第八章注射模导向及脱模机构

1、问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 问题： 如图所示的制品，用最大收缩率为1%、最小收缩率 为0.6%的塑料注射成型，模具型芯径向、高度方向 的制造公差分别为0.05 mm、0.035mm，模具孔间 距的制造公差为0.075mm。试确定注射模的型芯直 径和高度以及两孔的中心距。 2021年4月 29日 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 一、导向零件设计 2021年4月 29日 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计

2、目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 一、导向零件设计 1.概述 定义：定义：保证动模和定模正确定位与导向的零件。 导向机构的形式：导向机构的形式： 导柱、导套导向 锥面定位 2021年4月 29日 第八章注射模导向 及脱模机构 合模机构是塑料模具必不可少的组成部分。合模机构是塑料模具必不可少的组成部分。 合模机构的三个作用合模机构的三个作用: : 1. 1.导向作用导向作用 引导动、定模正确合拢，避免型芯或凸模先行进引导动、定模正确合拢，避免型芯或凸模先行进 入凹模型腔内，以保证不损坏成型零件。一般导柱的入凹模型腔内，以保证不损坏成型零件。一般导柱的 长度至少长于型芯长度至少长

3、于型芯6-8mm6-8mm。 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 第八章注射模导向 及脱模机构 2.2.定位作用定位作用 定位是指保证动、定模按照正确的定位是指保证动、定模按照正确的 位置闭合以形成所要求的型腔。位置闭合以形成所要求的型腔。 合模方向要求唯一性合模方向要求唯一性，即便型腔形，即便型腔形 状对称也按特定方向合模，因为制造模状对称也按特定方向合模，因为制造模 具不考虑互换性。具不考虑互换性。 导柱与导套的导柱与导套的配合间隙值配合间隙值影响合模影响合模 对中精度。对中精度。 第八章注射模导向 及

4、脱模机构 3. 3.承受侧压力承受侧压力 导柱应有足够的强度和刚度，能承受一导柱应有足够的强度和刚度，能承受一 定的侧压力。定的侧压力。 高压熔体对型腔侧壁的作用力有可能使型腔高压熔体对型腔侧壁的作用力有可能使型腔 扩张变形；扩张变形； 导柱为悬臂梁，移动模板的重量可能造导柱为悬臂梁，移动模板的重量可能造 成导柱弯曲变形。成导柱弯曲变形。 导柱直径的确定导柱直径的确定 8.1.1 8.1.1 概述概述 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 一、导向零件设计 2.导柱导套定位机构 教材表教材表8-18-1 带头

5、导柱：有轴向定位台阶，固定段与导向段公称尺寸相同 带肩导柱：有轴向定位台阶，固定段尺寸导向段尺寸 推板导柱：无轴向定位台阶 2021年4月 29日 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 带头导柱 对导柱与导向孔的长度对导柱与导向孔的长度 要求：要求： 1 1）导柱）导柱 按功能不按功能不 同分为三段：同分为三段： 固定段固定段 配合长度配合长度 一般为导柱直径的一般为导柱直径的1.51.5 2 2倍倍 导向段导向段 必须比型必须比型 芯或凸模高度长芯或凸模高度长6 68mm8mm 引导段引导段 长度约取长度约

6、取 导柱直径的导柱直径的1/31/3 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 一、导向零件设计 2.导向零件设计原则 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 一、导向零件设计 3.导向零件设计原则 合模导向通常采用导柱导向，当侧向力很大时宜采 用锥面定位机构 合理的导向机构类型 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 一、导向零件设计 3.导向零

7、件设计原则 外硬内韧外硬内韧 导柱：导柱：20渗碳淬火或T8A HRC5660 导套：导套：20渗碳淬火或T8A HRC5055 (2)有足够的耐磨性 孔边距要足够大 导柱孔应避开型腔板应力最大处 (3)注意模具的强度 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 一、导向零件设计 3.导向零件设计原则 (4)较好的加工工艺性 为保证同轴度，导柱固定端直径与导套固 定端直径应相等。 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 一、导向零件

8、设计 3.导向零件设计原则 导柱先导部分做成球状或锥状，导套导入部 分要做导角。 (5)便于导向 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 导柱、导套的有关配合要求：导柱、导套的有关配合要求： 导柱与导套易磨损，为保证合模精度应便于更换。导柱与导套易磨损，为保证合模精度应便于更换。 导柱、导套为塑料模的标准件。导柱、导套为塑料模的标准件。 导柱和导套与其固定板采取导柱和导套与其固定板采取H7/k6H7/k6过渡配合。导柱过渡配合。导柱 （导向段）与导向孔采取（导向段）与导向孔采取H7/f7H7/f7、H8/f8H

