模块七脱模顶出机构与设计ppt课件.ppt

河南机电高等专科学校：杨占尧,内容简介： 本模块讲述顶出机构的驱动方式；顶出力的计算公式；各种简单脱模机构的设计；各种二级脱模机构的设计； 浇注系统凝料的脱出与自动坠落；定模脱模机构的形式及设计；脱模元件尺寸校核与计算，包括顶杆直径校核、脱模板厚度计算等。,模块七 脱模顶出机构与设计,河南机电高等专科学校：杨占尧,学习目的和要求： 1、了解顶出机构的驱动方式和设计原则，了解二级脱模机构的设计。 2、掌握各种形式简单脱模机构的设计。 3、掌握顶出力的计算、浇注系统凝料的脱出与自动坠落、 定模脱模机构的类型。 4、掌握脱模元件尺寸校核与计算。,模块七 脱模顶出机构与设计,河南机电高等专科学校：杨占尧,模块七 脱模顶出机构与设计,重点： 1、简单脱模机构的设计。 2、顶出力的计算、浇注系统凝料的脱出与自动坠落。 3、 定模脱模机构的类型、脱模元件尺寸校核与计算。 难点： 1、简单脱模机构和二级脱模机构的设计。 2、培养学生的识图能力。,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.1 概述 7.2 顶出力的计算 7.3 简单脱模结构（或称一次顶出机构） 7.4 二级脱模机构 7.5 浇注系统凝料的脱出和自动坠落 7.6 定模脱模机构 7.7 脱模元件尺寸校核和计算,模块七 脱模顶出机构与设计,河南机电高等专科学校：杨占尧,在注塑成型的每一循环中，塑件必须由模具型腔中取出。完成取出塑件这个动作的机构就是顶出机构，也称为脱模机构。,7.1 概述,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.1.1 顶出机构的驱动方式,1 手动脱模 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。使用这种脱模方式时，工人的劳动强度大，生产效率低，并且顶出力受人力限制，不能很大。但是顶出动作平稳，对塑件无撞击，脱模后制品不易变形，而且操作安全。在大批量生产中不宜采用这种脱模方式。,河南机电高等专科学校：杨占尧,2 机动脱模 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。这种顶出方式具有生产效率高，工人劳动强度低且顶出力大等优点，但对塑件会产生撞击。 3 液压或气动顶出 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。,河南机电高等专科学校：杨占尧,4 带螺纹塑件的顶出机构 成型带螺纹的塑件时，脱模前需靠专门的旋转机构先将螺纹型芯或型环旋离塑件，然后再将塑件从动模上顶下。脱螺纹机构也有手动和机动两种方式，该部分内容在第十模块介绍。,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.1.2 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。,河南机电高等专科学校：杨占尧,(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。,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.2 顶出力的计算,注塑成型过程中，型腔内熔融塑料因固化收缩包在型芯上，为使塑件能自动脱落，在模具开启后就需在塑件上施加一顶出力。顶出力的作用点应尽量靠近型芯，并且顶出力应施于塑件刚性和强度最大的部位，如凸缘或加强筋等处，作用面积也应尽可能大些。顶出力是确定顶出机构结构和尺寸的依据，它与塑料种类、塑件包容在型芯上的面积以及塑件的热收缩值等有关，其近似计算式为：,河南机电高等专科学校：杨占尧,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.3 简单脱模机构,塑件在顶出零件的作用下，通过一次顶出动作，就能将塑件全部脱出。这种类型的脱模机构即为简单脱模机构，也称为一次顶出机构。它是最常见的，也是应用最广的一种脱模机构。一般有以下几种形式。,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.3.1 顶杆脱模机构,1 顶杆机构的组成和动作原理见图7-1所示。 顶杆脱模是最典型的简单脱模机构，它结构简单，制造容易且维修方便。