第四章推出机构的设计6

1、目的与要求：目的与要求：重点和难点：重点和难点：1.要求了解推出机构的各种类型，看懂原理结构图。要求了解推出机构的各种类型，看懂原理结构图。2.会计算设计推杆、推管、推件板。会计算设计推杆、推管、推件板。重点：零部件的设计、计算重点：零部件的设计、计算难点：结构分析难点：结构分析 在注射成型的每一个循环中，都必须使塑件从在注射成型的每一个循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种脱出型件模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种脱出型件的机构称为的机构称为推出机构推出机构（或称脱模机构）。推出机（或称脱模机构）。推出机构包括构包括推出、取出塑件推出、取出塑件两个动作，即首先将塑件两个动作

2、，即首先将塑件和浇注系统凝料等与模具松动分离，称为脱出，和浇注系统凝料等与模具松动分离，称为脱出，然后把其脱出物件从模具内取出。然后把其脱出物件从模具内取出。一、推出机构的结构组成与分类一、推出机构的结构组成与分类1、推出机构的结构组成、推出机构的结构组成推出机构组成：推出机构组成：推出部件（推杆、拉料杆、推出部件（推杆、拉料杆、复位杆、推杆固定板、推杆复位杆、推杆固定板、推杆垫板、限位钉）垫板、限位钉）推出导向部件（推杆导柱、推出导向部件（推杆导柱、推杆导套、推板导套推杆导套、推板导套 、推板、推板导柱）导柱）复位部件（复位杆）。复位部件（复位杆）。2、推出机构分类、推出机构分类 按动力来源

3、分按动力来源分手动推出手动推出 机动推出机动推出 液压与气动推出液压与气动推出 推出机构分类推出机构分类 按模具结构分按模具结构分一次推出机构一次推出机构 简单脱模机构简单脱模机构二次推出机构二次推出机构 塑件经过两次不同的动作塑件经过两次不同的动作才能脱模才能脱模浇注系统凝料推出机构浇注系统凝料推出机构定、动模双向顺序推出机构定、动模双向顺序推出机构螺纹推出机构等螺纹推出机构等推出机构分类推出机构分类按模具中的推出零件分按模具中的推出零件分 推杆式脱模。推杆式脱模。 推管式脱模。推管式脱模。 脱模板式。脱模板式。 推块式脱模。推块式脱模。 利用成型零件推出制品的脱模。利用成型零件推出制品的脱

4、模。 多元联合式脱模。多元联合式脱模。 二、推出机构的设计要求二、推出机构的设计要求 12 2 1. 1. 尽量使塑件留在动模上尽量使塑件留在动模上 注射机推出装置通常在动模一侧，开模过程中注射机推出装置通常在动模一侧，开模过程中最好保证塑件留在动模上，这样模具结构较为简最好保证塑件留在动模上，这样模具结构较为简单。单。2. 2. 保证塑件不变形、不损坏保证塑件不变形、不损坏 确分析塑件与型腔各部位的附着力的大小，选确分析塑件与型腔各部位的附着力的大小，选择合理的推出方式和推出部位，使脱模力合理分择合理的推出方式和推出部位，使脱模力合理分布。布。3. 3. 保证塑件外观良好保证塑件外观良好 推

5、出塑件的位置应尽量选在塑件的内部或对塑推出塑件的位置应尽量选在塑件的内部或对塑件外观影响不大的部位。件外观影响不大的部位。4. 4. 结构可靠结构可靠 推出机构应工作可靠，运动灵活，具有足推出机构应工作可靠，运动灵活，具有足够的强度和刚度。够的强度和刚度。5.5.合模时应使推出机构正确复位。合模时应使推出机构正确复位。6.6.尽量使用标准件，安全，可靠有利于制造尽量使用标准件，安全，可靠有利于制造和更换和更换三、推出力的计算三、推出力的计算1、推出力（脱模力）、推出力（脱模力）就是脱模机构使塑件脱模所需的就是脱模机构使塑件脱模所需的力。具体包括：力。具体包括： 1） 注射成型体积收缩，对型芯产

