《金属压铸工艺与模具设计》第章推出机构设计

第11章推出机构设计

（时间：3次课，6学时）第11章推出机构设计

开模后，使压铸件从成型零件上脱出的机构称推出机构，也有称脱模机构、顶出机构的。推出机构一般设置在动模部分。第11章推出机构设计11.1推出机构分类及组成11.2推杆推出机构11.3推管推出机构11.4推件板推出机构11.5复位与预复位机构设计11.6推出机构的导向11.7其他推出机构11.1推出机构分类及组成11.1.1推出机构的分类11.1.2推出机构的组成11.1.3推出机构设计要点11.1推出机构分类及组成11.1.1推出机构的分类

根据推出机构的基本传动形式，推出机构可分为：手动推出、机动推出和液压推出。手动推出是开模后压铸件随动模移至最大开模距离，手工操作推出机构，使压铸件脱出成型零件；液压推出也是要将动模移到最大开模距离，用液压推出器推动推出机构，使压铸件脱模；机动推出是开模过程中铸件随动模移动，当压铸机顶杆接触推出机构的推板时，推出机构与压铸件停止运动，而动模继续开模移动，成型零件与压铸件脱开。根据推出元件分：有推杆推出机构、推管推出机构、推件板推出机构等。根据推出动作形式分：有一次推出机构、二次推出机构、多次分型推出机构、定模推出机构等。11.1.2推出机构的组成

推出机构(见图11.1)由以下几部分组成：(1) 推出元件。推出机构中直接接触、推动铸件的零件称为推出元件。常用的推出元件有推杆、推管、推件板、成型推板等。图11.1中的推出元件为推杆3和推管1。(2) 复位元件。复位元件的作用是使推出机构在推出铸件后，在合模状态时回复到推出铸件前的准确位置。复位元件一般为复位杆，如图11.1中的复位杆2。(3) 导向元件。导向元件的作用是保证推出机构按既定方向平稳可靠地往复运动，有时还承受推板等构件的重量。图11.1中的导向元件为推板导柱8、推板导套5。(4) 限位元件。限位元件保证推出机构在压射力作用下不改变位置，起到止退、限位作用。常用的限位元件有档钉(见图11.1中元件4)、挡圈等。(5) 结构元件。使推出机构各元件装配、固定成一个整体的元件为结构元件，如推板、推杆固定板、连接件等。图11.1中结构元件为推板6、推杆固定板7。11.1.3推出机构设计要点

推出机构设计是否合理，对压铸件质量有直接影响。因此，设计推出机构时先要对推出力、推出部位进行分析研究。1.推出部位的选择推出部位是指压铸件上受推出元件作用的部位，这一部位的选择原则是要保证压铸件质量。如：(1) 推出部位应设在受压铸件包紧的成型部分(如型芯)周围以及收缩后互相拉紧的孔或侧壁周围(见图11.2)。(2) 推出部位应设在脱模斜度较小或垂直于分型面方向的深凹处的成型表面附近(见图11.3、图11.4)。(3) 推出部位尽量设在压铸件的凸缘、加强肋及强度较高的部位(见图11.5)。(4) 推出部位应位于动模浇道上或受压铸件包紧力较大的分流锥周围。(5) 推出部位在压铸件上的分布应对称、均匀，防止推出时变形。(6) 推出部位不设在铸件重要表面或基准面，防止在这些部位留下推痕。(7) 设置推出元件应避免与活动型芯发生干扰。11.1.3推出机构设计要点

图11.2型芯周围及分流锥头部设置推杆11.1.3推出机构设计要点