它是由顶杆1、顶杆固定板2、顶杆垫板5、拉料杆6、支承钉8和复位杆7等所组成的。顶杆、拉料杆、复位杆都装在顶杆固定板上，然后用螺钉将顶杆固定板和顶杆垫板连接固定成一个整体，当模具打开并达到一定距离后，注塑机上的机床顶杆将模具的顶出机构挡住，使其停止随动模一起的移动，而动模部分还在继续移动，于是塑件连同浇注系统一起从动模中脱出。合模时，复位杆首先与定模分型面相接触，使顶出机构与动模产生相反方向的相对移动。模具完全闭合后，顶出机构便回复到了初始的位置(由支承钉保证最终停止位置)。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,2复位装置 顶杆或顶套将塑件顶出后，必须返回其原始位置，才能合模进行下一次注塑成型。最常用的方法是复位杆回程，这种复位杆又名回程杆。这种方法经济、简单，回程动作稳定可靠，图7-2所示就是常用复位杆的形式。 其工作过程如图7-1所示，当开模时，顶杆都向上顶出，复位杆突出模具的表面；当注塑模闭合时，复位杆与定模模面接触，注塑机继续闭合时，则使复位杆随同顶出机构一同返回原始位置。 有时，需要在模具闭合之前使顶杆或顶套复位(如某些带活动成型芯的注塑模)，就应当采用弹簧回程的办法。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,图7-3所示就是弹簧回程的顶出机构。注塑成型后，注塑机的顶杆推动顶板2，这时，弹簧5受到压缩，顶杆3就将塑件顶出。合模时，弹簧5又回复原有长度，将顶板2与顶杆3一同弹回原来的位置。,河南机电高等专科学校：杨占尧,虽然弹簧回程经常被采用，但有时由于回程负荷的不均衡，不能准确可靠的使顶出装置复位，所以，也可采用凸轮回程机构如图7-4。从图(b)可知，在模具闭合时，件6首先与凸轮5接触，令其转动迫使顶出板1复位。,河南机电高等专科学校：杨占尧,3 导向装置,对大型模具设置的顶杆数量较多或由于塑件顶出部位面积的限制，顶杆必须作成细长形时以及顶出机构受力不均衡时(脱模力的总重心与机床顶杆不重合)，顶出后，顶出板可能发生偏斜，造成顶杆弯曲或折断，此时应考虑设置导向装置，以保证顶出板移动时不发生偏斜。一般采用导柱，也可加上导套来实现导向。 导柱与导向孔或导套的配合长度不应小于10毫米。当动模垫板支撑跨度大时，导柱还可兼起辅助支撑作用。,河南机电高等专科学校：杨占尧,4 顶杆的形式,如图7-5所示。顶杆材料多用45#钢、T8A或T10A，头部要淬火，硬度应达到HRC40以上，表面粗糙度达Ra0.631.25um(高于7)(指滑动配合部分)。图7-5中所示A型是结构最简单的等圆截面顶杆，应用也最广，其尾部采用抽轴肩形式，一般为46毫米；B型是阶梯形顶杆，用于顶出部位面积较小的情况，为了增加其刚度可将非顶出部分直径适当加粗，一般1=2；C型为阶梯插入式结构，插入段顶杆可选用优质钢材，与顶杆本体间采用过渡配合，插入段长度=46，然后以焊接固定。型和型是特殊断面形状的顶杆，其区别为型是整体式而型为插入式。以上各种形式顶杆的和值由模具结构决定。,河南机电高等专科学校：杨占尧,图7-5 顶杆的形状(1),河南机电高等专科学校：杨占尧,图7-5 顶杆的形状 返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,5 顶杆的固定方法,见图7-6所示。图7-6(a)为轴肩垫板连接，是最常用的固定方式。顶杆与固定孔间应留一定的间隙，装配时顶杆轴线可作少许移动，以保证顶杆与型芯固定板上的顶杆孔之间的同心度，并建议钻孔时采用配加工的方法。图7-6(b)是采用等厚垫圈垫在顶出固定板与垫板之间，这样可免去在固定板上加工凹坑。图7-6(c)的特点是顶杆高度可以调节，螺母起固定锁紧作用。图7-6(d)、(f)是采用顶丝和螺钉固定。以上三种固定方法均可省去垫板。图7-6(e)用于较细的顶杆，以铆接的方法固定。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,6顶杆与顶杆孔的配合,顶杆与顶杆孔间为滑动配合，一船选H8/f8，其配合间隙兼有排气作用，但不应大于所用塑料的排气间隙(视所用塑料的熔融粘度而定)，以防漏料。配合长度一般为顶杆直径的23倍。顶杆端面应精细抛光，因其已构成型腔的一部分。为了不影响塑件的装配和使用，顶杆端面应高出型腔表面0.1毫米。 顶杆顶出是应用最广的一种顶出形式，它几乎可以适用于各种形状塑件的脱模。