9、8/f8间隙配合。在满间隙配合。在满 足合理的配合长度后，其余部分孔径扩大足合理的配合长度后，其余部分孔径扩大0.5-1mm0.5-1mm。 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 a)b) c)d) 图5-2 导柱布置形式 导柱布置的形式：对称分布式和非对称分导柱布置的形式：对称分布式和非对称分 布式如下图所示布式如下图所示 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 一、导向零件设计 4.锥面定位机构 当成型精度高的大型、薄壁、

10、深腔塑件时，型腔内会产生 较大侧压力使型芯或型腔偏移，将会导致导柱卡死或损坏。 2021年4月 29日 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 锥面定位要求锥形部位的贴合面不少于锥面定位要求锥形部位的贴合面不少于80%80% 1 1）消除了配合间隙误差，使配合精度提高）消除了配合间隙误差，使配合精度提高 2 2）在型腔的）在型腔的x x、y y方向上均设置锥面定位件提方向上均设置锥面定位件提 高定位可靠性的同时型腔侧壁强度和刚度也得到高定位可靠性的同时型腔侧壁强度和刚度也得到 加强，提高了模具工作安全性。加强，

11、提高了模具工作安全性。 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 654321 图 5-9 图5-9 圆锥定位装置 1、2、4-镶件 3-定模 5-动模 6-螺栓 (1)(1)圆锥定位装置圆锥定位装置 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 2 2）矩形带斜面定位装置）矩形带斜面定位装置 b h a 图 5-11 用斜面精确定位的模具 b)a) 图 5-10 用整体圆锥面定位模具 3 3）在凹模板和型芯板上分别整体加工或镶嵌矩形带

12、）在凹模板和型芯板上分别整体加工或镶嵌矩形带 单侧斜面定位块单侧斜面定位块 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 图 5-12 安装淬火镶片 提高斜面的耐磨性 4) 4) 定位件要求定位件要求 有有HRC50HRC50以上的以上的 硬度。硬度。 整体式斜整体式斜 面可采用贴淬火面可采用贴淬火 镶片的办法，失镶片的办法，失 效后便于修复精效后便于修复精 度度。 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 塑件脱模机构设计 第八章注射

13、模导向 及脱模机构 1、教学目的与要求 目的： 学习塑料注射模具脱模机构及设计要求。 要求： （1）掌握脱模机构的结构分类； （2）掌握脱模机构结构中的简单脱模机构设计； （3）熟悉脱模机构结构中的二次脱模机构及其 它结构的设计； （4）掌握相关的英文词汇。 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 制品包裹型芯的情况 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计

14、目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 顶杆（ejector pin ） 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 顶出板 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 顶出固定板 (ejector retainer plate) 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 制品顶出型芯的情况 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的

15、导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 拉料杆( sprue puller) 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 回程杆 第八章注射模导向 及脱模机构 问题 第八章 注射模的导向及脱模机构设计 目的与要求 重点和难点 导向零件设计 脱模机构设计 1. 顶杆 2. 顶出板 3. 顶出固定板 4. 回程杆 5. 拉料杆 一、脱模机构 （一）脱模机构的结构组成 第八章注射模导向 及脱模机构 （二）对脱模机构的要求 1.塑件留于动模； 2. 保证塑件的质量； 顶杆一般设计在制品壁厚的

16、地方或强度大的部位。 3.结构可靠。 第八章注射模导向 及脱模机构 （三）、 脱模机构的分类 1.按动力来源分： 机动脱模 手动脱模 液压脱模 气动脱模 第八章注射模导向 及脱模机构 2. 按模具结构分： 简单脱模机构 顺序脱模机构 二次脱模机构 第八章注射模导向 及脱模机构 二、脱模力的计算 （一）薄壁件的脱模力 当制品的璧厚与型芯直径的比小于0.05时，我 们称其为薄璧制品，其脱模力可按下式计算。 1.1 型芯为圆形截面 2cos() (1) rESLftg Q k 1.2 型芯为矩形截面 k tgftESL Q )1( )(cos8 第八章注射模导向 及脱模机构 式中：Q脱模力，N； t

17、制品的平均璧厚，cm； L塑件包裹型芯的长度，cm； S塑料的成型收缩率， E塑料的弹性模量，N/cm，见表1； 型芯的脱模斜度； 塑料的泊松比，0.30.45； k与、有关的系数，k= 1+cossin， 其值约等于1； f塑料与型芯的静摩擦系数，见表2。 二、脱模力的计算 第八章注射模导向 及脱模机构 二、脱模力的计算 塑料品种 E (1105) 塑料品种 E (1105) 聚苯乙烯2.83.5 高密度聚乙 烯 0.840.95 高抗冲击聚 苯乙烯 1.43.1 聚丙烯1.11.6 高抗冲击 ABS 2.9耐热ABS 1.8 表1 弹性模量E值 第八章注射模导向 及脱模机构 二、脱模力的计

18、算 表2 静摩擦系数f值 塑料品种f塑料品种f 高抗冲击聚苯乙 烯 聚丙烯 高密度聚乙烯 尼龙类 聚碳酸酯 聚砜 0.350.4 0.20.35 0.150.2 0.240.31 0.35 0.4 聚苯乙烯 ABS 聚甲醛 聚苯醚 0.12 0.15 0.2 0.25 0.15 0.35 第八章注射模导向 及脱模机构 二、脱模力的计算 （二）厚壁件的脱模力 当制品的璧厚与型芯直径的比大于0.05时我们 称其为薄璧制品，其脱模力可按下式计算。 2.1 型芯为圆形截面 2() (11) rE S Lftg Q kk r:为圆形型芯的半径，cm。 第八章注射模导向 及脱模机构 二、脱模力的计算 2.

