第八章 注射模的导向及脱模机构设计

2、脱模推出零件尺寸的确定
主要零件为推杆和推件板，推杆的直径、推件板的厚度是设 计的关键。 1）推件板厚度的确定 对于筒形或圆形塑件，根据刚度计算
C3FR2 13 t =( ) E[δ ]
C3为系数，查表8-4（181页）；R——推杆作用在推件板上所形 成的几何半径；F——脱模力；[δ ] = 1 ~ 1 ∆
R 与导向孔采用间隙配合H7/f6或H8/f8， a = 0.8µm ，与安装孔采 用过渡配合H7/m6或H7/k6，并用适当的固定方法防止导柱从安 装孔中脱出（图8-1）
5）导柱直径大小按模具模板外形尺寸而定（表8-1）尺寸越用于精度要求高的大型模具 设计要点： 1）导向孔最好为通孔，否则导柱进入盲孔时，孔内空气无 法排去；
一、导柱导向机构
设计内容包括：导柱和导套的典型结构；导柱与导向孔的配 合及导柱的数量和布置等。
1、导柱
A型适用简 单模具和小 批量生产， 不配导套； B型适用于 塑件精度要 求高、大批 量生产，配 导套，磨损 后，更换导 套。
导柱设计要点： 1） 导柱直径视模具大小而定，但必须具有足够抗弯强度、耐 磨，芯部要坚韧；材料多用低碳钢（20#）渗碳淬火或用碳素工 具钢（T8、T10）淬火处理，HRC50~55； 2） 导柱的长度通常应高出凸模端面6~8mm（图8-3），以免 在导柱未导正时，凸模先进入型腔与其碰撞而损坏； 3）导柱的端部常设计成锥形或半球形，便于导柱顺利地进入 导向孔； 4）导柱的配合精度
2）推杆应有足够的强度和刚度承受推出力，以免推出时弯曲或 折断；直径通常取2.5~12mm
3）推杆端面应和型腔在同一平面或比型腔的平面高 0.05~0.10mm，不应有轴向窜动，配合为间隙配合，利于排气， 但应小于溢料间隙；
4）对带有侧抽芯的模具，推杆位置应尽量避开侧向型芯，否 则需设置推杆先复位装置，以免与侧抽芯发生干涉； 5）应避免推杆穿过冷却水道，否则会出现漏水现象。
利用弹簧复位的：(a) 套在定位柱上，以防工作时弹簧扭斜、 限制推出距离；(b) 推杆多、复位力大时，弹簧和复位杆配合 使用。
2）设计要点 1) 应设置在脱模阻力大的地方 (a) 壳和盖类 塑件，侧面阻力最 大；(b) 塑件带凸 台和肋，通常设在 凸台或肋的底部； (c) 不宜设在塑件 薄壁处，若需要， 增大顶出面积改善 受力情况，采用推 出盘形式；(d) 当 塑件上不允许有推 出痕迹时，可采用 推出耳形式，脱模 后将其剪掉。
第八章 注射模的导向及脱模机构设计
导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其他零部 件之间的准确对合，起定位和定向作用。 绝大多数导向机构由导柱和导套组成，称为导柱导向机构 （图8-1），也有锥面、销作定向导向的机构。 导向机构主要有导柱导向和锥面定位两种形式，其设计基本 要求是导向精确、定位准确，并具有足够的强度、刚度和耐磨 性。
2πδ1ESL cosϕ( f − tan ϕ) F= + 0.1A (1− µ)k2
(b) 矩环形断面所需的脱模力（N）为
8δ2 ESL cosϕ( f − tan ϕ) F= + 0.1A (1− µ)k2
式中，k1、k2系数，查表8-2、8-3（180页） S——平均成型收缩率；L——制件对型芯的包容长度；r——型 芯平均半径；f——制件与型芯的摩擦系数；ϕ ——模具型芯的脱 —— 模斜度； 1 ——圆环形壁厚； 2 ——矩形平均厚度；A——盲孔型 δ —— δ —— 芯在脱模方向上的投影面积，通孔时为0。
K——安全系数，取K=1.5；L——长度；F——脱模力；n——推杆 数目； 直径确定后，进行强度校核
4F σ= ≤ [σ ] 2 nπd
三、一次推出脱模机构
最简单和最常见的结构类型：推杆脱模、推管脱模、推板脱 模、气动脱模、利用活动镶件或型腔脱模、多元联合脱模等。
1、推杆脱模机构（图8-9）
1）组成 包括：推出部件、推出导向部件和复位杆等。 (a) 推出部件：1、2、5和挡销8； (b) 导向部件：4、3； (c) 复位杆：7。
3、推板脱模机构
特点：不留推出痕迹，塑件受力均匀，推出稳定，推出力大， 适用于薄壁容器、壳形塑件及外表面不允许留有推出痕迹的塑件。
(a) 螺纹连接；(b) 无固定连接、导柱足够长，控制行程；(c) 两 侧具有推出杆的注射机。
4、利用成型零件推出的脱模机构
(a) 用螺纹型环推出零件；(b) 利用活动成型镶件推出塑件的结 构；(c) 型腔带出塑件，适用于软质塑件。