6、生包紧力，塑件从模注射成型体积收缩，对型芯产生包紧力，塑件从模具中推出时，就必须先具中推出时，就必须先克服因包紧力而产生的摩擦克服因包紧力而产生的摩擦力力 。 2）对底部无孔的筒、壳类塑料制件，）对底部无孔的筒、壳类塑料制件，克服大气压力克服大气压力。3）克服机构本身运动的摩擦阻力。）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，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推出力的作用仅仅为了克服推出机构移动的摩擦力。2、影响塑件脱模力的因素：、影响塑件脱模力的因素：1） 脱模力的大小主要与塑件脱模力的大小主要与塑件包络

7、型芯侧面积包络型芯侧面积的大小有关的大小有关 2）脱模力大小与型芯的）脱模力大小与型芯的脱模斜度脱模斜度有关有关 脱模斜度越大，脱模力越小。脱模斜度越大，脱模力越小。3） 脱模力的大小与型芯的脱模力的大小与型芯的表面粗糙度表面粗糙度有关有关 表面粗糙度值越低，型芯表面越光洁，所需的脱表面粗糙度值越低，型芯表面越光洁，所需的脱 模力模力就越小。就越小。4) 脱模力的大小与脱模力的大小与塑件的结构塑件的结构有关有关 塑件厚度越大、形状越复杂，冷却凝固时所引起的包塑件厚度越大、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。紧力和收缩应力越大，则所需的脱模力越大。5）脱模力的

8、大小还与塑件底部是否有孔有关。）脱模力的大小还与塑件底部是否有孔有关。5)脱模力的大小与脱模力的大小与注射工艺注射工艺有关有关 注射压力越大，包紧型芯的力越大，所需脱模力越注射压力越大，包紧型芯的力越大，所需脱模力越大；大； 注射时模具温度越高，所需的脱模力越小；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。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脱模力的大小与成型塑件的塑料品种塑料品种有关有关 同一模腔中多个凹凸形状之间由于相对位置引起塑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料收缩 应力以及塑件与模具型腔之间粘附力

9、在脱模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力计算过程中 有时也不可忽略。有时也不可忽略。FFx x=0=0F F摩摩cos-Fcos-F脱脱-F-F正正sin=0sin=0F F脱脱= F= F摩摩cos-Fcos-F正正sinsinF F摩摩=fF=fF正正 F F正正=pA=pAff摩擦系数（摩擦系数（0.150.151.01.0）pp因塑件收缩对型芯产生的单位正压力因塑件收缩对型芯产生的单位正压力(12(1220MPa)20MPa)AA塑件包紧型芯的侧面积（塑件包紧型芯的侧面积（mmmm2 2）F F脱脱= pA= pA（fcosfcossinsin）3.3.脱模力计算脱模

10、力计算受力分析：受力分析：总脱模力等于总脱模力等于引气时：引气时：F总总=F脱脱 不引气不引气时：时：F总总=F脱脱+F大气大气 以上对脱模力的计算是一种比较粗略的方法。以上对脱模力的计算是一种比较粗略的方法。 计算脱模力是为了校核设备的顶出力是否足够，计算脱模力是为了校核设备的顶出力是否足够，以及校核推出元件的刚度强度及可靠性以及校核推出元件的刚度强度及可靠性 。 又称简单推出机构，是指开模后在动模一侧又称简单推出机构，是指开模后在动模一侧用用一次推出动作一次推出动作完成塑件的推出。完成塑件的推出。 包括包括推杆推出机构推杆推出机构、推管推出机构推管推出机构、推件板推推件板推出机构出机构、活