但其顶出力作用面积较小，如设计不当，易发生塑件被顶坏的情况，而且还会在塑件上留下明显的顶出痕迹。,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.3.2 推管脱模,推管脱模常用于圆筒状塑件推出。它提供了均匀脱模力，用于一模多腔成型更为有利。将型腔和型芯均设计在动模，可保证制件孔与其外圆的同心度。对于台阶筒体和锥形筒体，如图7-7(a)、(b)所示，只能用推管脱模。 要求推管内外表面都能顺利滑动。推管材料与推杆相同。其滑动长度的淬火硬度为HRC50左右，且等于脱模行程与配合长度之和，再加上56mm余量。非配合长度均应用0.51mm的双面间隙。 推管在推出位置与型芯应有810mm的配合长度，推管壁厚应在1.5mm以上。必要时采用阶梯推管，见图7-7(a)。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,推管脱模机构有三类形式： (1)长型芯。型芯紧固在模具底板上，见图7-7(a)。结构可靠，但底板加厚，型芯延长只用于脱模行程不大的场合。 (2)中长型芯。推管用推杆推拉，见图7-7(b)。该结构的型芯和推管可较短些，但动模板因容纳脱模行程而增厚。 (3)短型芯。见图7-7(c)。这种结构使用较多。为避免型芯固定凸肩与运动推管相干涉，型芯凸肩须有缺口，或用键固定，致使型芯固定不可靠，且推管必须开窗，或剖切成(23)个脚，致使推管被削弱，制造亦困难。,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.3.3 推板脱模,推板也称脱模板或推件板。在分型面处从壳体塑件的周边推出，推出力大且均匀。对侧壁脱模阻力较大的薄壁箱体或圆筒制品，推出后外观上几乎不留痕迹。这对透明塑件尤为重要。 推板脱模机构不需要回程杆复位。推板应由模具的导柱导向机构导向定位，以防止推板孔与型芯间的过度磨损和偏移。为防止推杆与推板分离，推板滑出导柱，推杆与推板用螺纹联接，见图7-8(a)。当导柱足够长时，推杆与推板也可不作联接，见图7-8(b)。对于有多个圆柱型芯相配的推件板，大多镶上淬火套与型芯相配，便于加工和调换，见图7-8(a)。图7-8(c)的结构适用于两侧具有顶出杆的注塑机。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,推板与型芯之间要有高精度的间隙、均匀的动配合。要使推板灵活脱模和回复，又不能有塑料熔体溢料，最大单向间隙应限制在0.05mm以下。对低粘度的如PA等，不超过0.01mm。为防止过度磨损和咬合发生，推板孔与型芯应作淬火处理。推板脱模的分型面应尽可能为简单无曲折的平面。 在一些场合，如图7-9所示，在推板与型芯间留有单边0.2mm左右间距，避免两者之间接触。并又有锥形配合面起辅助定位作用，可防止推板孔偏心而引起溢料，其斜度为10左右。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,对于大型深腔容器，特别是软质塑料，为防止过大脱模力使制品壁产生皱折，应该给成型时所形成的真空腔引气，图7-10就是这种装置。开模时大气克服弹簧力将菌型推杆抬起而进气。当然也可将菌型推杆与顶出板相连，同步推顶进气。,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.3.4 推块机构,对于端面平直的无孔塑件，或仅带有小孔的塑件，为保证塑件在模具打开时能留到动模一侧，一般都把型腔安排在动模一侧，如果塑件表面不希望留下顶杆痕迹，必须采用推块机构顶推塑件，如图7-11所示。推块实际上成为型腔底板或构成型腔底面大部分，推件运动的配合间隙既要小于溢料间隙，又不产生过大的摩擦磨损，这就对配合面间的加工，特别是非圆形推块的配合面提出很高要求，常常要在装配时研磨。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,推动推块的顶杆如果用螺纹连接在推块上，则复位杆可以与顶杆安装在同一块固定板上，如图7-11(a)所示。如果推块与顶杆无螺纹连接，必须采用图7-11(b)所示的复位方法。 对于无孔塑件或动模部分无型芯的塑件，推块可以不带凸肩，因而型腔底部背面无推块凸肩活动空间，可以使型腔垫板厚度减小，如图7-12所示。