注射模导向与推出机构.ppt

注射模导向与推出机构 材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室主讲 李阳 HUAZHONGUNIVERSITYOFSCIENCE TECHNOLOGY 内容简介 合模导向机构的设计导柱导向机构锥面定位机构推出结构的设计推出机构的组成及分类简单推出机构二次推出机构定 动模双向顺序推出机构浇注系统凝料的推出机构螺纹塑件的脱模支承零部件的设计 导向机构的作用 定位作用 保证模具闭合后型腔形状和尺寸的精度导向作用 引导动定模正确闭合 避免成形零件先接触而可能造成的损坏承受一定的侧压力 在注射成形过程中 导向机构难免会承受一定的侧向压力 当该压力很大时 不能仅靠导柱来承担 还需加设锥面定位装置常用的导向机构是导柱导向机构 导柱的结构形式 无肩导柱 结构简单 加工方便 常用于简单模具带肩导柱 用于精度要求高 生产批量大的模具 导套的外径与导柱的固定轴肩直径相等 由于导柱与导套的固定孔可以同时加工 保证了同轴度的要求 导柱的技术要求 端面制成锥形或者半球形 以便导柱能顺利进入导向孔导柱的长度必须比凸模端面高出6 8mm 以免导柱未导准方向而型芯先进入型腔 造成碰撞导柱的表面应具有良好的耐磨性和硬度 芯部坚韧 不易折断 因此多采用低碳钢经渗碳淬火处理 或碳素工具钢经淬火处理 硬度为50 55HRC导柱应合理均匀布置在分型面的四周 为确保模具装配或合模时的正确性 可以采用等直径导柱不对称布置 或者不等直径对称布置的形式 导套的结构形式 直导套 结构简单 加工方便 常用于简单模具带头导套 结构较复杂 用于精度要求高的模具 导套的技术要求 为使导柱能顺利进入导套 在导套的前端应倒圆角导向孔最好能做成通孔 否则会因为孔中的气体无法排出而产生反压力 造成导入困难 必须采用盲孔时 可以在侧面增加通气孔导套的硬度应比导柱低 这样可以改善摩擦 防止导柱或导套拉毛 导柱与导套的配合形式 导柱与导套的配合形式可根据模具的结构及生产要求来选择 常见的配合形式如图所示 a 容易磨损 b c 加工时同轴度不易保证 d e 两种形式的导向孔直径相等 同轴度能很好地保证 f 结构比较复杂 锥面定位机构 当要求较高的合模定位精度时 由于导柱与导套之间是间隙配合 无法保证应用的定位精度注射成形时往往会产生很大的侧压力 如果全部由导柱来承担 容易造成导柱的弯曲变形 甚至使导柱卡死或损坏因此 在成形大型 深腔 薄壁 高精度 或者偏心的塑件时 应增设锥面定位机构 推出机构的组成 推出机构一般由推出 复位和导向三大部分组成推出元件 8 3 6 7复位元件 2导向元件 4 5 推出机构的分类 按传动形式分类机动推出液压推出气压推出手动推出按推出元件的类别分类推杆推出推管推出推板推出按模具的结构特征分类简单推出机构复杂推出机构 推出机构的设计要求 推出机构设计时应尽量使塑件留在动模一侧 因为一般情况下 模具的推出机构设置在动模一侧塑件在推出过程中不发生变形和损坏 分析计算塑件对模具的包紧力和粘附力 合理地选择合适的推出方式 推出位置 推出零件的数量和推出面积不损坏塑件的外观质量 对外观要求较高的塑件 推出位置尽量设在塑件内部 或者设置专为推出使用的工艺块合模时应使推出机构正确复位 在特殊情况下还需要考虑推出机构的先复位推出机构应工作可靠 并具有足够的强度 刚度 运动灵活 加工 更换方便 影响脱模力的主要因素 脱模力与塑件包裹型芯侧面积的大小有关 脱模力与该面积成正比脱模力与型芯的脱模斜度有关 斜度越大 脱模力越小脱模力与型芯的表面粗糙度有关 表面粗糙度越低 越光洁 脱模力越小脱模力与塑件的结构有关 壁厚越大 形状越复杂 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 底部无孔时还需克服大气压力脱模力的大小与注射工艺有关 注射压力越大 脱模温度越低 模内停留时间越长 脱模力越大脱模力与塑料品种有关 推杆推出机构 这是推出机构中最简单 动作最可靠 最常见的形式由于推杆的工作端面直接作用在塑件的表面上 