图11.3脱模斜度小且型腔较深处设推出元件11.1.3推出机构设计计要点图11.4垂直分型面方方向长度较大大的成型表面面设推出元件件11.1.3推出机构设计计要点图11.5压铸件凸台处处设推出元件件11.1.3推出机构设计计要点11.1.3推出机构设计计要点11.1.3推出机构设计计要点11.1.3推出机构设计计要点图11.6推出距离计算算11.2推杆推出机构构11.2.1推杆推出机构构的特点11.2.2推杆设计11.2.3推板尺寸11.2推杆推出出机构11.2.1推杆推出出机构的的特点推杆推出出机构被被广泛应应用是因因为它有有如下特特点：(1)作为推出出元件的的推杆，，形状较较简单，，制造维维修方便便。(2)可根据铸铸件对成成型零件件包紧力力的大小小，灵活活选择推推杆直径径、数量量和推出出部位，，使推出出力均衡衡。(3)推出动作作简单，，不易发发生故障障，安全全可靠。。(4)某些情况况下，推推杆可兼兼作复位位杆用，，简化模模具结构构(见图11.8)。(5)推杆设置置在动模模或定模模深腔时时可兼排排气、溢溢流用(见图11.9)。(6)推杆头部部制成特特定形状状后可兼兼承托嵌嵌件之用用(见图11.10)。(7)推杆端面面可用来来成型压压铸件标标记、图图案。(8)压铸件表表面会留留下推杆杆印痕，，有碍表表面美观观。如印印痕在铸铸件基准准面上，，则影响响尺寸精精度。(9)推杆截面面小，推推出时铸铸件与推推杆接触触面积小小，受推推压力大大，若推推杆设置置不当会会使铸件件变形或或局部破破损。11.2.1推杆推出出机构的的特点图11.8推杆兼作作复位杆杆11.2.1推杆推出出机构的的特点11.2.1推杆推出出机构的的特点11.2.2推杆设计计推杆位置置按11.1.3所述进行行选择，，本节介介绍推杆杆形状、、尺寸、、配合及及固定等等。1．推杆的的形状推杆推出出端截面面形状受受压铸件件被推部部位的形形状和镶镶块镶拼拼结构的的影响较较大，常常见的形形状有圆圆形、正正方形、、矩形、、半圆形形。圆形形制造最最为方便便，应用用最广；；矩形用用于深腔腔薄壁铸铸件的推推出。在在特殊情情况下，，也可用用异形推推杆(见图11.11)。推杆推出出端表面面形状根根据压铸铸件被推推部位表表面形状状不同而而有所不不同。常常见有平平面形、、圆锥形形、凹面面或凸面面形、斜斜钩形等等(见图11.12)，一般应应用的是是平面形形圆截面面推杆。。当推杆杆推出端端直径小小于8mm时，应考考虑加强强推杆后后部以增增加推杆杆刚度(见图11.12(b))。11.2.2推杆设计计图11.11推杆推出出端截面面形状11.2.2推杆设计计11.2.2推杆设计11.2.2推杆设计图11.13推杆直径与推推出力关系曲曲线图11.2.2推杆设计11.2.2推杆设计11.2.2推杆设计11.2.2推杆设计11.2.2推杆设计11.2.2推杆设计11.2.2推杆设计11.2.2推杆设计3．推杆的固定定推杆的固定应应保证推杆定定位准确；能能将推板作用用的推出力由由推杆尾部传传到端部推出出压铸件；复复位时尾部结结构不应松动动和脱落。推推杆固定方法法有多种，生生产中广泛应应用的是如图图11.14(a)所示的台阶沉沉入固定式。。凡推杆有方向向性要求而动动模镶块上的的推杆孔又不不能给予定位位时，可在推推杆尾部设置置定位结构，，以防止推杆杆转动。11.2.2推杆设计11.2.3推板尺寸11.2.3推板尺寸图11.15推板厚度计算算简图11.2.3推板尺寸11.2.3推板尺寸11.3推管推出机构构11.3.1推管推出机构构特点和常见见组装形式11.3.2推管设计11.3推管推出机构构推管是推杆的的一种特殊形形式。其传动动方式与推杆杆基本相同，，而推出元件件是管状零件件，设置在型型芯外围以推推出压铸件。。11.3.1推管推出机构构特点和常见见组装形式推管推出机构构由推管、推推板、推管紧紧固件及型芯芯紧固件等组组成，如图11.16所示。1．