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1、第二篇 注射成型模具设计,第八章 推出机构设计,本章能力目标 1. 能看懂各种推出机构结构图、动作原理和模具结构 图 2.具有设计或选择推出结构中零件 3. 具有装配推出结构的能力 本章知识目标 1.掌握各种推出机构的类型及动作原理，推出机构和 模具整体结构的关系 2.熟悉各类一次推出机构 3.了解其它各类推出结构的原理,第八章 推出机构设计,在注射成型的每一周期中，必须将塑件从模具型腔中脱出，这种把塑件从型腔中脱出的机构称为脱模机构，也可称为顶出机构、脱模机构或推出机构。,8.1 推出机构的结构组成与分类,8.1.1 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
2、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）。,（如 图 8.1）,说出模具图中各零件的名称。,8.1 推出机构的结构组成与分类,8.1.1 推出机构的结构组成,8.1 推出机构的结构组成与分类,8.1.2 推出机构的分类,1、按动力来源分类,（1）、机动推出机构：利用开模动作，由注射机的推出 机构，将塑件从动模部分推出（2）、液压（气动）推出机构：用液压（气）缸的顶杆 (活塞杆)推动推出机构将塑件从动模部分推出；（3）、手动推出机构：由人工操作的推出机构推出件。 模内手工推出：常用于塑件滞留在定模一侧的情况 模外手工推出,8.1 推出机构的
3、结构组成与分类,8.1.2 推出机构的分类,简单推出机构：推杆、推管和推件板推出机构；复杂推出机构：定模推出机构、二次推出机构、浇注系统推出机构、带螺纹的推出机构、多次分型推出等的推出机构。,2、按推出元件的类别分类 推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构、 活动镶件机构,3、按模具的结构特征分类,2.保证塑件推出时不变形不损坏（脱模力与接触面积） 脱模力作用位置靠近型芯 脱模力应作用于塑件刚度及强度最大的部位 作用力面积尽可能大,1.尽量使塑件留于动模一侧（主型芯） 塑件留于动模推出机构简单，否则要设计定模推出机构。,8.1 推出机构的结构组成与分类,8.1.3 推出机构的设计要求,3塑
4、件外观良好（顶出痕迹的处理 p181）,4合模时应使推出机构正确复位,5结构可靠（足够的强度、刚度、运动灵活、加工、更,换方便）,8.1 推出机构的结构组成与分类,8.1.3 推出机构的设计要求,6.尽量选在垂直壁厚的下方，可以获得较大的顶出力。,7.每一副模具的顶杆直径最好是加工成直径相同的，使加工容易。,附加:,9.把塑件推出模具10mm左右；如果脱模斜度较大时可以顶出塑件深度的2/3就可以了。,8.圆推杆的顶部不是平面时要防转。,8.1 推出机构的结构组成与分类,8.1.3 推出机构的设计要求,8.2 推出力的计算,推出力（脱模力）就是脱模机构使塑件脱模所需的力。 1. 注射成型体积收缩
5、，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。,8.2 推出力的计算,-塑料与钢的摩擦系数，聚碳酸酯、聚甲醛取0.1 0.2，其余取0.20.3P -塑料对型芯的单位面积上的包紧力。 一般情况下： 模外冷却的塑件p（2.43.9）107Pa； 模内冷却的塑件p（0.81.2） 107Pa - 盲孔塑件垂直于推出方向的投影面积A - 塑件包容型芯的面积-脱模斜度。,1) 脱模力的大小主要