会在塑件上留下推杆的痕迹推杆的截面形式 推杆推出机构 工作过程演示 推杆的形状 直通式推杆是最常见的形式阶梯形推杆工作部分较细 因此在后部加粗以提高刚度顶盘式推杆加工较困难 但推出面积大 适合于深筒形塑件的推出 推杆的固定与配合 推杆固定在推板和推出固定板上 推杆与推杆固定板有配合 其工作部分与模板或型芯也有配合 推杆位置的选择 推杆的位置应选择在脱模阻力最大的地方应保证塑件推出时受力均匀 以便推出时运动平稳和塑件不变形应注意塑件的强度和刚度 推杆尽可能设置在塑件的厚壁和凸缘处需要考虑推杆本身的刚性 脱模力较大时 可以增大推杆直径或者数量 推杆位置的选择示例 加强筋 斜面 推管推出机构 工作过程演示 推管推出机构 推管是一种空心的推杆 适用于环形 筒形塑件的推出由于接触面积大 推出力量均匀 塑件不容易变形 也不会留下明显的推出痕迹 当型芯形状复杂时 推件板的型孔加工困难推管推出机构的基本形式 推管中部开槽 主型芯固定于动模型芯固定板 推管的固定与配合 推管的精度要求较高 间隙控制较严 其固定方式与推杆类似推管工作部分的配合分为两部分 一是推管与型芯之间的配合 二是推管与成形模板的配合 推件板推出机构 工作过程演示 推件板推出机构 采用一块与凸模配合的模板推出塑件采用推件板脱模机构应尽量避免推件板和型芯之间的磨损或咬死 避免推板和型芯之间的间隙中溢料 因此除型芯和推件板需有较高的配合精度外 还应根据塑件的形状选择适当的配合形式 常见结构 紧凑结构 推件板推出机构 为了减少推件板与型芯的摩擦 推件板与型芯之间可以采用锥面配合用于大型深腔有底塑件时 推出时容易形成真空 造成脱模困难或塑件撕裂 应增设进气装置 活动镶件推出机构 利用活动镶件作为推出零件 工作时 推杆将活动镶件和塑件一起推出 然后用手工的方式取下塑件推杆和活动镶件一般采用螺纹连接 活动镶件推出机构 工作过程演示 凹模推出机构 利用凹模板将塑件从型芯上推出 实质上就是推件板上有型腔的推出机构设计时应注意 凹模板上的型腔不能太深 脱模斜度不能太小 否则开模后取件困难推杆与凹模板用螺钉连接 防止凹模板从导柱上滑落 多元推出机构 为了避免推出时塑件变形或者损坏 有时候不能简单地采用上述一种推出形式 就需要采用两种或者两种以上推出机构的组合 这种推出机构称为多元推出机构 推出机构的导向 因为推出机构与模板间为间隙配合 整个结构处于浮动状态 推出机构的重量不应该作用在推杆上 否则易于导致推杆卡死 损坏 动作不平稳为了推出机构往复运动的灵活平稳 必须设计推出机构的导向装置推出机构导向装置通常由推板导柱和推板导套组成 推出机构的复位 推出机构在开模推出塑件后 为了下一次的注射成形 必须使推出机构复位常用的方法是安装复位杆 合模时 复位杆先与定模分型面接触 使推出机构回复到原来的位置 一物多用 推杆 推管可兼作复位杆 推杆兼作复位杆 推管兼作复位杆 复位杆的保护 装反向销 缓冲弹簧来削弱复位时的冲击 单推板二次推出机构 摆块拉板式 由固定在动模的摆块和固定在定模的拉板来实现二次推出 单推板二次推出机构 U形限制架式 使用U形限制架实现二次推出 单推板二次推出机构 斜楔滑块式 使用斜楔推动滑块来实现二次推出 利用斜楔6推动滑块4来完成第二次推出1 a是开模后推出机构尚未工作的状态 2 当动模后移一定的距离 注射机顶杆开始工作 推杆8和中心推杆10同时推出 塑件从型芯上脱下 但仍保留在凹模型腔7内 与此同时 斜楔6开始与滑块向模具中心滑动如图b所示 第一次推出结束 3 滑块继续滑动 推杆8后端落入滑块4的孔中 使在下面的分模过程中 推杆8不再具有推出作用 而中心推杆10仍在推着塑件 是的塑件脱出 完成第二次推出 单推板二次推出机构 斜楔滑块式 单推板二次推出机构 弹簧式 弹簧式单推板二次脱模机构 利用弹簧实现第一次推出 优点 机构简单 安装面积小 缺点 不能传递太大的力 动作不可靠 容易失效 只适用于小型模具 2 4双推板二次推出机构 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的二次脱模的推出动作 