08模具设计-第八章-推出机构设计PPT课件.ppt

第二篇注射成型模具设计 第八章推出机构设计 1 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 2 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 3 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 4 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 5 8 1推出机构的结构组成与分类 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 6 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 7 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 8 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 9 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 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 10 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 2 0 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 4 3 9 107Pa 模内冷却的塑件p 0 8 1 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 11 1 脱模力的大小主要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 12 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 影响塑件脱模力的因素 8 2推出力的计算 13 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构等 这类推出机构最常见 应用也最广泛 动画8 3 3 1 0 14 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 15 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 5 3mm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推杆的形状和固定形式 16 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 17 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 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 lmm 推杆台阶部分的直径常为d十5mm 推杆固定板上的台阶孔为d 6mm 18 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 H8 f7 H8 f8间隙配合 推杆直径大 塑料流动性差 取H8 f8 反之采用H8 f7 推杆与推杆孔的配合长度 当d5mm时 配合长度可取 2 3 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 19 3 推杆的固定与配合 H8 f7 H8 f8 Ra0 8 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 20 推杆的材料 T8A T10A 硬度为50 54HRC 自制推杆65Mn弹簧钢 硬度为46 50HRC 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 21 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 05 0 1mm 22 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 23 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 24 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H8 f7或H8 f8的配合 推管与型芯的配合长度为顶出行程 3 5mm模板孔之间的配合长度为 1 5 2 D 其余部分扩孔 8 3简单推出机构 8 3 2推管推出机构 25 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 26 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 27 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 28 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 29 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 30 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 31 推块推出机构 8 3简单推出机构 8 3 4推块脱模机构 附加 32 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 33 8 3 4气压脱模机构 附加 8 3简单推出机构 34 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 35 8 3 5多元件综合脱模机构 动画8 3 5 1多元推出机构 36 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 37 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 38 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 39 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 40 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 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 41 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单推板二次推出机构 42 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 43 2 U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 44 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 45 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 46 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滑块式二次推出 P193 图8 19 47 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 48 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 49 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 50 8 4 2双推板二次推出机构 8 4二次推出机构 3 八字摆杆式二级推出机构 P196 图8 23 51 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 52 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 53 3 滑块式双向顺序推出机构 P198 图8 27 8 5定 动模双向顺序推出机构 54 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 55 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 56 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 57 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 58 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 59 3 利用分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 60 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 61 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 62 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 63 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 64 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