19、2 型芯为矩形截面 kk tgfESLba Q )11( )()(2 a b:矩形型芯的两个边的长度，cm。 k1:系数。 cos2cos 2 1 2 2 tRt R k 第八章注射模导向 及脱模机构 二、脱模力的计算 如塑件孔为盲孔，上述计算式中还须加上塑件所 受的大气压力。 F = 10A 式中：F克服真空增加的脱模阻力，N； A塑件盲孔的底面积， cm。 第八章注射模导向 及脱模机构 三、简单脱模机构 1、顶杆脱模机构 设计要点： （1）顶杆应设在塑件能承力较大或脱模阻力较大的地方，尽 量使顶出的塑件受力均匀，但不宜与型芯或的镶件的距离过 近，以免影响成型零件的强度； （2）顶杆直径必须

20、有足够的强度，能承受顶出时的冲击力。 顶杆直径一般取2.512mm，对3毫米以下的顶杆建 议采用阶梯式结构，即顶杆下部加粗以增加强度； 第八章注射模导向 及脱模机构 （3）顶杆装配后不应有轴向窜动，其端面应与型芯齐平。 第八章注射模导向 及脱模机构 顶杆的其他固定形式： 第八章注射模导向 及脱模机构 （4）浇口处一般不设顶杆，以防浇口处内应力过大 塑件发生破碎； （5）顶杆位置应尽量避开冷却水孔和侧抽芯滑块， 以勉发生干涉，如果无法避开侧抽芯滑块，顶出 机构应设计先复位机构； （6）顶杆与型芯的配合应选间隙配合，配合间隙应 小于塑料的溢料值； 第八章注射模导向 及脱模机构 （7）顶杆的强度计算

21、 a 圆形顶杆 2 4 m in L F d nE 设计时为保证可靠程度，d = 1.5 dmin。 L顶杆长度，mm； E顶杆的抗拉弹性模量，N/ cm； n顶杆件数； F脱模力，N； 第八章注射模导向 及脱模机构 （8）顶杆的位置分布 顶杆的位置分布以对 注射机顶杆中心的合力矩为零为最佳，一 般情况下，顶杆的数目以少为宜，且均匀 分布。 （9）材料：45 、T8 、T10等，头部淬火 HRC50。 表面粗糙度：配合部分 （10 ）顶杆行程：一般情况下，大于制品型 芯的高度。 第八章注射模导向 及脱模机构 顶杆应用实例 第八章注射模导向 及脱模机构 三、简单脱模机构 2.顶管脱模机构 适用于

22、制品中有圆筒形部分的顶出结构。 设计要点 （1）顶管厚度一般不小于1.5毫米； （2）顶管应淬硬，最小淬硬长度不小于型腔 配合长度与顶出距离的和； （3）顶管与内外型芯的配合精度均为间隙配 合，配合间隙小于塑料的溢料值。 第八章注射模导向 及脱模机构 2.顶管脱模机构 顶管的其他结构形式 第八章注射模导向 及脱模机构 第八章注射模导向 及脱模机构 2.顶管脱模机构 第八章注射模导向 及脱模机构 三、简单脱模机构 3 .推板脱模机构 适用于薄壁容器、壳体形塑件以及制品中不 允许有顶出痕迹的情况。 设计要点 （1）顶板应淬硬，顶出过程 中不得脱离支撑顶板的导柱； 第八章注射模导向 及脱模机构 （2）顶板与型芯的配合应采用斜面配合，且 型芯留有台阶，以免顶出时顶板划伤型芯成 型部分； 第八章注射模导向 及脱模机构 （4）顶板顶出时拉料杆应固定在动模板上， 且用球形头或菌形头拉料杆； 第八章注射模导向 及脱模机构 Z形头拉料杆式的推板顶出机构 第八章注射模导向 及脱模机构 （3）为防止顶板顶出过程中制件与型芯间形成真空， 设计时应考虑进气装置。如采用顶杆、顶板联合顶 出； 第八章注射模导向 及脱模机构 （5）顶板顶出时无回程杆，顶杆兼作回程作用。 第八章注射模导向 及脱模机构 3 .推板脱模机构 第八章注射模导向 及脱模机构 3 .推板脱模机构 第八章注射模导