11、动镶块活动镶块或或凹模推出机构凹模推出机构和和多元推出多元推出机构机构。 四、一次推出机构四、一次推出机构1. 1. 推杆推出机构推杆推出机构 最简单最常用的一种形最简单最常用的一种形式，制造简单，更换方式，制造简单，更换方便，推出效果好，在生便，推出效果好，在生产中应用广泛。但因其产中应用广泛。但因其推出面积一般较小，容推出面积一般较小，容易引起应力集中而推坏易引起应力集中而推坏塑件或使塑件变形，塑件或使塑件变形，所所以不宜用于脱模斜度小以不宜用于脱模斜度小和推出阻力大的管形或和推出阻力大的管形或箱形塑件。箱形塑件。 推出部件推出部件 组成：推出部件由推杆组成：推出部件由推杆1、推杆固定板、

12、推杆固定板2、推、推板板5和挡销和挡销8等。等。 导向部件导向部件 组成：导柱组成：导柱4和导套和导套3。 作用：使推出过程平稳，推出零件不致弯曲作用：使推出过程平稳，推出零件不致弯曲和卡死。和卡死。 复位部件复位部件 作用：使完成推出任务的推出零部件回复到作用：使完成推出任务的推出零部件回复到初始位置。初始位置。 (1)(1)推杆的形式推杆的形式 普通推杆普通推杆单节式推杆单节式推杆 阶梯式推杆阶梯式推杆插入式阶梯推杆插入式阶梯推杆d2.5d3mmd3mm时采时采用，是最常用的形式；用，是最常用的形式；成型推杆成型推杆 除了起推出塑件的作用外，本身还直接参与成型，除了起推出塑件的作用外，本身

13、还直接参与成型，它可以做成与塑件某一部分的形状相同，也可它可以做成与塑件某一部分的形状相同，也可作为型芯，其断面形状如图。作为型芯，其断面形状如图。 锥面推杆盖形塑件的推出位置筋部增设推杆结构 (2)(2)推杆在塑件上的布局推杆在塑件上的布局1 1、2 2 推杆的位置应选在推杆的位置应选在推出阻力大推出阻力大的地方，应尽量设置在的地方，应尽量设置在塑件的非主要表面上，以免因推杆痕迹而影响塑件的外塑件的非主要表面上，以免因推杆痕迹而影响塑件的外观。在保证塑件质量和塑件顺利推出的情况下，推杆的观。在保证塑件质量和塑件顺利推出的情况下，推杆的数量不宜过多。当塑件各处推出阻力相同时，推杆应均数量不宜过

14、多。当塑件各处推出阻力相同时，推杆应均等布置，使塑件推出时受力均衡，以免推杆变形。等布置，使塑件推出时受力均衡，以免推杆变形。 推杆的位置设置应用举例推杆的位置设置应用举例 A A、壳体件的侧面脱模阻力大，采用顶面与侧底、壳体件的侧面脱模阻力大，采用顶面与侧底部同时设置推杆的方式（部同时设置推杆的方式（动画动画） B B、具有深细加强筋或凸起的制件，为防止其断、具有深细加强筋或凸起的制件，为防止其断裂在筋槽处设置推杆（动画）裂在筋槽处设置推杆（动画） C C、推杆设置在斜面处必须采取防滑止转措施、推杆设置在斜面处必须采取防滑止转措施（动画动画） D D、塑料件不允许有推出痕迹时设置推出耳推出、

15、塑料件不允许有推出痕迹时设置推出耳推出（动画动画） E E、利用嵌件设置推出杆（、利用嵌件设置推出杆（ 动画动画）F F、中心推出杆为防止塑料件被顶穿可增大其接触、中心推出杆为防止塑料件被顶穿可增大其接触面（面（动画动画） G. G.深腔簿壁塑料件应用气阀兼推杆深腔簿壁塑料件应用气阀兼推杆( (动画动画） (3)(3)推杆的固定及配合推杆的固定及配合推杆与推杆与推杆孔的配合可采用推杆孔的配合可采用H8/f8H8/f8或或H7/e7H7/e7。配合表面的粗糙一。配合表面的粗糙一般为般为Ra0.8Ra0.80.4m0.4m。推杆在推杆固定板中的固定形式。推杆在推杆固定板中的固定形式如图所。如图所。

