结构零部件及脱模机构
塑料成型：结构成型零部件设计知识学习(三)
塑料成型：结构成型零部件设计知识学习（三）1、判断题塑料模的垫块是用来调节模具高度以适应成型设备上模具安装空间对模具总高度的要求。
正确答案：对2、填空题制造高耐磨、高精度、型腔复杂的塑料模，选用（）。
正确答案：9（江南博哥）Mn2V3、问答题分别说明导柱、导套的分类，指出它们固定部分和导向部分的配合精度，并说明材料选用和热处理的要求。
正确答案：导柱的分类：1）A带头导柱的形式；2）B有肩导柱的形式；3）C有肩导柱的形式。
固定部分和导向部分一般采用H7/m6或H7/k6的过渡配合；采用低碳钢（20钢）经渗碳淬火处理，或碳素工具钢（T8、T10）经淬火处理（硬度为50—55HRC）。
导套的分类：1）A型直导套的形式2）B带头导套的形式3）C带头导套的形式。
固定部分和导向部分采用H7/n6或较松的过盈配合；采用淬火钢或青铜等耐火材料制造。
4、填空题对于小型的塑件常采用嵌入式多型腔组合凹模，各单个凹模常采用（）、（）、（）或热处理等方法制成，然后整体嵌入模板中。
正确答案：机械加工；研磨；抛光5、问答题锥面定位有哪些形式？指出锥面定位的配合要求。
正确答案：锥面定位有两种形式：一是两锥面之间有间隙，将淬火的零件装于模具上，使之和锥面配合，以制止偏移；二是两锥面配合，这时两锥面应都要淬火处理，角度5º～20º，高度为15mm以上。
对矩形型腔的锥面定位，通常在其四周利用几条凸起的斜边来定位。
6、判断题塑料模的垫块是用来调节模具高度以适应成型设备上模具安装空间对模具总高度的要求。
正确答案：对7、判断题锥面定位件能很好的承受型腔向外涨开的力。
正确答案：错8、填空题定位是指保证（）按（）闭合，以形成所要求的（）。
正确答案：动、定模；正确的位置；型腔9、填空题成型零件包括凹模、（）、（）、（）、（）、螺纹型环、镶件等。
正确答案：凸模；型腔；型芯；螺纹型芯10、填空题合模机构应起到以下三个方面的作用（）、（）、承受一定侧压力。
第四章 推出机构的设计6
•
压缩空气配合推板脱模
• 设置引气装置以后：
4. 推块推出机构 平板状带凸缘的塑件，如 用推板件推出会黏附模具 时，则应使用推块推出机 构推出，如图所示。推块 是型腔的组成部分，因此 应有较高的硬度和较低的 表面粗糙度值，推块与型 腔及型芯应有良好的间隙 配合，既要求滑动灵活， 又不允许溢料。推块所使 用的推杆与模板不必要求 精度很高的配合。
难，同时因增加推件板而使模具质量增加。12
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3～5˚左右，
4
推件板推出机构形式－4zzzzz 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 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(见下图)。
（4）推管外径应比塑件外壁尺寸小0.5mm左右；推管内 径比塑件内径每边大0.2 ～0.5mm。 （5）推管与型芯的配合长度比推出行程S长3～5 mm，推 管与模板的配合长度一般为(1．5～2)D；其余部分扩 孔，推管扩孔d+l，模板扩孔D十1。推管的厚度一般取 1.5 ～5mm，以保证刚性。
• 3. 推件板推出机 构 • 深腔薄壁的容器、 壳体形塑件以及 不允许有推杆痕 迹的塑件都可采 用推件板推出机 构。推件板推出 机构的结构形式 与原理如图所示。
2、影响塑件脱模力的因素： 1） 脱模力的大小主要与塑件包络型芯侧面积的大小有关 2）脱模力大小与型芯的脱模斜度有关 脱模斜度越大，脱模力越小。 3） 脱模力的大小与型芯的表面粗糙度有关 表面粗糙度值越低，型芯表面越光洁，所需的脱 模力 就越小。 4) 脱模力的大小与塑件的结构有关 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。 5）脱模力的大小还与塑件底部是否有孔有关。