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.3.5 拉板机构,拉板脱模机构是脱件板机构的特殊形式，适用的塑件与一般脱件板机构相同。但拉板不是由顶杆推动，而是由定距拉杆、伸缩性定距拉杆，或链条拉动。这些拉动零件的两端分别与动、定模相连，模具打开时动模后退，这些零件拉动拉板将塑件从主型芯上脱下，分别如图7-13、7-14、7-15所示。图7-13中脱模距等于L1+L2，应大于塑件高度加流道凝料高度。对于所需脱模距较大的塑件，采用图7-14的伸缩性定距拉杆，脱模距等于L1+L2+L3。图7-15是采用链条拉动拉板，该例中是从定模一侧脱下塑件。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,拉板机构的优点是省去了顶杆及其固定板，可简化模具结构，减小模具高度，对于开模行程受模具高度影响的注塑机，可以增大有效开模行程，增加脱模距。,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.3.6 气动顶出,气动顶出的优点是：不用装配顶出板；可方便用于动、定模任何一侧；随时都可以开模，不受开模时机的限制；可消除制件与型芯之间的真空，利于脱模；由于成型制件的整个底部受到的作用力是均匀的，所以，即使是软质塑料也都能使制件不变形地顶出。 气动顶出的缺点是：必须设有通气管路；随形状变化的适应性小；往往需与其他的脱模方式并用，才能使制件完全脱模。,河南机电高等专科学校：杨占尧,对于气动顶出，只在开模的瞬时才有必要打开压缩空气的通路，通常使用气阀进行控制。在设计气阀时，因为阀的锥体部分需要进行研磨加工，所以锥度不宜取的太大。为使气阀动作灵敏，阀体侧面应不承受压力，使压力只作用于阀体底部，实际上侧面要留有0.0050.015mm的间隙。当阀体侧面受49104Pa的空气压力作用时阀有可能不动作。 图7-16是让压缩空气从脱模板内侧流入的一个实例，以消除型芯与成型制件间的真空状态。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.3.7 多种元件组合脱模,倘若遇到一些形体复杂的塑件，如薄壁壳体带有凸台和筋，并与圆筒体组合。这就需要用两种或两种以上的多元件组合的脱模机构。如图7-17(a)所示，以推板脱出壳体，局部深腔处的挂脚用推杆辅助推出，以防止挂脚产生断裂。图7-17(b)塑件外周壳体用推板脱模，中心管状结构用推管推出。图7-17(c)塑件，中央用推管，而外周壳体用多根推杆脱模。这种推杆可兼作回程杆用。多元件组合时，各种推杆、推管、推板，还包括装嵌件的推杆，应该同步动作，如图7-18所示。 各种顶出元件选材及技术要求见表7-1。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.4 二级脱模机构,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。二级脱模机构形式很多，随塑件不同有颇大差异，生产实践中又不断创造出巧妙全新的方法。现仅选出以下数种予以简介。,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.4.1 斜楔滑块式单顶板二级脱模机构,如图7-19所示为带有斜楔结构的二级顶出脱模机构。开模一定距离后，注塑机的推顶装置通过顶杆底板12同时驱动顶杆9和凹模型腔板7移动，使制品与凸模8脱离，实现第一次顶出动作。在这次顶出中，斜楔6推动滑块4向模具中心移动。但由于此时滑块4与推杆2还存在平面接触，推杆2保持3与顶杆9与型腔板7同步运动。一旦一次顶出结束，推杆2会坠落在滑块4的圆孔中，这样凹模型腔板7便停止运动。而顶杆9在继续运动，直到把制品从凹模型腔板中脱出，实现第二次顶出。顶出行程与制品高度的关系为：l1h1；l2h2；L=l1+l2。,河南机电高等专科学校：杨占尧,图7-19 斜楔滑块式单顶板二级脱模机构(1),河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,图7-19 斜楔滑块式单顶板二级脱模机构(2),河南机电高等专科学校：杨占尧,7.4.2 U型限制架式单顶板二级脱模机构,图7-20是带有U形限制架和两个对称摆杆结构的二级推出脱模机构。两个对称摆杆5和14用转动销轴1固定在顶杆底板3上，并受固定在动模座16上的U形架15约束。开模后，摆杆夹紧固定在凹模型腔板9上的柱销12，推动该型腔板移动距离，使制品与凸模10脱离，实现第一次顶出动作。