推管推出机机构的特点与推杆推出机机构比较，推推管推出机构构有如下特点点：(1)推出力作用点点离包紧力作作用点距离较较近，推出力力平稳、均匀匀，是较理想想的推出机构构。(2)推管推出的作作用面积大，，压铸件受推推部位的受推推压力小，压压铸件变形小小。(3)推管与型芯配配合间隙有利利于型腔气体体的排出。(4)适合推出薄壁壁筒形压铸件件。但铸件过过薄(壁厚小于1.5mm)时，因推管加加工困难、容容易损坏，故故不宜采用推推管推出。(5)对型芯喷刷涂涂料比较困难难。2．推管推出机机构常见组装装形式如图11.16所示推管装在在推板上，型型芯装在动模模座板上，加加工装配方便便，但增加了了型芯长度和和模具厚度，，这种组装形形式多用于较较大的厚壁筒筒形铸件压铸铸模。如图11.17所示中，型芯芯装在动模板板上，推管装装在内推板上上，由推板上上的推杆推动动内推板，带带动推管。这这种形式加工工和装配都比比较方便，推推管强度增高高，但动模厚厚度增加，推推出距离不宜宜过大。如图图11.18所示为型芯由由方销固定在在动模上而推推管装在推板板上。推管中中部轴向有两两长槽，以便便推管往复运运动时方销可可在槽内滑动动。此种形式式结构比较紧紧凑，但型芯芯的紧固力较较小，用于小小型芯的压铸铸模。11.3.1推管推出机构构特点和常见见组装形式11.3.1推管推出机构构特点和常见见组装形式图11.17缩短推管、型型芯的组装形形式11.3.1推管推出机构构特点和常见见组装形式图11.18方销固定型芯芯的组装形式式11.3.2推管设计11.3.2推管设计11.4推件板推出机机构推件板又称卸卸料板。推件件板推出机构构是利用推件件板的推出运运动，从固定定型芯上推出出铸件的机构构。其特点与与推管推出机机构相似。推推件板推出机机构适用于铸铸件面积大、、壁薄而轮廓廓简单的深腔腔铸件。推件板推出机机构的组成如如图11.20所示。它主要要由推件板3、动模镶块2、推件板推杆杆6、推板7、导柱5和导套4等零件组成。。推出力通过过推板、推件件板推杆作用用到推件板上上将压铸件从从型芯1上推出。如图图11.21所示为常用的的两种推件板板推出机构。。图(b)推出形式易堆堆积金属残屑屑，而图(a)是整块推件板板，推出后推推件板底面与与动模分开一一段距离，清清理方便，有有利排气，应应用较广。推件板推出机机构设计要点点为：(1)推出压铸件时时动模镶块推推出距离L不得大于动模模镶块与动模模固定型芯接接合面长度的的2/3，以使模具在在复位时保持持稳定。(2)推件板推杆可可以设在模具具分型面的水水平投影面内内，也可以设设在水平投影影面外，视具具体情况而定定。(3)型芯与推件板板(动模模镶镶块块)间的的配配合合一一般般在在H7/e8～H7/d8之间间。。若若型型芯芯直直径径较较大大，，与与推推件件板板配配合合段段可可做做成成1°°～3°°的斜斜度度，，以以减减少少推推出出阻阻力力。。11.4推件件板板推推出出机机构构11.4推件件板板推推出出机机构构11.5复位位与与预预复复位位机机构构设设计计11.5.1推出出机机构构的的复复位位11.5.2预复复位位机机构构11.5复位位与与预预复复位位机机构构设设计计在压压铸铸生生产产过过程程的的每每一一次次循循环环中中，，推推出出元元件件推推出出压压铸铸件件后后，，都都必必须须准准确确地地回回到到起起始始位位置置，，这这就就是是推推出出机机构构的的复复位位。。11.5.1推出出机机构构的的复复位位推出出机机构构的的复复位位动动作作常常用用复复位位杆杆来来完完成成。。1．复复位位杆杆复复位位动动作作过过程程复位位杆杆复复位位动动作作过过程程如如图图11.22所示示。。