16、 配合长度配合长度： 当当d5mm时，时， S=（23）d （d为推杆直径），配为推杆直径），配合部分表面合部分表面Ra=0.8m。 推杆直径推杆直径可由计算得出，通常取可由计算得出，通常取2512 mm，对于，对于直径小于直径小于3 mm的细长推杆应做成下部加粗的阶梯形。的细长推杆应做成下部加粗的阶梯形。 推杆与塑料接触并与孔经常摩擦，因此多采用热处理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。推杆材料常用后硬度高的材料制作。推杆材料常用T8A、T10A等碳等碳素工具钢（素工具钢（50 54HRC自制推杆）或自制推杆）或65Mn （46 50HRC市场上的推杆标准件）市

17、场上的推杆标准件）推杆端面应和型腔在同一平面或比型腔的平面推杆端面应和型腔在同一平面或比型腔的平面高出高出0 005005010 mm10 mm，一般不允许顶杆，一般不允许顶杆端面低于塑件成型表面。端面低于塑件成型表面。推杆与推杆孔配合一般为推杆与推杆孔配合一般为H8H8f8f8或或H9H9f9f9，其，其配合间隙不大于所用塑料的溢料间隙，以免配合间隙不大于所用塑料的溢料间隙，以免产生飞边，产生飞边， (4)(4)推出机构中附属零部件推出机构中附属零部件 推出板推出板由由推杆固定板推杆固定板和推板组成和推板组成,45,45钢钢, ,调质处调质处理理,235HB,235HB 限位钉限位钉 T8,

18、T8,热处理热处理55HRC55HRC或或4545钢钢, ,调质处调质处理理,235HB,235HB 推出导向零件推出导向零件 推板导柱推板导柱和和推板导套推板导套所组成，所组成，简单小模具也可由推板导柱直接与推杆固定板上简单小模具也可由推板导柱直接与推杆固定板上的孔组成。的孔组成。支撑柱支撑柱 复位杆复位杆（回程杆反推杆）（回程杆反推杆）弹簧复位弹簧复位 34 4 2. 推管推出机构推管推出机构动画动画1 又叫司筒或套筒顶针，又叫司筒或套筒顶针，薄壁圆筒形塑件或局部薄壁圆筒形塑件或局部为圆筒形的塑件，为圆筒形的塑件， 可可用推管推出机构，由于用推管推出机构，由于它是全周接触，受力均它是全周接

19、触，受力均匀不会使产品变形，也匀不会使产品变形，也不易留下明显推出痕迹，不易留下明显推出痕迹，可提高产品同心度。推可提高产品同心度。推管推出塑件的运动方式管推出塑件的运动方式与推杆推出塑件基本相与推杆推出塑件基本相同，只是同，只是推管的中间有推管的中间有一固定型芯一固定型芯。适用范围：圆筒形塑件、环形塑件。适用范围：圆筒形塑件、环形塑件。特点：动作均衡可靠、受力均匀，塑件不易变特点：动作均衡可靠、受力均匀，塑件不易变形，无推出痕迹。形，无推出痕迹。(a)推管固定在推管固定板上，而中间型芯固定推管固定在推管固定板上，而中间型芯固定在动模座板上的形式，这种结构定位准确，在动模座板上的形式，这种结构

20、定位准确，推管强度高，型芯维修和更换方便，缺点是推管强度高，型芯维修和更换方便，缺点是型芯太长。型芯太长。 推管推出机构形式推管推出机构形式动画动画2 2(b)用键（销）将型用键（销）将型芯固定在动模板上芯固定在动模板上的形式，适用于型的形式，适用于型芯较大的场合。但芯较大的场合。但推管要让开键，所推管要让开键，所以必须在其上开槽，以必须在其上开槽，因此推管强度会受因此推管强度会受到一定影响。到一定影响。 推管推出机构形式推管推出机构形式动画动画3 3(c)型芯固定在动模型芯固定在动模型芯固定板上，推型芯固定板上，推管在型芯滑动，使管在型芯滑动，使推管和型芯长度大推管和型芯长度大为缩短，但型腔