在此过程中，顶杆11与摆杆同步运动，同时发挥推顶作用。一次顶出结束之时，拉板8通过限位螺钉7阻止型腔板9运动。与此同时，摆杆脱出U形架的约束在柱销12作用下朝外侧张开。在型腔板停止状态下，顶杆11继续推顶制品，完成从型腔板中脱出的二次顶出。该机构的二个对称摆杆在合模过程中，依靠拉簧13复位。,河南机电高等专科学校：杨占尧,图7-20 U型限制架式单顶板二级脱模机构(1),河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,图7-20 U型限制架式单顶板二级脱模机构(2),河南机电高等专科学校：杨占尧,从以上两副单顶板二级脱模机构可知被脱塑件先从动模边的凸模上分离，但留在动模型腔板上，称作第一次脱模。在此过程中，该动模型腔板起推件板作用。第二次脱模常用推杆为脱模元件，将塑件从动模型腔板上推出，使其自动坠落。机构设计时应掌握，第一次推顶的脱模力大，应不使制品损伤；而第二次脱模应有较大的行程，保证制件自动坠落。机构的动作顺序安排应注意，第一次脱模时，二级脱模机构所有元件应同步推进。在一次脱模结束后，一次脱模的元件静止不动；而二次脱模元件沿原脱模方向继续运动，直至将塑件完全脱出。,河南机电高等专科学校：杨占尧,为此，一次脱模元件在推顶中，要用上述滑块让位和摆杆外摆，将其与顶出板的运动脱开。也有用斜导柱拔动滑块，或用钢球打滑等方法。最简易方法是用弹簧推动动模型腔板，实现第一次脱模。用限位螺钉使型腔板终止运动。而推杆的继续推顶实现了二次脱模。但这种弹簧式单顶出板的二级脱模，需较硬的弹簧，工作不可靠。也有用定模上的拉板或拉杆等拉曳动模型腔板，但由于动、定模之间开档距离大，且有碍塑件的坠落，应用较少。,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.4.3 八字摆杆式双顶板二级脱模机构,图7-17机构有两个对称的呈八字状的摆杆11。有两块顶出板，一次顶出板10和二次顶出板2。凹模型腔板7将制品从凸模6上脱出，该型腔板经推杆9与一次顶出板10相连。顶杆5将制品从凹模型腔板推出，该顶杆与二次顶出板2相连。两块顶出板之间有一定距块1，使顶杆5在一次顶出时能与型腔板同步。开模后，注塑机推顶一次顶出板10，经推杆9带动型腔板移动距离S1，实现塑件与凸模的一次顶出动作。在此过程中，由于定距块1的传力作用，二次顶出板2和顶杆5均与型腔板同步。一次顶出完成后，摆杆ll在一次顶出板10作用下，转过一定角度和二次顶出板2接触。继续开模时，一次顶出板10经摆杆11迫使二次顶出板2和顶杆5产生超前顶出动作，使制品在顶杆5作用下从凹模型腔板中脱出S4距离，实现了二次顶出。,河南机电高等专科学校：杨占尧,图7-21 八字摆杆式双顶板二级脱模机构(1),河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.4.4 摆块拉板式二级脱模机构,图7-22所示是用活动摆块顶动型腔实现一次脱模，由顶出系统完成二次脱模的结构。图a为闭模状态，活动摆块5固定在型腔下面的动模固定板上；开模时固定在定模上的拉板7带动活动摆块5，由摆块5将型腔顶起，完成一次脱模，图b所示；继续开模时，由于限距螺钉2的作用，阻止了型腔1继续向前运动，当顶出系统碰到注塑机上顶出杆4时，通过顶杆3将塑件从型腔中顶出，拉簧6的作用是使活动摆块始终靠紧型腔，如图c所示。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.4.5 浮动型芯二级脱模,图7-23表示浮动型芯二级脱模机构。开始顶出时，顶杆4推动脱件板5使塑件脱离型芯2，完成一级脱模。在一级脱模过程中因塑件中心部位凹入形状的作用，迫使浮动型芯1随塑件前移，当限位螺钉3限位后，浮动型芯1停止运动，脱件板5继续前移将塑件从浮动型芯上强迫脱出，完成二级脱模。该机构顺利工作的条件是：l1h1，L2h2，Ll1+l2,河南机电高等专科学校：杨占尧,图7-23 浮动型芯二级脱模(1),河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.4.6 弹开式二级脱模,图7-24是弹开式二级脱模机构。图7-24(a)是尚未顶出状态。模具打开后，由于弹簧4的作用，使动模板2移动距离1，塑件从型芯上脱下1距离，为一级脱模，如图7-24(b)所示；因塑件带脱模斜度，这时就消除了或大大减小了对型芯的包紧力。