合合模模状状态态时时复复位位杆杆端端面面与与动动定定模模分分型型面面平平齐齐。。开开模模后后，，当当动动模模、、铸铸件件、、推推出出机机构构一一起起移移动动到到一一定定距距离离时时，，压压铸铸机机顶顶杆杆接接触触推推板板，，推推出出机机构构与与铸铸件件一一起起被被顶顶住住。。动动模模继继续续移移动动从从铸铸件件中中抽抽出出，，此此时时复复位位杆杆高高出出动动模模分分型型面面。。合合模模时时，，推推出出机机构构随随动动模模一一起起向向定定模模靠靠拢拢，，复复位位杆杆先先与与定定模模分分型型面面接接触触使使推推出出机机构构停停止止运运动动，，而而动动模模继继续续合合模模，，待待动动定定模模合合拢拢时时推推出出机机构构也也就就恢恢复复到到初初始始位位置置。。2．限限位位元元件件限位位元元件件是是使使推推出出机机构构复复位位后后能能处处于于准准确确可可靠靠位位置置的的零零件件。。常常用用的的限限位位元元件件有有如如图图11.23所示几几种形形式。。其中中(a)用L型模脚脚限位位，限限位精精度不不高，，用于于不用用通用用动模模座板板的小小型模模具。。图(b)限位调调整较较灵活活，但但限位位精度度也不不高，，用于于小型型模具具。图图(c)中推板板导柱柱兼对对支承承板起起支承承作用用，限限位挡挡圈限限位精精度较较高，，用于于中型型模具具。大大中型型模具具用图图(d)所示限限位钉钉(又称挡挡钉)，限位位精度度高，，刚度度高。。3．复位位杆复复位设设计要要点(1)复位元元件及及限位位元件件的位位置通通常在在型腔腔、抽抽芯机机构、、推出出机构构设计计确定定后，，选择择合理理空间间位置置设置置4根或2根复位位杆和和4个限位位钉。。应对对称布布置，，使推推板受受力均均衡。。(2)限位元元件尽尽可能能布置置在压压铸件件投影影面积积范围围内，，以改改善推推板受受力状状况。。(3)采用推推杆或或推管管推出出机构构时，，应设设复位位杆。。设计计中也也可用用复位位杆兼兼作推推杆推推出压压铸件件。(4)在推件件板推推出机机构和和斜滑滑块推推出机机构中中，推推件板板和斜斜滑块块本身身具有有使推推出机机构复复位的的功能能，可可不另另设复复位机机构。。11.5.1推出机机构的的复位位11.5.1推出机机构的的复位位11.5.2预复位位机构构预复位位机构构是合合模前前或合合模过过程中中，在在动、、定模模闭合合前，，将推推出元元件准准确地地送回回到原原来的的起始始位置置的一一种装装置。。预复复位通通常在在下列列两种种情况况下采采用：：推出出元件件推出出压铸铸件后后所处处的位位置影影响到到嵌件件或活活动镶镶件(型芯)的安放放；推推出元元件与与活动动型芯芯的运运动路路线相相交，，插芯芯动作作受到到干扰扰。1．机动动推出出机构构的预预复位位由10.3.3节可知知，当当推出出元件件设置置在活活动型型芯的的投影影面积积以内内时，，就有有可能能使推推出元元件与与活动动型芯芯两者者动作作发生生干扰扰。因因此，，推出出元件件需预预先复复位。。通常常采用用摆板板式、、三角角滑块块式等等预复复位机机构。。如图11.24所示为为摆板板式预预复位位机构构。机机构中中的预预复位位杆安安装在在定模模上，，合模模时，，在斜斜导柱柱驱动动滑块块动作作之前前，预预复位位杆推推动摆摆板绕绕轴旋旋转，，摆板板推动动推板板复位位。摆摆板式式预复复位是是在合合模过过程中中进行行的，，用于于推出出距离离较大大的预预复位位。如图11.25所示的三角角滑块式预预复位机构构与摆板式式预复位机机构相似，，只是摆板板换成了可可在推板上上滑动的三三角块。