塑胶模具结构介绍
塑胶模具结构介绍塑胶模具是一种用于制造塑胶制品的工具，它的结构设计对于最终产品的质量和成型效果有着至关重要的影响。
下面是对塑胶模具结构的详细介绍。
1.塑胶模具的基本构造塑胶模具通常由上模、下模和模具座三部分组成。
上模和下模分别位于模具座的上下部，通过模具座的定位孔进行定位，并由模具座的螺母将上模和下模紧固在一起。
上模和下模分别具有模芯和模腔，模芯用于形成产品内部的空腔，模腔则用于形成产品的外形。
2.模芯与模腔模芯和模腔是塑胶模具中最关键的部分，它们决定了产品的形状和尺寸。
在注塑成型过程中，模具中注入熔化的塑料材料，通过模具中的进气系统将塑料材料充填到模芯和模腔中。
模芯和模腔的结构要能保证产品的尺寸精度和形状一致性。
3.模具的冷却系统塑胶模具中的冷却系统非常重要，它决定了产品的冷却速度和质量。
通常，冷却系统由模芯和模腔中的水道组成，通过循环流动的冷却水来降低模具温度，加快产品的冷却时间。
合理的冷却系统设计能够减小产品的变形和缩水，提高产品的强度和表面质量。
4.排气系统塑胶模具中的排气系统是为了排除由于材料流动引起的气泡和气蚀现象，保证产品的质量。
排气系统通常包括排气槽和排气孔，位于模腔或模芯的适当位置，保证气体能够顺畅排出，不影响产品的成型。
5.模具的脱模机构塑胶模具脱模机构主要用于将成品从模具中顺利取出。
脱模机构通常包括顶针、顶出杆和顶出板等部分，通过顶针将成品推出模腔并通过顶出杆和顶出板将成品从模具中顶出。
脱模机构的设计要保证成品从模具中取出时不发生变形、断裂等问题。
6.模具的开合机构塑胶模具的开合机构是为了使上模和下模能够分离和闭合。
开合机构通常由导向柱、导向套和开合杆组成，通过导向柱和导向套使上模和下模保持正确的定位，通过开合杆进行上模和下模的开合动作。
开合机构的设计要确保上模和下模的定位准确性和稳定性。
7.其他辅助结构塑胶模具可能还包括一些辅助结构，如压铭设计、割胎设计和定位销等。
这些辅助结构的设计要根据具体的产品要求和成型工艺进行选择和设计。
常见的模具结构及成型工艺介绍
3 注模塑具模的的工工作作原原理理
模具合模时，在导柱和导套的导向定位下，后模和前 模闭合。模腔由前模板上的型腔与固定在后模板上型芯 组成，并由注射机合模系统提供的锁模力锁紧。
注射机开始注射，塑料熔体经前模上的浇注系统进入 模腔，待熔体充满型腔并经过保压、补塑和冷却定型后 开模。
合模、注塑
3 注模塑具模的的工工作作原原理理
排气系统：在注射成型过程中，
为了将型腔内的气体排除模外而开设 的排气系统。一般由分型面间隙、型 芯、型腔间隙或排气槽排气
排气槽
说明:
排气槽
排气槽为方便将型腔内气体有效排出.排气槽 开设在水尾位.一般位置选择在型腔的分模面. 槽深0.025~0.1mm,宽1.5~6mm.小件制品模具 可通过分模面闭合时微小间隙及顶针等部分不 排气,不必专门开设排气槽.另外深骨位的排气 可通过作镶件方式来解决
按塑料材料类型
热塑性塑料模 热固性塑料模
按浇注系统类型
普通流道注射模 热流道浇注系统注射模
按注射机类型
卧式机用注射模 立式机用注射模 角式机用注射模
按模具结构类型
单分型面注射模 双分型面注射模 斜导柱侧向抽芯注射模 带活动镶件注射模 齿轮齿条侧向抽芯注射模
3 注模塑具模的的工工作作原原理理
模具的种类繁多,但原理基本相似,下面我们就以但分 型面注射模为例,介绍模具的基本工作原理.注塑整个 过程基本分为以下几步： 合模注塑(保压)开模成品顶出取出成品
1 注塑模具的外形及其特点 2 注塑模具的分类 3 注塑模具的工作原理 4 注塑模具的结构组成