当模具顶出机构开始工作时，就将塑件从动模型腔内和型芯的剩余部分上脱出，如图7-24(c)所示。设计该机构时应注意使：L=l1+l2h，l2h1,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.4.7 斜楔拉钩式双顶板二级脱模机构,图7-25为斜楔拉钩式双顶板二级脱模机构。拉钩6在合模状态下和二次顶出动作开始之前，经柱销7将二次顶出板2和一次顶出板3拉合在一起。开模后，注塑机顶柱推动二次顶出板2和顶杆15推顶塑件。与此同时，一次顶出板3经推杆10驱使凹模型腔板11与其同步运动。于是，塑件在凹模型腔板11与顶杆15的共同作用下脱离型芯13，实现第一次脱模。继续开模中，安装在型芯固定板14上的斜楔12，迫使两个拉钩张开，致使一次和二次顶出板相互脱开。再继续开模，一次顶出板3和凹模型腔板停止运动。由继续运动的二次顶出板2和顶杆15，将制品从型腔板中脱出，完成二次脱模。在合模时，回程杆将二次顶出板先行推回，拉簧使拉钩勾住一次顶出板上柱销，二者恢复连接。,河南机电高等专科学校：杨占尧,图7-24 弹开式二级脱模 (1),河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.4.8 钢球式二级脱模机构,图7-26所示，一次脱模靠顶出系统顶动推板9，使塑件脱离型芯10，此时塑件还有一部分留于推板内，因此设特殊结构的顶杆7实现二次脱模。内套3与推板9用卡紧圈连在一起，一次脱模时，钢球6卧在内套筒3与顶杆7之间，顶杆一运动，则带动内套筒及推板运动，实现一次脱模。当钢球移到外套筒2的凹槽处时，钢球被挤到内外套之间，使内套筒不随顶杆7运动，则推板9停止运动，这时顶杆11将塑件顶出推板而脱落。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.4.9 滑块式超前二级脱模机构,图7-27是滑块式超前二级脱模机构。图7-27(a)是尚未顶出状态。开始顶出时，脱件板3和顶出杆2一起将塑件从主型芯上顶下，完成一级脱模，与此同时，斜导柱5使滑块6向模具中心方向移动，如图7-27(b)所示。当滑块6的斜面推动顶杆4，进而推动顶杆2，使顶杆2的运动超前脱件板3，使塑件从脱件板的凹槽(型腔的一部分)中脱下，完成二级脱模，如图7-27(c)所示。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.4.10 阶梯形顶杆二级脱模机构,图7-28表示阶梯形顶杆二级脱模机构。图7-28(a)是尚未顶出状态。当开始顶出时，阶梯形顶杆首先推动动模型腔2，使之与塑件分离，完成一级脱模，如图7-28(b)所示。当阶梯顶杆与固定板8接触后，推动顶杆7和顶管6同时将塑件从主型芯5和型芯3上脱下，完成二级脱模。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.4.11 连杆式二级脱模机构,图7-29表示连杆式二级脱模机构。图7-29(a)是尚未顶出状态。顶出开始时，因挡块6限制了连杆7的转动，使顶杆2和4能同时动作，推动脱件板1和塑件脱离型芯，完成一级脱模，如图7-29(b)所示。完成一级脱模的同时，连杆7已脱离挡块6进入可转动状态，使顶杆2停止前进，由顶杆4单独将塑件从脱件板1上脱出，如图7-29(c)所示。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,图7-29 连杆式二级脱模(a),河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,图7-29 连杆式二级脱模(b),河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.5 浇注系统凝料的脱出和自动坠落,自动化生产要求模具的操作也能全部自动化，除塑件能实现自动化脱落外浇注系统凝料亦应能自动脱落，下面介绍这方面的结构。,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.5.1普通浇注系统凝料脱出和自动坠落,这种流道脱落形式多指侧浇口、直浇口类型的模具，浇注系统凝料与塑件连接在一起，只要塑件脱模，一般浇注系统凝料随着脱落，常见的形式是靠自重坠落，有时塑件有少部分留于型腔或推板内，给自动脱落带来困难，解决的办法可用如上所述的二级脱模机构，或采用下述办法使主流道和分流道的凝料能可靠地脱离型腔。