6、与塑件包络型芯侧面积的大小 有关 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。 脱模力的大小还与塑件底部是否有孔有关。,影响塑件脱模力的因素：,8.2 推出力的计算,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
7、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。,影响塑件脱模力的因素：,8.2 推出力的计算,8.3 简单推出机构,8.3.1 推杆推出机构,推杆推出机构的工作原理（如图所示）,开模后，靠注射机的机械推杆或脱模油缸使脱模机构运动，推动塑件脱落。合模时，靠复位杆使脱模机构复位。推杆推出机构是推出机构中最简单、动作最可靠、最常见结构形式。,简单推出机构又称一次推出机构，它是指开模后在动模一侧用一次推出动作完成塑件的推出。一次推出机构包括推杆推出机构、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综合推出机
8、构等，这类推出机构最常见，应用也最广泛。,动画 8.3.3.1.0,8.3 简单推出机构,推杆推出机构特点：,1）设置推杆的自由度较大；,2）推杆制造、修配方便，容易达到推杆与模板或 型芯上推杆孔的配合精度；,3）推杆推出时运动阻力小，推出动作灵活可靠；,4）推杆损坏后也便于更换。,1推杆的形状直通式推杆，尾部采用台肩固定，是最常用的形式；阶梯式推杆，一般直径小于2.53 mm时采用；顶盘式推杆，亦称锥面推杆，推出面积比较大，适合于深筒形塑件的推出。 推杆的工作端面直接作用在塑件的表面上，会使塑件留下推杆的痕迹.,8.3 简单推出机构,8.3.1 推杆推出机构,8.3.1.1 推杆的形状和固定
9、形式,8.3 简单推出机构,8.3.1 推杆推出机构,8.3.1.1 推杆的形状和固定形式,2、推杆截面形状：（1）圆形截面（2）矩形(包括方形)截面，四角尽量制出小的圆角，以避免锐角。这种 截面的推杆常常设置（3）腰圆形推杆，强度高，可代替矩形推杆，（4）半圆形推杆，推出力与推杆中心略有偏心，常用于推杆位置有局限 场合。推杆工作端面形状选择是根据不同塑件的各自不同特点而定的。在设计时应考虑到要有足够的刚性，以承受推出阻力，否则就可能在推出时变形。,8.3 简单推出机构,8.3.1 推杆推出机构,8.3.1.1 推杆的形状和固定形式,3、推杆的固定与配合 (1)推杆的固定如右图（p183 图8
10、.5） (2)推杆的配合 一般直径为d的推杆，在推杆固定板上的孔 应为d+l mm；推杆台阶部分的直径常为d十5 mm；推杆固定板上的台阶孔为d+6 mm。,8.3 简单推出机构,8.3.1 推杆推出机构,8.3.1.1 推杆的形状和固定形式,推杆与推杆孔的配合：H8f7H8f8间隙配合(推杆直径大、塑料流动性差，取H8f8，反之采用H8f7 )推杆与推杆孔的配合长度：当d5 mm时，配合长度可取(23)d。 推杆工作端配合部分的粗糙度Ra一般取0. 8 m。,(2)推杆的配合,3、推杆的固定与配合,H8/f7H8/f8,Ra0.8,8.3 简单推出机构,8.3.1 推杆推出机构,8.3.1.