2 4双推板二次推出机构 拉钩式 使用拉钩和双推板实现二次推出 拉钩5用圆轴固定在二次板4上1 开模后推出机构尚未开始工作时 拉钩5在弹簧的作用下钩住固定在一次推杆固定板3上的圆柱销 如图a所示 2 一次推出 推出时 注射机顶杆1推动二次推板4 由于拉钩5的作用 使一次推板2与二次推板4一起运动 将塑件从型芯10上推出 但仍留在动模镶块9内 直至拉钩的前端碰到支承板8使其脱钩为止 完成第一次推出 如图b 3 第二次推出 继续开模 由于拉钩已松开推杆固定板3 因而一次推板2停止运动 而二次推板4继续推动推杆11运动 将塑件从动模镶块9上推出 如图c 2 4双推板二次推出机构 八字摆杆式 使用八字摆杆和双推板实现二次推出 1 刚开模 八字摆杆1用转轴固定在和动模支承板10连接在一起的支块9上 如图a 2 一次推出 推出时注射机顶杆3接触一次推板4 由于定距块5的作用 使推杆7和推杆8一次动作将塑件从型芯11上推出 直到八字摆杆1与一次推板4相碰为止 完成第一次推出 3 二次推出 继续推出 推杆8计息推动动模型腔板12 而八字摆杆1在一次推板4的作用下绕支点转动 使得二次推板6运动的距离大于一次推板4运动的距离 塑件便在推杆7的作用下从动模型腔板12内脱出 完成二次推出 2 5动 定模双向顺序推出机构 在实际生产过程中 有些塑件因其特殊的形状特点 开模后既有可能留在动模一侧 也有可能留在定模一侧 甚至也有可能塑件对定模的包紧力明显大于对动模的包紧力而留在定模一侧 为了让塑件顺利脱模 除了可以采用在定模部分设置推出机构外 还可以采用定 动模双向顺序推出机构 即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是 塑件能可靠的留在动模部分 最后有动模推出机构将塑件推出脱模 2 5动 定模双向顺序推出机构 弹簧式双向顺序推出机构 1 定模分型 开模时弹簧5失踪压住定模推件板3 迫使从定模A分型面处首先分型 从而是塑件从型芯4上脱出而留在动模板2内 直至限位螺钉7端部与定模版8接触 定模分型结束 2 动模继续后退 动定模在B分型面分型 直至推出机构工作 推管1将塑件从动模板2的型腔内推出 2 5动 定模双向顺序推出机构 弹簧式双向顺序推出机构 动 定模双向顺序推出机构 摆钩式双向顺序推出机构 1 定模推出 开模时 由于摆钩8的作用使A分型面分型 从而是塑件从定模型芯4上脱出 由于压板6的作用 使摆钩8脱钩 然后限位螺钉7限位 定模部分A分型面分型结束 2 动模推出 继续开模 动定模在B分型面分型 最后动模部分的推出机构工作 推管2将塑件从动模型芯1上推出 动 定模双向顺序推出机构 摆钩式双向顺序推出机构 2 6浇注系统凝料的推出机构 除了点浇口和潜伏式浇口 其他形式的浇口在脱模时 其浇筑系统凝料和塑件是连成一体被推出机构推出模外 然后手工将它与塑件分离 点浇口和潜伏式浇口的系统凝料 在脱模时能与塑件自动分离 也能从模具中自动推出 2 6浇注系统凝料的推出机构 单型腔点浇口浇筑系统凝料的自动推出 带有活动交口套的挡板推出 1 浇口套7以H8 f8的间隙配合安装在定模座板5中 外有压簧6 如图a所示 2 当注射机喷嘴注射完毕离开浇口套7后 压缩弹簧6的作用是浇口套与主流道凝料分离 紧靠在定位圈上 3 开模后 挡板3先与定模座板5分型 主流道凝料从浇口套中脱出 当限位螺钉4起限位作用时 此过程分型结束 4 紧接着 挡板3与定模版1开始分型 直至限位螺钉2限位 如图b 5 最后动定模的主分型面分型 浇口凝料在重力作用下自动脱落 2 6浇注系统凝料的推出机构 单型腔点浇口浇筑系统凝料的自动推出 带有凹槽浇口套的挡板推出 1 右图中带有凹槽的浇口套7以H7 m6的过度配合固定于定模板2上 浇口套7与挡板4以锥面定位 如a所示 2 开模时在弹簧3的作用下 定模板2与定模座板5首先分型 在此过程中 由于交口套开有凹槽 将主流道凝料先从定模座板中带出来 当限位钉6起作用时 挡板4与定模板2及浇口套7脱离 同时浇口从交口套中拉出并靠自重自动落下 