,河南机电高等专科学校：杨占尧,1连杆掸落装置 图7-30是利用注塑机的开闭运动通过连杆使塑件及浇注系统凝料可靠落下的装置. 2机械手 开模时，机械手由液压驱动伸至模腔处，将塑件或浇注系统凝料捏住，然后放到机外。目前，机械手在立式和卧式注塑机上都有应用。 3空气顶出和吹落 用空气阀通过空气间隙，吹出0.50.6MPa的压缩空气把塑件顶出吹落。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,以上介绍的是使浇注系统凝料和塑件连接在一起时的脱落方法，这样的结构还需要二次加工，使塑件与浇注系统脱离。为了提高生产效率、不管是直浇口还是侧浇口，最好在注塑机上由模具结构实现塑件与浇注系统凝料的分离，这样可以缩短后加工时间并减轻体力劳动。图7-31所示的潜伏式浇口在型芯上，从塑件内圆面进浇，塑件用顶杆3顶出， 浇注系统凝料用中心顶杆4顶出。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.5.2 点浇口凝料脱出和自动坠落,点浇口在模具的定模部分，为了将浇注系统凝料取出，要增加一个分型面，因此又称三板式模具。这种结构的浇注系统凝料一般是用人工取出的，因此模具构造简单，但是生产率低，劳动强度大，只用于小批量生产，为适应自动化的要求，可采用以下办法使浇注系统凝料自动脱落。,河南机电高等专科学校：杨占尧,1 利用侧凹拉断点浇口凝料 图7-32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7-33，斜孔的角度为1530，斜孔直径为35毫米，斜孔深度为512毫米。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,2利用拉料杆拉断点浇口凝料 图7-34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。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,3利用定模推板拉断点浇口凝料 图7-35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。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,这种拉断点浇口凝料的结构可用于单型腔模具，如图7-36所示。图a是闭模注塑的情况。图b是注塑完了状态，经过段保压时间后，注塑机喷嘴退回，此时浇注套在弹簧的作用下后退并与主流道脱开。开模时首先从A面分型，移动一段距离后，浇注系统推板在限位螺钉的作用下不动，继续开模，型腔移动，使浇注系统凝料与塑件拉断，而自动脱落，如图c所示。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,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7-37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。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,对于聚苯乙烯一类的塑件，当主流道凝料与喷嘴脱离时，往往出现拉丝现象，因而妨碍了浇注系统凝料的自动脱落，因此主流道上还须加上细丝切断装置，图7-38所示，每次开模时，装在注塑机上的压块，通过压棒推动滑块切断主流道中的细丝，保证浇注系统的自动脱落。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.6 定模脱模机构,有些制品要求外表面不允许有任何进料口的痕迹（例如组合或收录机顶盖），只能将浇口设置在内表面，或因制品结构的限制，在启模后，必须将制品滞留在定模型腔中（例如塑料刷子）。针对这些问题，顶出系统需要设置在定模一侧。与设置动模一侧的顶出系统相似，定模顶出系统也是由顶杆、复位杆、顶杆固定板、垫板、导向装置等所组成。两者不同的是，因为定模部分没有为完成顶出动作所需要的动力源，只能依靠启模时动、定模之间的相对运动，由动模带动定模的顶出机构，帮助其完成顶出工作。因此，这种结构的顶出装置在动模与顶出系统之间，必须设有拉杆或链条。