合合模时，预预复位杆推推动三角块块，因受动动模上斜面面制约，三三角块在推推板上滑动动的同时推推动推板复复位。这种种机构用于于推出距离离小的预复复位。2．液压推出出器推出机机构的预复复位这种推出机机构的预复复位可由液液压推出器器来完成。。预复位可可在合模前前完成。3．手动推出出机构的预预复位由齿轮齿条条传动的手手动推出机机构的预复复位只要改改变操作程程序即可。。这类预复复位是在合合模前完成成的。11.5.2预复位机构构11.5.2预复位机构构11.6推出机构的的导向引导推板带带动推出元元件平稳地地作往复运运动的导柱柱通常称推推板导柱。。有的推板板导柱还起起支承作用用。推板导导柱一般与与推板导套套配合使用用。最简单单的导向元元件是推件件板推杆或或复位杆兼兼作推板导导柱用，适适用于推板板重量轻的的小型模具具。如图11.26所示是专用用推板导柱柱的几种形形式。图(a)的导柱两端端分别装在在支承板和和动模座板板上，使模模具后部组组成一个框框架结构，，刚度好。。推板导柱柱还起支撑撑作用，支支承板刚度度亦有提高高。这种结结构适用于于大型模具具。图(b)结构简单，，推板导柱柱与推板导导套易达到到配合要求求，但推板板导柱会单单边磨损，，且不起支支承作用。。推板复位位时靠定位位圈定位。。定位圈用用螺钉紧固固，生产中中易松动，，适用于小小型模具。。图(c)中导柱加工工方便，精精度易保证证，推板导导柱也起支支承作用，，适用于中中型模具。。11.6推出机构的的导向11.7其他推出机机构某些压铸件件在结构或或工艺上若若有特殊要要求，设计计模具时就就要考虑要要有满足这这些要求的的机构。1．两级推出出机构前面介绍的的推出机构构一个推出出动作就使使铸件脱模模，这种推推出机构称称一级推出出机构或一一次推出机机构。有时时，一次推推出铸件会会使铸件变变形，就需需要考虑使使用两个推推出动作，，以分散脱脱模力。第第一个推出出动作使铸铸件先从部部分成型零零件上脱出出，再由第第二个推出出动作使铸铸件完全从从成型零件件上脱出。。如图11.27所示为摆杆杆式两级推推出机构，，图(a)为推出前状状态。开模模时压铸机机顶杆顶住住推板8，使之不动动，推板8通过定距块块7使推板5也停止运动动。动模继继续开模运运动，铸件件从型芯2上脱出。动动模运动带带动摆杆6移到推板8处被迫转动动，从而推推动推板5，使铸件从从模板1上脱出。如图11.28所示为三角角块式二级级推出机构构。楔杆4装在定模上上，三角块块7装在推板板8上并能在在推板上上滑动。。开模时时，压铸铸机顶杆杆顶住推推板8，推板8带动推板板6一起停止止运动。。动模继继续开模模运动，，铸件从从型芯上上脱出。。当楔杆杆接触三三角块后后，将三三角块推推动并在在推板8上滑动。。三角块块斜面推推动推板板6，使铸件件从模板板2上脱出。。2．定模推推出机构构铸件有时时可能留留在定模模，需要要将铸件件强制脱脱离定模模，就需需在定模模部分设设置推出出机构。。如图11.29所示为一一定模推推出机构构。该铸铸件有侧侧孔，但但主要包包紧力是是对定模模型芯3的包紧力力。为避避免分型型时单靠靠型芯6拉动铸件件脱出定定模引起起铸件变变形，要要求在开开模同时时用定模模推件板板4将铸件脱脱出定模模。定模模推件板板由滑块块5上的凸台台带动在在开模时时一同推推出。当当滑块5抽芯距达达到凸台台凸出距距离时，，滑块5与推件板板4分离，此此时铸件件对型芯芯3的包紧力力已大部部分卸除除，可借借助侧型型芯6带动继续续脱出定定模。11.7其他推出出机构3．多次分分型机构构为使铸件件脱模，，有时需需要有多多个分型型面。各各分型面面要依次次打开，，并要设