第九章 推出机构设计.ppt

第九章推出机构设计 重点 1 推出机构的结构组成形式 工作原理和过程 各推出机构零件作用 2 简单推出机构推杆推出设计 简单推出机构推管推出设计 推件板推出机构设计基本形式 固定与配合 3 推出机构的导向与复位 4 单推板二次推出机构 双推板二次推出机构概念 工作原理与工作过程 5 动 定模双向顺序推出机构种类 结构形式特点 工作原理 工作过程 浇注系统凝料的推出机构结构形式特点 工作原理 工作过程 9 1推出机构的结构组成与分类推出机构又称脱模机构 作用是将塑料制品及其浇注系统凝料从型芯上或者凹模内推出来 1 对推出机构的要求 1 不使塑件变形或损坏 2 塑件的外观及使用要求 3 结构可靠 2 推出机构组成 推出机构还应运动灵活 制造方便 易于配换 且本身具有足够的强度和刚度 3 推出机构的分类 按动力来源分 手动推出机构手动脱模是指当模具分型后 用人工操纵顶出机构 如手动杠杆 取出塑件 对一些不带孔的扁平塑件 由于它与模具的粘附力不大 在模具结构上可不设顶出机构 而直接用手或钳子夹出塑件 机动推出机构利用注塑机的开模动力 分型后塑件随动模一起移动 达到一定位置时 脱模机构被机床上固定不动的顶杆顶住 不再随动模移动 此时脱模机构动作 把塑件从动模上脱下来 液压推出机构 气动推出机构在注塑机上专门设有顶出油缸 由它带动顶出机构实现脱模 或设有专门的气源和气路 通过型腔里微小的顶出气孔 靠压缩空气吹出塑件 这两种顶出方式的顶出力可以控制 气动顶出时塑件上还不留顶出痕迹 但需要增设专门的液动或气动装置 按模具结构分为 简单推出机构 双推出机构 二级推出机构 顺序推出机构和带螺纹塑件的脱模机构 4 顶出机构的设计原则 1 顶出机构的运动要准确 可靠 灵活 无卡死现象 机构本身要有足够的刚度和强度 足以克服脱模阻力 2 保证在顶出过程中塑件不变形 这是对顶出机构的最基本要求 在设计时要正确估计塑件对模具粘附力的大小和所在位置 合理地设置顶出部位 使顶出力能均匀合理地分布 要让塑件能平稳地从模具中脱出而不会产生变形 顶出力中大部分是用来克服因塑料收缩而产生的包紧力 这个力的大小与塑料品种 性能 以及塑件的几何形状复杂程度 型腔深度 壁厚还有模具温度 顶出时间 脱模斜度 模具成型零件的表面粗糙度等因素有关 3 顶出力的分布应尽量靠近型芯 因型芯处包紧力最大 且顶出面积应尽可能大 以防塑件被顶坏 4 顶出力应作用在不易使塑件产生变形的部位 如加强筋 凸缘 厚壁处等 应尽量避免使顶出力作用在塑件平面位置上 5 若顶出部位需设在塑件使用或装配的基准面上时 为不影响塑件尺寸和使用 一般使顶杆与塑件接触部位处凹进塑件0 1毫米左右 而顶出杆端面则应高于基准面 否则塑件表面会出现凸起影响基准面的平整和外观 9 2脱模力的计算 脱模力 是指将塑件从型芯上脱出时所需克服的阻力 是设计推出机构的主要依据之一 初始脱模力 开始脱模时的瞬间所要克服的阻力 最大阻力 以后脱模所需的力为相继脱模力 小于初始脱模力 当塑件包紧型芯时 其受力情况如图因为型芯一般有一定的脱模斜度 故在一定的脱模力的作用下 塑件对型芯的正压力降低了F脱sina 所以此时摩擦力为 F摩 f F正 F脱sina 式中F摩 摩擦阻力 N f 摩擦系数 一般f 0 15 1 0F正 正压力 N F脱 脱模力 N a 型芯斜度 一般取1 2 根据受力图列出平衡方程 Fx 0 