如图b 3 定距拉杆1用来控制定模板与定模座板的分模距离 2 6浇注系统凝料的推出机构 多型腔点浇口浇筑系统凝料的自动推出 利用挡板拉断点浇口凝料一模多腔点浇口进料注射模 其点浇口并不在主流道的对面 而是在各自型腔的端部 因此其凝料自动推出与单型腔不同 1 开模时挡板3与定模座板4首先分型 主流道凝料在定模板上反锥度穴的作用下被拉出浇口套5 浇口凝料连在素笺上留于定模板2内 2 当定距拉杆1的中间台阶面接触挡板3以后 定模版2与挡板3分型 挡板将点浇口从定模板中带出 如图b所示 3 随后凝料靠自重下落 利用凝料推板拉断点浇口凝料 利用凝料推板拉断点浇口凝料 2 6浇注系统凝料的推出机构 多型腔点浇口浇筑系统凝料的自动推出 利用拉料杆拉断点浇口凝料 1 开模时 模具首先在动 定模主分型面分型 浇口被拉料杆5拉断 浇注系统凝料留在定模中 2 动模后退一定距离后 在拉板1的作用下 分流道推板7与定模板3分型 浇筑系统凝料脱离定模板 3 继续开模 由于拉料杆2和限位螺钉4的作用 使分流道推板7与定模座板6分型 浇筑系统凝料分别从浇口套及点浇口拉料杆上脱出 利用拉料销拉断点浇口凝料 利用拉料销拉断点浇口凝料 2 6浇注系统凝料的推出机构 多型腔点浇口浇筑系统凝料的自动推出 利用分流道侧凹拉断点浇口凝料 1 开模时 定模板3与定模座板4之间首先分型 与此同时 主流道凝料被拉料杆1拉出浇口套5 而分流道端部的小斜柱卡住分流道凝料而迫使点浇口拉断并带出定模板32 当定距拉杆2起限位作用时 主分型面分型 塑件被带往动模 浇筑系统凝料脱离拉料杆1而自动落下 2 6浇注系统凝料的推出机构 利用侧凹拉断点浇口凝料 2 6浇注系统凝料的推出机构 潜伏式浇口 开在定模部分的潜伏式浇口的推出 1 开模时 塑件包在动模型芯5上从定模6中脱出 同时潜伏式浇口由于结构的关系被切断 分流道 浇口和主流道您聊在倒锥穴的作用下打出定模型腔而随动模移动 2 当推出机构工作时 推杆2将塑件从动模型芯5上推出 而流道推杆1和主流道推杆将浇注系统凝料推出动模板4 3 浇注系统凝料最后自重下落 4 在设计模具时 流道推杆应尽量接近潜伏式浇口 以便在分模时将潜伏浇口凝料从定模板中拉出 2 6浇注系统凝料的推出机构 潜伏式浇口 开在动模部分的潜伏式浇口的推出 1 开模时 塑件包在动模凸模3上随动模一起后移 分流道和浇口及主流道凝料由于倒锥穴的作用留在动模一侧 2 推出机构工作时 推杆将塑件从凸模3上推出 同时潜伏浇口被切断 浇注系统凝料在流道推杆1和主流道推杆的作用下推出动模板4而自动脱落 3 在这种结构中 潜伏浇口的切断 推出 与塑件的脱模是同时进行的 4 设计模具时推杆及倒锥穴也应尽量接近潜伏浇口 2 6浇注系统凝料的推出机构 潜伏式浇口 开在推杆上的潜伏式浇口的推出 1 开模时 包在动模凸模上的塑件和被倒锥穴拉出的主流道分流道凝料一起随动模移动 2 推出机构工作时 塑件被推杆3从动模板的凸模4上推出脱模 同时潜伏式浇口被切断 流道推杆1和2将浇注系统凝料推出模外自动落下 3 这种浇口与上述介绍的浇口不同之处在于在塑件内部增加了一段二次浇口的余料 需人工剪掉 利用流道推杆切断潜伏式浇口凝料 利用流道推杆切断潜伏式浇口凝料 利用定模推板拉断点浇口凝料 利用定模推板拉断点浇口凝料 利用差动式推杆切断浇口凝料 利用差动式推杆切断浇口凝料 利用推杆拉断点浇口凝料 利用推杆拉断点浇口凝料 利用脱模板切断浇口凝料 内侧进料 利用脱模板切断浇口凝料 内侧进料 2 7带螺纹塑件的脱模 活动型芯或活动型环脱模方式 将螺纹型芯或型环设计成活动镶件的形式 塑件脱模后 采用人工取下螺纹型芯或型环 结构简单 但生产效率低 劳动强度大拼合型芯或型环脱模方式 采用斜滑块侧向分型 塑件的外螺纹脱模 采用斜滑块外侧分型 如图a 塑件的内螺纹脱模 采用斜滑块内侧抽芯 如图b 这种方式结构简单可靠 但是在塑件螺纹上存在分型线 外螺纹滑块脱模 2 7带螺纹塑件模内旋转的脱模方式 如果使用旋转方式脱螺纹 塑件与螺纹型芯或型环之间除了有相对移动以外 还必须有轴向移动 如果螺纹