11、1 推杆的形状和固定形式,推杆的材料：T8A、T10A，硬度为5054 HRC，自制推杆65Mn弹簧钢，硬度为4650 HRC，推杆标准件。,4、推杆的材料与热处理要求,8.3 简单推出机构,8.3.1 推杆推出机构,8.3.1.1 推杆的形状和固定形式,8.3 简单推出机构,8.3.1 推杆推出机构,8.3.1.2 推杆位置的选择 (p184图8.6),1 ）选择在脱模阻力最大的地方 2 ）选择应保证塑件推出时受力均匀 3 ）选择时应注意塑件的强度和刚度 4 ）选择还应考虑推杆本身的刚性 5 ）避开冷却水道和侧抽芯机构6）推杆的工作端面与相应处型腔底面 平齐或高出型腔0.050.1 mm。,
12、8.3 简单推出机构,8.3.2 推管推出机构,1推管推出机构的基本形式,定义：推管是一种空心的推杆，它适于环形、筒形塑件或塑件上带有孔的凸台部分的推出。应用：用于塑件直径较小、深度较大的圆筒形部分的脱模，其脱模的运动方式与推杆脱模机构相同。,如图8.7a (最常用)推管固定在推杆固定板上，中间型芯固定在动模座板上的形式。特点：常用的推管推出机构,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。,8.3 简单推出机构,8.3.2 推管推出机构,1推管推出机构的基本形式,如图8.7b(方销固定型)用键将型芯固定在动模板上，适于型芯较大的场合。但推管要让开键，必须在其上面开槽，推管的
13、强度会受到一定影响。, 如图8.7c(螺钉固定型)为型芯固定在动模板上，推管在动模板内移动的形式推管较短，刚性好，制造方便，装配容易，但动模板需要较大的厚度，适于推出距离较短的场合。注意：在动模板内的推板和推管固定板上一定要设置复位杆，否则推管推出后，合模时无法复位,2推管的固定与配合(P185 图8.8),推管与模板孔和型芯之间均可采用H8f7 或H8f8的配合。推管与型芯的配合长度为 顶出行程+35mm 模板孔之间的配合长度为（1.52）D，其余部分扩孔,8.3 简单推出机构,8.3.2 推管推出机构,8.3 简单推出机构,8.3.3 推件板推出机构,1推件板推出机构的基本形式(P185
14、图8.9),应用:对一些深腔薄壁和不允许留有推杆痕迹的塑件，可采用推件板脱模机构。推件板脱模机构结构简单。特点:推动塑件平稳，推出力均匀。推出面积大，也是一种最常用的脱模机构形式。缺点:但当型芯周边形状复杂时，推件板的型孔加工困难。适于内腔为圆形或矩形等较为规则的薄壁塑件,动作原理 动画 8.3.3.1,推件板和型芯的配合精度与推管和型芯相同 即 H7 / f7 H8 / f7 的配合,8.3 简单推出机构,8.3.3 推件板推出机构,1推件板推出机构的基本形式,8.3 简单推出机构,8.3.3 推件板推出机构,2推件板推出机构的改进形式,当推件板顶出不带通孔的深腔、小脱模斜度的壳类塑件时，为
15、防止顶出时塑件内部形成真空，应考虑采用进气装置,减少推件板与型芯的摩擦 (锥度+间隙配合),推件板推出时的引气装置,8.3 简单推出机构,8.3.3 推件板推出机构,1推件板推出机构的基本形式,8.3 简单推出机构,8.3.4 活动镶件及凹模推出机构,活动镶件是活动的成型零件,动作原理 动画8.3.4.1,有些制品限于结构形状和所用材料（如透明度）的关系，不能用推杆、推管等结构，可用活动镶块或凹模推出机构。,平板带凸缘的制品，表面不允许有推出痕迹，且平面要求较高，用推件板推出会粘附模具时用推块脱模机构。,8.3 简单推出机构,8.3.4 推块脱模机构(附加),推块推出机构,8.3 简单推出机构