,河南机电高等专科学校：杨占尧,值得注意的是：定模顶出系统在成型过程中，必须严格控制其开模行程，否则当开模行程过大时，会拉断联接动模与定模顶出装置的拉杆或链条。 当采用定模顶出系统时，为避免由于主流道过长所造成废料比例增加的问题以及减少在成型过程中的压力损失，可采用以加长喷嘴深入到模具中去的办法，以减小主流道的长度和应用热流道技术来解决。,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.6.1 链条牵引定模脱模结构,图7-39是用链条牵引定模推板使塑件脱模的机构。所需链条为2根或4根，每根链条受力要均衡。另外，还要设联接座，保证合模时链条不被卡住。开模行程等于L1+L3。考虑到注塑机的开模行程误差较大，故脱模行程L2=L1+（1020）mm。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.6.2 扛杆作用定模顶出机构,图7-40是利用杠杆作用定模顶出一例。开模时，滚轮2使杠杆1的一端凸起部分受压而迫使其绕支点3作顺时针转动扛杆另一端推动定模顶出板将塑件从型腔中顶出并留在动模型芯上，最后由动模顶出机构脱出模外。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.6.3 拉钩脱件板定模顶出机构,图7-41是拉钩脱件板定模顶出一例。拉钩3安装在动模一侧，件2是定模脱件板，挂钩4固定在脱件板上。因塑件外表面不允许有浇口痕迹，浇口位置只能如图中所示。开模时，脱件板2首先与动模分型，当动模6移动距离大于或等于塑件高度时，拉钩3与挂钩4接触并拉动脱件板2随之运动，将塑件从定模主型芯9上脱下，完成定模顶出。随后，定距拉杆10使脱件板停止运动，拉钩的钩子具有斜度并可绕轴转动，因而与挂钩脱开，随动模继续运动，走完开模行程。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.6.4 弹簧脱件板定模顶出机构,图7-42是弹簧脱件板定模顶出一例。开模时，由于弹簧7的作用，定模脱件板5始终将塑件推向动模4一侧，当定距板9拉住圆柱销8后，脱件板停止运动，由动模部分的顶杆1将塑件从型腔中顶出。该设计中要求弹簧7是较硬的弹簧，具有足够弹力克服塑件对型芯的包紧力产生的脱模阻力。,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.7 脱模元件尺寸校核和计算,在计算出脱下塑件时的脱模阻力后，就可以对脱模元件的尺寸进行校核或计算。 7.7.1 顶杆直径校核 顶杆顶出时承受轴向压缩载荷，可称为压杆。压杆的破坏模式可因压杆的柔度不同而不同，压杆的柔度定义为：,河南机电高等专科学校：杨占尧,大柔度和中柔度顶杆在轴向压缩应力还小于材料的屈服强度时就会因丧失稳定性而失效，直径校核(或计算)应以保持工作的稳定性为依据。小柔度顶杆受轴向压缩时的破坏模式是屈服或断裂，应以强度校核为依据。 大柔度顶杆直径校核应根据欧拉公式，由欧拉公式得出的校核公式是： ,河南机电高等专科学校：杨占尧,中柔度顶杆直径校核用下述经验公式： 小柔度顶杆直径按下述强度条件校核： ,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.7.2 脱件板厚度计算,1 圆形塑件用脱件板 注塑模采用脱件板机构，一般都不会由于强度不够引起屈服变形或断裂破坏，但会由于刚度不足引起挠曲变形影响塑件尺寸精度，因此设计时应按刚度条件计算厚度。,河南机电高等专科学校：杨占尧,圆形塑件用脱件板，般采用沿大于塑件直径尺寸的同心圆圆周分布的数根顶杆推动，如图7-43所示。塑件脱出时，脱件板受力模型可以近似看做中间环口受集中裁荷()的环形平板，最大挠度产生在板中心.可求得脱件板厚度计算公式： ,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,2 矩形塑件用脱件板 矩形塑件的脱件板所用的顶杆分布一般情况下如图7-44所示。顶出塑件时，脱件板受力模型可近似看做受集中载荷的简支矩形板，最大挠度产生在板中心，脱件厚度计算公式： ,河南机电高等专科学校：杨占尧,返回,河南机电高等专科学校：杨占尧,7.7.3 受剪圆柱销直径计算 7.4节中“U形限制架摆杆二级脱模”中的圆柱销等，脱模运动中部受到剪切作用，应按抗剪条件计算其直径。则可以得到圆柱销直径计算公式： ,