以分散推出阻力为手段，保证塑件质量或自动脱落为目标，需完成两次推出动作的机构称为二次推出机构。绝大多数二次推出机构的脱模动作是首先推动模型腔板（或称成型推件板）移动，使其带着塑件脱离模具型芯。其次是将附在型腔板内的塑件推出。•1.气（液）压二次推出机构•气压二次推出机构动画•液压二次推出机构动画•2.单推板二次推出机构•特点:仅有一套推出装置，但要完成两次推出动作，常有如下几种形式。•(1)弹簧式二次推出机构•(2)拉杆（板）式二次推出机构动画•拉板式二次推出机构凹模型腔板2.单推板二次推出机构•拉杆式二次推出机构•(3)摆块拉板式二次推出机构•(4)摆杆销钉式二次推出机构•(5