2）利用活动螺纹型芯或螺纹型环脱螺纹，(a) 活动螺纹型芯结 构；(c) 活动螺纹型环结构；
3）螺纹部分回转的脱模机构 回转机械可设在定模或动模，通常设在动模一侧。 (a) 手动脱螺纹机构（图8-35） 手动摇动斜齿轮5，通过啮合带动4，在通过滑键带动7转动， （凸模3的顶部设有止转槽9）使7向左移动，再由推板6推出， 距离由定距螺钉限制； (b) 机动脱螺纹机构（图8-36） 开模时，齿条导柱1带动螺纹型芯4旋转并沿套筒螺母3做轴向 运动，脱离塑件。
1、塑件螺纹脱模机构设计注意事项
1）塑件外表面带有止转结构（表面或端面）（图8-30）； 2）对模具结构的要求； 模具上必须设相应的止 转结构。（图8-31）
2、塑件螺纹的脱模方式
1）强制脱螺纹 (a) 利用塑件弹性脱螺纹，PE、PP软质塑料（图8-32）；应避免 (c)在推板A端面作圆弧面； (b) 用硅橡胶作螺纹型芯强制脱模（图8-33），该结构因硅橡胶 寿命低，仅用于小批量生产；
2） 顺利导入，在导套前端倒有圆角，导套采用淬火钢或铜等耐 磨材料制造，但硬度低于导柱，防止导柱或导套拉毛； 3）导套的安装固定部分H8/f8配合，导套外径H7/k6过渡配合； 4）导套的安装固定方式如图8-1，(a)、(b)轴肩，(c)止动螺钉
3、导柱的数量和布置
一般2~4根，(c)两大两小，避免安装方位错误；(d)一大一小或 直径相等，但其中一根错位3~10mm。
二、锥面和合模销定位机构
1、锥面定位
多用于大型、深腔和精度要求 高的塑件，特别是薄壁偏置不 对称的壳体。
大尺寸注射时，成型压力会使型芯与型腔偏移；侧向压力 会使导柱导向过早失去对合精度；过大侧压力不能让导柱单独 承受，需锥面定位，提高模具刚性，两锥面均需淬火处理。 （图8-7）斜面镶条定位机构，常用于矩形型腔
习题：1、4、7
二、脱模力的计算及推出零件尺寸确定
定义：将制品从包紧的型芯上脱出所需要克服的阻力。 计算时考虑以下方面： (a) 由收缩包紧力造成的制品与型芯的摩擦阻力，由实验确定； (b) 由大气压力造成的阻力； (c) 由塑件的粘附力造成的脱模阻力； (d) 推出机构运动摩擦阻力。
1）厚壁制件(t/d>0.05) (a) 制件为圆环形断面时所需要的脱模力（N）为
2、合模销定位（图8-8）
在垂直分型面的模具中，为保证锥模套中的凹模相对位置准 确，常采用两个合模销定位。
第二节 脱模机构设计
一、脱模机构的分类及设计原则
1、脱模机构的分类（图8-9）
按推出动作的动力源分：手动脱模、机动脱模和气动液压脱模； 按动作特点分：一次推出（简单脱模机构）、二次推出、顺序 脱模等。
5、多元件综合脱模机构
深腔零件、薄壁零件、带有局部环状凸起、凸肋或金属嵌件。
推管、推杆、推板三种元件联合使用
四、浇注系统凝料的脱出和自动脱落机构
1、利用侧凹拉断点浇口凝料（图8-28）
利用侧凹和中心推杆将浇注系统凝料推出的结构。
2、利用定模板拉断点浇口凝料（图8-29）
五、塑件螺纹的脱模机构
2、设计原则
1）保证塑件不因顶出而变形损坏及影响外观，最基本要求；设 计时，须正确分析塑件对模具的粘附力的大小和作用位置，以便选 择合适的脱模方式和恰当的推出装置，推出位置应尽量先内表面或 隐蔽处； 2）为使推出机构简单、可靠，开模时应使塑件留于动模；
3）推出机构运动要准确、灵活、可靠、无卡死和干涉现象，应 有足够强度和刚度、耐磨性。
2、推管脱模机构
适用于环形、筒形塑件或塑件带孔部分的推出；由于推管以环 形周边接触塑件，故推顶力量均匀，塑件不易变形，不留明显 的推出痕迹。主型芯和凹模可同时设计在动模一侧，以提高塑 件的同轴度。
推管固定形式：
(a) 型芯固定在动模型芯固定板上，推管在型腔板内滑动；(b) 为推管在轴向开有连接槽或孔，用键和销连接型芯。
5 10
1 3
根据强度计算
t = (K3
F
[ σ]
)
K3——系数，查表8-4； 对于横截面为矩形或异形的环形制件 按刚度计算：
F 13 t = 0.54L0 ( ) EB[δ ]
L0——推件板长度上两推杆的最大距离；B——推件板宽度
2）推杆直径的确定 根据压杆稳定：
dmin
L2 F 14 = K( ) nE
2πrESL( f − tan ϕ) F= + 0.1A (1+ µ + k1)k2
(b) 制件为矩环形断面时的脱模力（N）为 2(a + b)ESL( f − tan ϕ) + 0.1A F= (1+ µ + k1)k2 2）薄壁制件( t d ≤ 0.05) (a) 圆环形断面所需的脱模力（N）为