16、,8.3.4 推块脱模机构(附加),8.3.4 气压脱模机构 (附加),当脱模阻力不大或脱出软质塑料件时，可采用压缩空气脱模或推件板脱模辅以气压脱模的结构形式。,8.3 简单推出机构,8.3.4 气压脱模机构(附加),8.3 简单推出机构,8.3.5 多元件综合脱模机构,对于结构形状复杂的塑件，如果采用单一的脱模形式，不能保证塑件的顺利脱模，往往需要采用两种或两种以上的脱模元件联合脱模,8.3 简单推出机构,8.3.5多元件综合脱模机构,动画8.3.5.1 多元推出机构,8.3.6 推出机构的导向与复位,8.3 简单推出机构,推出机构在模具中作往复运动，为了使其动作灵活，防止推板在顶出过程中歪
17、斜，造成推杆或复位杆变形、折断，减小推杆和推杆孔之间摩擦，在脱模机构中一般应设导向机构,8.3.6.1 推出机构导向,推出机构导向装置通常由推板导柱和推板导套组成（如图8.14a）；对于小模具可以由推板导柱直接和推杆固定板上的孔组成（如图8.14c）；对于型腔简单推杆少的小模具还可以由复位杆做为导向。,8.3.6 推出机构的导向与复位,8.3 简单推出机构,8.3.6.1 推出机构导向 (P188,图8.14),8.3.6 推出机构的导向与复位,8.3 简单推出机构,8.3.6.2 推出机构的复位,脱模机构在完成塑件脱模后，必须使其回到初始位置，除推件板脱模机构外，其它脱模机构均需设复位零件使
18、其复位,1、复位杆复位2、推杆推管兼复位杆复位3、弹簧复位,动画8.3.6.2.1 弹簧先复位2,动画8.3.6.2.2 摆杆式先复位,动画8.3.6.2.3 弹簧先复位1,动画8.3.6.2 连杆先复位1,动画8.3.6.2 连杆先复位2,动画8.3.6.2 偏转杆先复位,动画8.3.6.2 三角块式先复位,动画8.3.6.2 杆杠式先复位,8.3.6 推出机构的导向与复位,8.3 简单推出机构,8.3.6.2 推出机构的复位的其他形式,8.3.6 推出机构的导向与复位,8.3 简单推出机构,斜导柱固定在定模，侧型芯滑块安装在动模的侧向抽芯机构中，当侧型芯投影面下设置推杆而发生“干涉”现象时
19、，常常采用弹簧进行推出机构的先复位（详见第 10 章 10 . 3 . 6 节）。,8.3.6.2 推出机构的复位,动画 8.3.6.2,8 . 4 二次推出机构,这种机构的特点是在推出机构中只有一组推板和推杆固定板，一个推出动作可通过弹簧、拉杆、摆杆等特殊零件来实现，另一个动作由简单推出机构来完成。,有些对模具成型零件包紧力比较大的塑件，采用一次推出时会产生变形，为了保证塑件质量，需采用两个推出动作，以分散脱模力。第一次的推出使塑件从某些成型零件上脱出，经第二次推出，塑件才完成从全部成型零件上的脱出，这种由两个推出动作完成塑件脱模的机构称为二次推出机构,动画8.4.1.1,8.4.1 单推板
20、二次推出机构,1摆块拉板式二次推出机构,8.4.1 单推板二次推出机构,8 . 4 二次推出机构,(P191,图8.17),动画8.4.1.3 摆块拉杆式二次推出机构,2U形限制架式二次推出机构,8 . 4 二次推出机构,8.4.1 单推板二次推出机构,(P192,图8.18),3斜楔滑块式二次推出机构,8 . 4 二次推出机构,8.4.1 单推板二次推出机构,(P190,图8.16),8 . 4 二次推出机构,8.4.1 单推板二次推出机构,4弹簧式二次推出机构,(P189,图8.15),8 . 4 二次推出机构,8.4.1 单推板二次推出机构,5滑块式二次推出机构,动画8.4.1.3滑块式
