注射模的导向及脱模教学课件

第 5 章 注射模的导向及脱模机构设计 v5.1 导向机构设计 v5.2 脱模机构设计 5.1 导向机构设计 导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其 他零部件之间的准确对合，起定位和定向作用。 例如，使凸模的运行与加压方向平行，保证凸凹模的 配合间隙；在推出机构中保证推出机构运动定向，并承受 推出时的部分侧压力；在垂直分型时，使垂直分型拼块在 闭合时准确定位等。 v作用 1)定位作用 避免模具装配时方位搞错而损坏模具， 并且在模具闭合后使型芯、型腔保持正确的位置，不致因 位置的偏移而引起塑件的壁厚不均。 2)导向作用 动、定模合模时，首先导向机构接触， 引导动、定模正确闭合，避免凸模或型芯先进入型腔，以 保证不损坏成型零件。 3)承受侧向力 塑料进入型腔过程中会产生侧向压力， 或由于注射机精度的限制，使导向机构在工作中承受了一 定的侧向压力。 4)支撑作用 对于三板式模具，起支撑定模型腔板的作用，在开模和 闭模时，定模型腔板在导柱上水平移动。 对推板脱模机构的模具，导柱起支撑推件板的作用，在 完成顶出和复位动作时，推件板在导柱上水平移动。 v形式 1)导柱导向机构 绝大多数导向机构由导柱和导 套组成，称之导柱导向机构，如图51所示。 2)锥面定位 锥面、销等作定位导向的结构(如图 5-6、图57、图58所示)。 v基本要求 导向精确，定位准确，并具有足够的强度、刚度和 耐磨性。 5.1.1 导柱导向机构 导柱导向机构是利用导柱和导向孔之间的配合来保证模具 的对合精度。 导柱导向机构设计内容包括：导柱和导套的典型结构；导 柱与导向孔的配合以及导柱的数量和布置等。 (1)导柱 1)形式 结构类型如图52所示。 A型导柱 适用于简单模具和小批量生产，一般不要求 配置导套。 B型导柱 适用于塑件精度要求高及生产批量大的模具 ，通常与导套配用，以便在磨损后，通过更换导套继续保持 导向精度。装在模具另一边的导套安装孔，可以和导柱安装 孔以同一尺寸加工而成，保证了同轴度。 则 导柱直径 C 推板脱模时，推板在导柱上滑动，计算与相同。 计算后，其值要进行园整为国家标准中导柱的直径：12 、16、20、25、32、。 导柱直径还可按表51选取。 v导柱的长度 通常应高出凸模端面 6-8 mm5，以免在导柱未导 正时凸模先进入型腔与其 碰撞而损坏。 v导柱的端部形状 常设计成锥形或半球形，便 于导柱顺利地 进入导向孔。 v导柱的配合精度 a 导柱与导向孔通常采用间隙配合H7/f6或H8/f8， b 导柱与安装孔则采用过渡配合H7/m6或H7/k6。 v表面粗糙度 配合部分表面粗糙度为Ra=0.8m，其余可大一些。 v安装 采用适当的固定方法防止导柱从安装孔中脱出。如 图51所示。 v材料 导柱表面要耐磨，芯部要坚韧，因此导柱的材 料多半采用低碳钢(20)渗碳淬火，或用碳素工具钢(T8、 TIO)淬火处理，硬度为5055HRC。 (2)导向孔 1)结构形式 导向孔 导向孔是直接在模板上开孔，加工简 单，适用于精度要求不高且小批量生产的模具。 导套 为了检修方便，保证导向机构的精度， 提高耐磨性，便于热处理和更换，导向孔也可以采用镶 入导套的形式。导套结构如图54所示。 直导套 图54b所示，适用于模板较薄的模具。 台阶式导套 图54a所示，它主要用于精度要求 高的大型模具。 (3)导柱的数量和布置 数量 注射模的导柱一般 4 根。 布置形式 根据模具的结构形式和尺寸来确定，如图 55所示。图(a)适用于结构简单、精度要求不高的小型模 具，图(b)、(c)为4根导柱对称布置的形式，导向精度较高 。 v为了避免安装方位错误 对称，但不等直径 如图(c)、图(d)所示 等直径，但不对称 其中一根位置错开310 mm 如图(b)所示。 5.1.2 锥面和合模销定位机构 (1)锥面定位 1）作用 保证薄璧制件的壁厚均匀 导柱与导套是间隙配 合，当制件壁厚小于0.3mm时，就不能保证壁厚均匀了。 承受大的侧向力 偏置不对称的壳体制件，成型 压力会使型芯与型腔偏移，使导柱导向过早失去对合精 度，发生导柱卡死或损坏现象。因此，过大侧压力不能 让导柱单独承受。 保证大型、深腔塑件的同心度和壁厚均匀 大尺 寸塑件在注射时，成型压力大，不均匀填充，会引起型 芯或型腔偏移，使制件的同心度及壁厚均匀难以保证。 以上这些情况应使用锥面定位。 (2)合模销定位 作用：在垂直分型面 的模具中，为保证锥 模套中的对拼凹模相 对位置准确，常采用 两个合模销定位。 配合：分型时，为防 止合模销拔曲： 固定端采用H7k6 过渡配合； 滑动端则采用 H9f9间隙配。 