即 而F正 ps 式中P 塑件对型芯包紧产生的单位正压力 MPa 一般P 10 20MPa薄壁件取小值 厚壁件取大值 s 塑件包紧型芯的侧面积 cm2 在推出无孔壳体制品时 需克服大气压造成的阻力F大气 所以F大气 10XB 10B式中B 垂直于制品脱出型芯的方向上的型芯投影 cm 总脱模力等于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 9 3简单推出机构简单推出机构又称一级推出机构 其推动杆件均固定于一块板上 可将制品一次推离模具 按推出元件机构分类 一 推杆推出机构 二 推管推出机构 三 推件板推出机构 四 推块推出机构 五 活动镶块或凹模推出机构 六 多元件联合推出机构 一 推杆推出机构推杆推出的优点 推杆加工简单 更换方便 推出效果好 1 推杆分布及位置推杆的推出形式及推出方法 2 推杆形状推杆断面形状多种多样 矩形薄片推杆的结构形式如图 几种专用推杆如图 3 推杆的固定和装配要求 1 推杆的固定 2 推杆的装配要求推杆的装配如图所示 由图可知 推杆与固定板配合长度为S 一般采用H8 h8配合 以塑料的溢边值为限 配合长度S 1 5 2 d d为推杆直径 最小应不小于 6mm 推杆的工作长度l S 推杆行程 3mm推杆总长度L H H2 H3 推杆行程 5mm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 4 推杆的复位与导向 1 复位杆和弹簧先行复位机构复位杆的上端面应与分型面齐平 各复位杆长度应当一致 复位杆直径一般大于16mm 如图 弹簧先行复位机构是利用弹簧的弹力使推出机构复位的 其复位动作不依赖于动定模闭合动作 可使推出机构提前复位 如图 2 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 如图 5 推杆设计的注意事项 1 推杆应尽量短 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5 10mm 注射成型时推杆应高出型芯 或型腔 表面0 05 0 1mm否则会影响制品的使用 2 推杆与其配合孔一般采用H9 h9的配合并保证一定的同轴度 使其在推出过程中不卡滞 配合长度为推杆直径的1 5 2倍 通常不小于12mm 3 推杆通过模具成型零件的位置 应尽量避免开冷却通道 4 在确保制品质量与顺利脱模的前提下 推杆的数量不宜过多 以简化模具和减少对制品质量的影响 二 推管推出机构推管推出一般用于薄壁圆筒或带有局部较深圆筒结构 其结构如图 三 推件板推出机构推件板推出机构一般用于深腔薄壁的壳体塑件以及不允许有推杆痕迹的塑件 机构特点 推件板与制品的接触面积大 因而推出的力大而均匀 制品可平衡推出 推件板推出机构无需专设复位杆 它依靠分型面闭合便可使推出机构复位 如图 推件板与型芯间的装配关系及注意事项如图 对大型深腔容器 尤其是软质塑件 用推件板推出时 应当设置进气装置如图 四 推块推出机构适用对象 推出齿轮或带有凸缘的制品 优点 推块推出平稳且无痕迹 技术要求 推块应具有较高的硬度 与型腔相近 推块与凹模板应有良好的间隙配合 推块推出的几种形式如图 五活动镶块或凹模推出机构有些塑件由于结构形状和所用塑料的关系不宜采用上述推出元件时可采用活动镶块或凹模推出机构如图 六 