21、二次推出,(P193,图8.19),8.4.2 双推板二次推出机构,8 . 4 二次推出机构,双推板二次推出机构在模具中设置有两组推板，它们分别带动一组推出零件实现塑件二次脱模的推出动作。,1摆钩式二次推出机构,3八字摆杆式二次推出机构,2三角滑块式二次推出机构,8.4.2 双推板二次推出机构,8 . 4 二次推出机构,1、 摆钩式二级推出机构(P194,图8.21),动画8.4.2.1二级脱模机构（摆钩式楔块）,(P195,图8.22),8.4.2 双推板二次推出机构,8 . 4 二次推出机构,2、 三角滑块式二级推出机构(P194,图8.20),8.4.2 双推板二次推出机构,8 . 4
22、二次推出机构,3、 八字摆杆式二级推出机构(P196,图8.23),定、动模双向顺序推出机构:在定模部分增加一个分型面，在开模时确保该分型面首先定距打开，让塑件先从定模型芯上脱模，然后在主分型面分型时，塑件能可靠地留在动模部分，最后由动模推出机构将塑件推出脱模。,1弹簧式双向顺序推出机构 (P197,图8.24),8 . 5 定、动模双向顺序推出机构,动画8.5.1.1双向推出机构(弹簧式）,8 . 5 定、动模双向顺序推出机构,2摆钩式双向顺序推出机构 (P197,图8.25图8.26),动画8.5.1.2双向推出机构（摆钩式）,3滑块式双向顺序推出机构 (P198,图8.27),8 . 5
23、 定、动模双向顺序推出机构,8 . 5 定、动模双向顺序推出机构,2、定模侧推件板推出机构,1、定模侧推杆推出机构,附加:定模侧推出机构,动画8.5.2 定模侧推杆推出机构,动画8.5.3 定模侧推件板推出机构,8 . 6 浇注系统凝料推出机构,8 . 6 . 1 点浇口浇注系统凝料的推出,（ l ）带有活动浇口套的挡板推出 (p199,图8.28),8.6.1.1 单型腔点浇口浇注系统凝料的自动推出,本节主要介绍：点浇口和潜伏浇口的浇注系统凝料的自动推出机构,动画8.6.1.1 单腔点浇口凝料推出机构,（ 2 ）带有凹槽浇口套的挡板推出 (p200,图8.29),8 . 6 浇注系统凝料推出
24、机构,8 . 6 . 1 点浇口浇注系统凝料的推出,8.6.1.1 单型腔点浇口浇注系统凝料的自动推出,动画8.6.1.1 单腔带有凹槽浇口套,动画8.6.1.2,8 . 6 浇注系统凝料推出机构,8 . 6 . 1 点浇口浇注系统凝料的推出,（ l ）利用挡板拉断点浇口凝料,8.6.1.2 多型腔点浇口浇注系统凝料的自动推出,(p200,图8.30),( 2 ）利用拉料杆拉断 点浇口凝料,8 . 6 浇注系统凝料推出机构,8 . 6 . 1 点浇口浇注系统凝料的推出,8.6.1.2 多型腔点浇口浇注系统凝料的自动推出,(p201,图8.31),动画8.6.1.2 多腔拉料杆拉断,（3）利用分
25、流道侧凹拉断点浇口凝料 (p201,图8.32),8 . 6 浇注系统凝料推出机构,8 . 6 . 1 点浇口浇注系统凝料的推出,8.6.1.2 多型腔点浇口浇注系统凝料的自动推出,动画8.6.1.2 多腔点浇口凝料推出机构,8 . 6 浇注系统凝料推出机构,8 . 6 . 2 潜伏浇口浇注系统凝料的推出,潜伏浇口的位置：开设在定模，开设在动模。 (1)开设在定模的潜伏浇口：一般只能开设在塑件的外侧； (2)开设在动模的潜伏浇口：开设在塑件的外侧； 塑件内部的柱子或推杆上；注意点： （1）潜伏浇口推杆需要止转。（2）潜伏浇口开设在非圆形推杆上，开设在推杆上部空隙 之处的形式，脱模推出后，塑件上