21、板为缩短，但型腔板厚度增加。厚度增加。 AAA - AA - A图 5 - 2 8 推 管 推 出 机 构AA 推管推出机构及推管尺寸：推管推出机构及推管尺寸：推管的固定与配合推管的固定与配合（1 1）推管外侧与推管固定板之间采用单边）推管外侧与推管固定板之间采用单边0.5mm0.5mm的大间隙配合。的大间隙配合。（2 2）推管与型芯的配合（）推管与型芯的配合（ 内径与型芯配合）：内径与型芯配合）： 小直径小直径 推管取推管取H8H8f7f7配合，大直径推管取配合，大直径推管取H7H7f7f7配合；配合；（3 3）推管外径与模板配合：小直径）推管外径与模板配合：小直径 推管取推管取H8H8f8

22、f8配合，大直径推管取配合，大直径推管取H8H8f7f7配合；配合；（4 4）推管外径应比塑件外壁尺寸小）推管外径应比塑件外壁尺寸小0.5mm0.5mm左右；推管内左右；推管内径比塑件内径每边大径比塑件内径每边大0.2 0.2 0.5mm0.5mm。（5 5）推管与型芯的配合长度比推出行程）推管与型芯的配合长度比推出行程S S长长3 35 mm5 mm，推，推管与模板的配合长度一般为管与模板的配合长度一般为(1(15 52)D2)D；其余部分扩；其余部分扩孔，推管扩孔孔，推管扩孔d+ld+l，模板扩孔，模板扩孔D D十十1 1。推管的厚度一般取。推管的厚度一般取1.5 1.5 5mm5mm，以

23、保证刚性。，以保证刚性。 3. 3. 推件板推出机推件板推出机构构 深腔薄壁的容器、深腔薄壁的容器、壳体形塑件以及壳体形塑件以及不允许有推杆痕不允许有推杆痕迹的塑件都可采迹的塑件都可采用推件板推出机用推件板推出机构。推件板推出构。推件板推出机构的结构形式机构的结构形式与原理如图所示。与原理如图所示。动画特点：塑件表面不留推出痕迹，同时塑件受力特点：塑件表面不留推出痕迹，同时塑件受力均匀，推出平稳，且推出力大，结构较推管均匀，推出平稳，且推出力大，结构较推管脱模机构简单。脱模机构简单。适用场合：薄壁容器、壳形塑件及外表面不允适用场合：薄壁容器、壳形塑件及外表面不允许留有推出痕迹的件。许留有推出痕

24、迹的件。结构形式：结构形式：推件板与推杆无固定连推件板与推杆无固定连接，故要求导柱足够长，接，故要求导柱足够长，且且 严格控制脱模行程，严格控制脱模行程，以防止推板脱落；以防止推板脱落；推件板与推杆采用螺纹连接，以防止推件板推件板与推杆采用螺纹连接，以防止推件板在推出过程中脱落；在推出过程中脱落； 推件板推出机构形式推件板推出机构形式2 2 推件板推出机构形式推件板推出机构形式3 3推件板镶入动模板内，推杆端部用螺纹与推件板连推件板镶入动模板内，推杆端部用螺纹与推件板连接，适用于动模板比较厚的场合接，适用于动模板比较厚的场合 推件板与型芯之间的配合为间隙配合，如推件板与型芯之间的配合为间隙配合

25、，如H7/f6H7/f6等。等。配合表面粗糙度为配合表面粗糙度为R Ra a0 0. .8 80 0. .4m4m。推件板推出机构具。推件板推出机构具有推出力均匀、推出力大、运动平稳、且无推出痕迹有推出力均匀、推出力大、运动平稳、且无推出痕迹等优点，但对于非圆形的塑件，其配合部分加工较困等优点，但对于非圆形的塑件，其配合部分加工较困难，同时因增加推件板而使模具质量增加。难，同时因增加推件板而使模具质量增加。12 412 4为减少脱模过程中推件板与型芯之间的摩擦，两者之间留有0.2 0.25mm的间隙，并采用锥面配合，以防止推件板 偏斜溢料，锥面的斜度约取35左右， 对于大型深腔的容器，尤其是采