1 模具的外形
后
前
模
模
单分型面注射模的特点
1）注射模结构简单，成型塑件的适应性强； 2）塑件连同凝料在一起，需手工切除； 3）单分型面注射模应用广泛，据统计，单
注塑模具结构及设计-5(导向_定位_顶出_复位)
3，导柱的端部通常设计成锥形或半球形，以便导柱顺利进入导向孔。
导柱的端部分别为锥形，半球形，R角，斜角
4，导柱与导向孔通常采用间隙配合，导柱与安装孔通常采用过渡配合。
5，导柱的固定形式 普通导柱的固定形式：
推板导柱的两端都要固定，这样才能 更好的起导向作用。
挂台固定 (通孔)
螺钉固定(盲孔) 导柱配合面研伤更换 时可避免损坏固定孔
定位： 1，在模架上通常增加一些精定位来帮助动， 定模之间更准确的定位。这些精定位的位置 选择要注意关于中心对称，以使受力平衡。 定模 动模
右边为常用的几种 精定位形式（圆锥 面定位型，侧面安 装无锥度型，嵌入 安装锥面定位型）
2，在动，定模芯之间，为了达到更好的定位效果，防止动，定模芯之 间错位，需要增设定位。 动模定位 定模定位
定位到型腔边的距离不 等可能定位效果不理想
4，侧向受力不均匀的 塑件对模具往往有较 大的侧向力，该压力 可能引起型芯和型腔 的偏移，如果传递到 导柱上，将使导柱发 生卡住或损坏的现象， 需要采用定位的形式。
5，有些分型面坡 度过大，合模时受 力不平衡，为了抵 消这些不平衡力， 防止动，定模之间 错位，要设置定位。
动，定模合在一起
定位需带有斜度，合上之后没有间隙
动定模错位导致壁厚不均匀 3，对于成型大型深腔， 高精度或薄壁制品的模具， 型腔可能因为受到大的侧 向压力而向外变形，为消 除动定模之间的断差确保 壁厚均匀需要设置定位。
定 模 涨 开 导 致 动 定 模 之 间 断 差
大型腔或要求壁厚均匀的薄壁塑件的分型面上设置的 定位要随着型腔的外形走
推管顶出后
推管与推管芯的通常固定形式：
3，推块
推块可以有效的增加顶出面积
模具的脱模机构
模具的脱模机构胶件脱模是注射成型过程中最后一个环节，脱模质量好坏将最后决定胶件的质量；当模具打开时,胶件须留在具有脱模机构的半模(常在动模)上，利用脱模机构脱出胶件。
脱模设计原则：(1)为使胶件不致因脱模产生变形，推力布置尽量均匀，并尽量靠近胶料收缩包紧的型芯，或者难于脱模的部位，如胶件细长柱位，采用司筒脱模。
(2)推力点应作用在胶件刚性和强度最大的部位，避免作用在薄胶位，作用面也应尽可能大一些，如突缘、(筋)骨位、壳体壁缘等位置，筒形胶件多采用推板脱模。
(3)避免脱模痕迹影响胶件外观，脱模位置应设在胶件隐蔽面(内部)或非外观表明；对透明胶件尤其须注意脱模顶出位置及脱模形式的选择。
(4)避免因真空吸附而使胶件产生顶白、变形，可采用复合脱模或用透气钢排气，如顶杆与推板或顶杆与顶块脱模，顶杆适当加大配合间隙排气，必要时还可设置进气阀。
(5)脱模机构应运作可靠、灵活，且具有足够强度和耐磨性，如摆杆、斜顶脱模，应提高滑碰面强度、耐磨性，滑动面开设润滑槽；也可渗氮处理提高表面硬度及耐磨性。
(6)模具回针长度应在合模后，与前模板接触或低于0.1mm，如图8.1.1所示。
(7)弹簧复位常用于顶针板回位；由于弹簧复位不可靠，不可用作可靠的先复位。
1 顶针、扁顶针脱模胶件脱模常用方式有顶针、司筒、扁顶针、推板脱模；由于司筒、扁顶价格较高(比顶针贵8～9倍)，推板脱模多用在筒型薄壳胶件，因此，脱模使用最多的是顶针。
当胶件周围无法布置顶针，如周围多为深骨位，骨深/15mm时，可采用扁顶针脱模。
顶针、扁顶针表面硬度在HRC55以上，表面粗糙度Ra1.6以下。
顶针、扁顶针脱模机构如图8.1.1所示，设置要点如下：(1)顶针直径 d£Ø2.5mm时，选用有托顶针，提高顶针强度。
(2)扁顶针、有托顶针 K/H。