多元件联合推出机构多元件联合推出是指采用两种或两种以上的推出方法 如图 对于形状复杂的塑件 因模具型面结构复杂 塑件被顶推的半模部分 一般是动模部分 既有型芯 又有型腔或型腔的一部分 必须将塑件既从被包紧的型芯上 又从被粘附的型腔中脱出 脱模阻力是比较大的 若由一次动作完成 势必造成塑件变形 损坏 或者在一次顶出动作后 仍然不能从模具内取下或脱落 对于这种情况 模具结构中必须设置两套脱模机构 在一个完整的脱模行程中 使两套机构分阶段工作 分别完成相应的顶推塑件的动作 以便达到分散总的脱模阻力和顺利脱件的目的 1 摆块式二级推出机构2 八字形摆杆式二级推出机构3 滑块式二级推出机构4 拉钩式二级推出机构5 强制式脱模二级推出机构 具体参见课件内容 顺序脱模机构是一般先由定模分型 在进行动定模分型的机构 9 4二次推出机构 一 顺序脱模机构的类型1 弹簧顺序脱模机构 2 拉钩顺序脱模机构 如图 3 开模弹簧与扣锁装置并用的顺序脱模机构 如图 顺序脱模机构中的限位装置 二级推出机构的设计要点 必须保证机构动作可靠 定模分型距较长时 为避免因强度和刚性差而折断或变形 此时可设置两级导柱分别导正 用弹簧分型时要求进行弹簧计算 拉钩顺序脱模机构的分型距离取决于压块斜面至拉钩斜面的距离 限位装置的限位距离应与计算的分型距离相等或略长 通常采用限位螺钉或限位板限位 三 定模一侧推出机构和双推出机构在设计模具时 有时由于制品形状比较特殊 或受到某些要求的限制时制品将留在定模上 因此定模一侧需要设置推出机构 如图 双推出机构用于开模后制品留在动模或定模均可的场合 如图 气动脱模机构 如图 9 6浇注系统凝料的推出 1利用侧凹拉断点浇口凝料图所示是利用侧凹和中心顶出杆将浇注系统凝料顶出的结构 在分流道尽头钻一斜孔 开模时由于斜孔内冷凝塑料的限制 浇注系统凝料在浇口处与塑件拉断 然后由于主流道冷料井倒锥的作用 钩住浇注系统凝料脱离斜孔 再由中心顶杆将浇注系统凝料顶出 这种结构由于中心顶杆很长 合模后此杆在动模之外 因此注塑机移动模板应带有中心顶杆孔 以便装模 侧凹部分的形状与尺寸见图 斜孔的角度为15 30 斜孔直径为3 5毫米 斜孔深度为5 12毫米 2 利用拉料杆拉断点浇口凝料图所示 模具首先从A面分型 在拉料杆2的作用下 使浇注系统凝料与塑料切断留于定模一边 待分开一定距离后 型腔5接触到限位拉杆6的突肩 带动流道顶板3从B面分型 这时浇注系统脱离拉料杆2自动脱落 当继续开摸时 型腔5受到限位拉杆7的阻碍不能移动 塑件随动模型芯9移动 脱离型腔5 最后在顶出杆10的作用下由推板8将塑件顶出 3 利用定模推板拉断点浇口凝料如图所示 开模时在顶销3的作用下 首先从A面分型 浇注系统随动摸一起移动 当主流道完全退出定模板1以后 限位螺钉7限制推板4移动 模具从B面分型 浇注系统凝料和塑件拉断而自动脱落 继续开模时 型腔5碰到限位拉杆6而不动 模具从C面分型 此时塑件仍留于动模 当齿轮10带动螺纹型芯9转动时 型芯8不动 且端部有止转沟槽 因此塑件自动脱落 4利用顶出杆拉断点浇口凝料对于像钢笔那样细长的塑件 由于型腔深 可以在定模设置顶出浇注系统凝料的机构如图所示 分模一定距离后顶出板碰到拉杆而不动 模具继续开启 使浇注系统与塑件拉断自动脱落 继续开模 塑件由顶板顶出 这种拉断点浇口的形式受塑件形状所限 与开模行程有关 只用于特殊场合 9 7带螺纹塑件脱模机构 一 设计带螺纹塑件脱