5.2 脱模机构设计 脱模机构又称为顶出机构、推出机构。 作用：脱出塑件及浇注系统凝料。 注射成型的每一循环中，塑件必须由模腔内脱出。使塑 件及浇注系统凝料从凸模或凹模上脱出的机构称为脱模机 构。 (1)脱模机构的设计原则 塑件不能变形损坏和影响塑件外观 保证塑件不因顶出而变形损坏，这是对脱模机构最基本 的要求。在设计时必须正确分析塑件对模具粘附力的大小和作 用位置，以便选择合适的脱模方式和恰当的推出位置，使塑件 平稳脱出。 推出位置应尽量选择在塑件内表面或隐蔽处，使塑件外 表面不留推出痕迹。 塑件要留在动模一边 为使推出机构简单、可靠，开模时应使塑件留于动模，以 利用注射机合模机构的顶杆或液压缸的活塞推出塑件。 结构可靠 推出机构运动要准确、灵活、可靠，无卡死与干涉现象。 机构本身应有足够的刚度、强度和耐磨性。 5. 3 推出脱模机构的结构类型 推杆脱模机构 推管脱模机构 推板脱模机构 气动脱模机构 利用活动镶件或型腔脱模机构 多元件联合脱模机构 (1)推杆脱模机构 推杆脱模机构推出机构中最简单最常见的一种形式。 优点：加工容易，更换方便。 缺点：顶出面积小，易引起应力集中而顶穿塑件或使塑件变 形、应力发白等现象。所以，推杆脱模机构很少用于拔模斜度小 和脱模阻力大的管件或箱类塑件的脱模。 1)推杆脱模机构的组成 主要由推出部件、导向部件 和复位部件等所组成。 推出部件 推出部件由 推杆1、推杆固定板2、推板5和 挡销8等组成。 推杆直接与塑件接触，开模 后将塑件推出。推杆固定板和推 板起固定推杆及传递注射机顶出 力的作用。挡销起调节推杆位置 和便于消除杂物的作用。 导向部件 导向部件为使推出过程 平稳，推出零件不致弯曲和卡死 。 推出机构中设有导柱4和导套3起 推出导向和支撑推出机构重量的 作用。 动画1 推杆脱模机构 复位部件 复位部件的作用使完成推出任务的推出零部件回复 到初始位置。 图89是利用复位杆7复位。图810是利用弹簧复位。 动画2 弹簧复位机构 2)推杆设计要点 推杆位置 推杆应设置在脱模阻力大的地方，如图511(a)所示的 壳或盖类塑件的侧面阻力最大，推杆应设在端面或靠近侧壁的 部位，但也不应与型芯(或嵌件)距离太近，以免影响凸模或凹 模的强度。图511(b)所示为塑件局部带凸台或肋的情况，推 杆通常设在凸台或肋的底部。 使塑件受力均匀 当塑件各处脱模阻力相同时，推杆应 均衡布置，使塑件脱模时受力均匀，以防止变形。 推杆不宜设在塑件壁薄处，若结构需要顶在薄壁处时， 可增大推出面积以改善塑件受力状况，如图511(c)所示为采 用推出盘的形式。 当塑件上不允许有推出痕迹时，可采用推出耳形式，如 图511(d)所示，脱模后将推出耳剪掉。 (2) 推管脱模机构 1）简介 推管又称顶管，空心的管子，特别适用于环形 、筒形塑件或塑件带孔部分的推出。但对于壁过薄的塑件 (壁厚型芯直径 如图516所示，图(a)为型芯固定在动模型芯固定板上 ，推管在型腔板内滑动，使推管和型芯长度大为缩短，但型 腔板厚度增加； 图(b)为推管在轴向开有连接槽或孔，可用键或销将型 芯连接在推管上，但因紧固力小，只适用于小尺寸型芯。 v注意：上述几种推管脱模机构均必须采用复位杆复位。 (3) 推板脱模机构 (3) 推板脱模机构 1）推板脱模机构的特点： 在塑件表面不留下推出痕迹，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。 适用于：薄壁容器、壳形塑件及外表面不允许留有推出 痕迹的塑件。 缺点：对于非圆形的塑件，推板孔的配合部分加工较困 难。 2）结构特点 不需要回程杆，本身起回程杆的作用。 推板要在导柱上滑动，因此导柱应设置在动模一边，且 有适当长度。 对于大型深腔薄壁或软质塑料容器，用推板脱模，塑件 内部易形成真空，使脱模困难，甚至还会使塑件变形或 损坏，因此应在凸模上附设引气装置，如图434(b)所 示。 (4) 利用成型零件推出的脱模机构 (4) 利用成型零件推出的脱模机构 某些塑件因结构和材料等关系，不适宜采用上述的脱模 机构，则可利用成型镶件或型腔带出塑件，使之脱模。 图818(a)所示为利用螺纹型环作推出零件的例子： 图(b)所示为利用活动成型镶件推出塑件的结构，推杆推 出型芯镶件，塑件取出后，推杆带动镶件复位； 图(c)所示为用型腔带出塑件的例子，型腔推出塑件后， 人工取出塑件，该结构适用于软质塑料，但型腔数目不宜过 多，否则取件困难。 设计时应注意以下几点： 推出机构要先复位。 活动的零件，如：活动的型芯、凹模等要多做几套， 以提高生产效率。 设计辅助工具，在模外脱模。 (5) 多元件综合脱模机构 对于某些深腔壳体、薄壁塑件以及带有