26、用软质塑料时，对于大型深腔的容器，尤其是采用软质塑料时，如果用推件板脱模，应考虑附设引气装置，以防止在如果用推件板脱模，应考虑附设引气装置，以防止在脱模过程中内腔形成真空，造成脱模困难，甚至使塑脱模过程中内腔形成真空，造成脱模困难，甚至使塑件变形损坏件变形损坏(见下图见下图)。推件板推出机构形式推件板推出机构形式4 4zzzzzzzzzz压缩空气配合压缩空气配合推板脱模推板脱模 设置引气装置以后：设置引气装置以后： 4. 4. 推块推出机构推块推出机构平板状带凸缘的塑件，如平板状带凸缘的塑件，如用推板件推出会黏附模具用推板件推出会黏附模具时，则应使用推块推出机时，则应使用推块推出机构推出，如图

27、所示。推块构推出，如图所示。推块是型腔的组成部分，因此是型腔的组成部分，因此应有较高的硬度和较低的应有较高的硬度和较低的表面粗糙度值，推块与型表面粗糙度值，推块与型腔及型芯应有良好的间隙腔及型芯应有良好的间隙配合，既要求滑动灵活，配合，既要求滑动灵活，又不允许溢料。推块所使又不允许溢料。推块所使用的推杆与模板不必要求用的推杆与模板不必要求精度很高的配合。精度很高的配合。 推块推出机构形式推块推出机构形式2 2 推块推出机构形式推块推出机构形式3 推块与型腔之间的配合为可推块与型腔之间的配合为可H7/f6H7/f6等，配合等，配合表面粗糙度为表面粗糙度为Ra0Ra0. .8 80 0. .4m4

28、m。推块材料为。推块材料为T8T8等，等，淬火淬火535357HRC57HRC或用或用4545钢，经调质钢，经调质235HB235HB。 5.5.利用成型零件推出利用成型零件推出塑件的机构塑件的机构 由于结构形状和所用由于结构形状和所用塑料的关系，不宜采塑料的关系，不宜采用推杆、推管、推件用推杆、推管、推件板等推出机构，此时板等推出机构，此时可用成型镶块或凹模可用成型镶块或凹模带出塑件，可认为是带出塑件，可认为是推件板推出的一种变推件板推出的一种变异形式，也可认为是异形式，也可认为是一种利用成型镶块推一种利用成型镶块推出的机构。出的机构。动画动画 利用成型零件推出塑件的机构形式利用成型零件推出

29、塑件的机构形式1 1 利用成型零件推出塑件的机构形式利用成型零件推出塑件的机构形式2 26.6.多元推出机构多元推出机构 A A B B C C D D推出机构的复位与导向推出机构的复位与导向（）推出机构的复位；（）推出机构的复位； 复位杆复位复位杆复位：借助模具闭合动作使推出机构复：借助模具闭合动作使推出机构复位的杆件，复位时其顶面与分型面平齐。位的杆件，复位时其顶面与分型面平齐。弹簧复位弹簧复位弹簧套在定位柱上，以免工作时弹簧扭斜，同时定位柱弹簧套在定位柱上，以免工作时弹簧扭斜，同时定位柱也起限制推出距离的作用，避免弹簧压缩过度；也起限制推出距离的作用，避免弹簧压缩过度；(b)当当推杆固定板移动空间不够时，将弹簧套在推杆上的形推杆固定板移动空间不够时，将弹簧套在推杆上的形式；在推杆多、复位力要求大时，弹簧常与复位杆配式；在推杆多、复位力要求大时，弹簧常与复位杆配合使用，以防止复位过程中发生卡滞或推出机构不能合使用，以防止复位过程中发生卡滞或推出机构不能准确复位的情况。准确复位的情况。推出机构的导向推出机构的导向 导向装置是为了防止导向装置是为了防止在推出过程中推板和在推出