26、留下一截圆柱形 流道的工艺余料 (二次浇口余料),需人工去除。（3）潜伏浇口开设在矩形推杆上时,浇口应开设在矩形推 杆的侧面。,8 . 6 浇注系统凝料推出机构,8 . 6 . 2 潜伏浇口浇注系统凝料的推出,( 1 )开设在定模部分的潜伏浇口推出 （2 ）开设在动模部分的潜伏浇口推出,1）塑件外侧,（P202，图8.33）,（P202，图8.34）,(2)开设在动模部分的潜伏浇口推出,8 . 6 浇注系统凝料推出机构,8 . 6 . 2 潜伏浇口浇注系统凝料的推出,2）开设在推杆上的潜伏浇口,（P203，图8.35）,8 . 7 带螺纹塑件的脱模,1、活动型芯或活动型环脱模方式 (模外手动脱
27、模),特点:是结构简单，但生产率低，劳动强度大，只适用于小批量生产。,在这钟方式中，螺纹型芯或螺纹型环被设计成活动嵌件形式，每次开模先将型芯或者型环按一定配合和定位放入模具型腔内，开模再和塑件一起推出，人工取下。,带有螺纹的塑件,脱模方式有以下三种:,8 . 7 带螺纹塑件的脱模,2、拼合型芯或型环脱模方式 (分型抽芯的方式),特点:是脱螺纹机构结构简单、可靠，但在塑件螺纹上存在着分型线。,采用斜滑块或斜导杆的侧向分型或抽芯的方式： 外螺纹脱模采用斜滑块外侧分型;（如下图） 内螺纹脱模采用斜滑块内侧抽芯。,动画8.7.3 分型抽芯的方式脱螺纹(内),动画8.7.5 分型抽芯的方式脱螺纹(内),
28、8 . 7 带螺纹塑件的脱模,（1） 对塑件的要求,采用模内回转的方式脱螺纹时，必须使塑件相对螺纹型芯和螺纹型环转动。为防止两者同时转动，则必须考虑对塑件的止转。（如下图）,3、模内旋转的脱模方式,使用旋转方式脱螺纹，塑件与螺纹型芯或型环之间除了要有相对转动以外，还要有轴向移动。,（2）按动力来源，模内旋转的方式,2）机动脱螺纹齿轮齿条脱螺机构,1） 手动脱螺纹,人工驱动、利用开模运动驱动、电机驱动、液（气）压缸驱动、液压马达驱动等,塑件依靠浇口止转,8 . 7 带螺纹塑件的脱模,3、模内旋转的脱模方式,动画8.7.2 机动齿轮齿条脱螺机构,动画8.7.4 手动脱螺纹,2）机动脱螺纹-角式注射
29、机 用模具的脱螺纹机构,式中 n 定模型腔板停止移动时，螺纹型芯留在塑件内的扣数； H 塑件在合模方向的高度； P 注射机丝杠螺距； P 1 塑件的螺距； i 从动轮与主动轮的齿数比 z 定模型腔板与定模座板分开的距离； n 塑件上螺纹的扣数； h 塑件螺纹高度。,8 . 7 带螺纹塑件的脱模,3、模内旋转的脱模方式,P206，图8.41,动画8.7.1角式注射机用模具的脱螺纹机构,8 . 7 带螺纹塑件的脱模,（一）强制脱模 采用强制脱模的方式脱螺纹塑件，结构较简单，适用于精度要求不高，具有较好的弹性，螺纹形状较易脱出的螺纹塑件。 （1）利用塑件的弹性强制脱模 （2）利用硅橡胶螺纹型芯强制脱模,（一） 强制脱模（二） 手动脱模（三） 机动脱模,总结归纳：,手动脱螺纹机构,模内手动脱螺纹机构,齿轮齿条脱螺纹机构,直角式注射机脱螺纹机构,推杆轴承旋转式脱出机构,8 . 7 带螺纹塑件的脱模,（三）机动脱模,（二）手动脱模,8 . 7 带螺纹塑件的脱模,手动脱螺纹机构,8 . 7 带螺纹塑件的脱模,手动脱螺纹机构,8 . 7 带螺纹塑件的脱模,手动脱螺纹机构,8 . 7 带螺纹塑件的脱模,模内手动脱螺纹机构,8 . 7 带螺纹塑件的脱模,齿轮齿条脱螺纹机构,直角式注射机脱螺纹机构,8 . 7 带螺纹塑件的脱模,推杆轴承旋转式脱出机构,8 . 7 带螺纹塑件的脱模,