(3)顶位面是斜面，顶针固定端须加定位销；为防止顶出滑动，斜面可加工多个R小槽，如图8.1.2所示。
第四章结构零部件设计10
二、 支承零部件设计 模具支承零件主要有：支承板（动模垫板）、 垫板（支承块）、支撑块、支撑板、支撑柱 （动模支柱）等。 一） 固定板、支承板设计 1、 固定板(动模板、定模板)： 在模具中起安装和固定成型零件、合模导向机 构以及推出脱模机构等零部件的作用。为了保证 被固定零件的稳定性，固定板应具有一定的厚度 和足够的刚度和强度。 材料：一般采用碳素结构钢、合金结构钢制造。
模具的连接、定位结构
三、
动定模座板设计
(1) 动定模座板
动模座板：使定模固定在注射机的固定工作台上的模板。 定模座板: 使动模固定在注射机的移动工作台上的模 板。 设计或选用标准动定模座板: 1)必须要保证它们的轮廓形状和尺寸与注射机上的动定 固定板相匹配。 2)在动定模座板上开设相应的安装结构 3)为保证动定模座板具有足够的刚度和强度，动定模座 板的厚度：15 mm ～75 mm以上。 4)定模座板的材料：碳素结构钢或合金结构钢，经调质 达28～32 HRC(230～270 HBS)
垫块的高度：应符合注射机安装要求和模具结 构要求 H=h1+h2+h3+s+(3～6)
若推杆固定板与动模支承板之间加入弹簧作复位或起 平稳、缓冲作用时，则上式中还应加上弹簧并紧后的 高度。 注意：在模具组装时，应注意所有垫块高度须一致， 否则由于负荷不均匀会造成相关模板的损坏，垫块与 动模支承板和动模座板之间一般用螺栓连接，要求高 时可用销钉定位。
采用角架式垫块，省去了动模座板，常用于中小型模具
作用：在动模支承板与动模座板之间形成推出机构所需 的动作空间，调节模具总厚度，以适应注射机模具安装 厚度要求的作用。 常见垫块结构形式： 平行垫块，使用比较普遍，适用于中大型模具； 角架式垫块，省去了动模座板，常用于中小型模具。 垫块材料：中碳钢，Q235，HT200、球墨铸铁等。 垫块的高度：应符合注射机安装要求和模具结构要求 H=h1+h2+h3+s+(3～6) 式中 H——垫块高度； h1——推板厚度； h2——推杆固定板厚度； h3——推板限位钉高度(若无限位钉，则取零)； S——脱出塑料制件所需的顶出行程。
4.7脱模机构解析
模具中推出塑件的机构称为脱模机构，或顶出机构 一. 脱模机构的组成与分类 二. 脱模力的计算 三. 简洁脱模机构 四. 二次脱模机构
一. 脱模机构的组成与分类
组成
脱模机构一般由三局部组成：推出部件，导向部件，复位部件 推出部件：推杆、拉料杆、推杆固定板，推板等
导向部件：导柱、导套 复位部件：复位杆
3〕直径和数量
保证足够的刚度。可设计成阶梯形
数量应保证顺当脱模且不损伤塑件表观
4〕推杆材料及热处理要求
材料常用T8A，T10A或65Mn，碳素工具钢热处理要求硬度HRC50～54，
弹簧钢热处理硬度要求HRC50～54。
5〕推杆固定形式
推杆
推杆
推杆
推杆
推杆
推杆
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
图4-79 推杆的固定形式
3〕气动脱模: 利用压缩空气将塑件吹出。
2、按模具构造分
一次推出脱模〔简洁脱模〕、二次推出脱模、动定模双向推出脱模、 挨次脱模、带螺纹塑件脱模塑件不变形损坏 机构推出中心与脱模力中心相重合，推出力分布均匀，
作用点尽可能靠近型芯防止塑件脱模后变形；推出力施于 塑件刚性和强度最大的地方〔如凸缘、加强筋等〕。
留有0.2～025mm的间隙 锥面 协作
推件板常用材料为45钢，热处理要求28～32HRC
四. 二次脱模机构
作用：由于塑件的特殊外形或生产自动化的需要；为避 开一次脱模塑件受力过大。
单推板
摆块拉板式二级脱模机构
双推板
三角滑块式双推板二次脱模机构
螺纹的脱模
强制脱出：弹性较好或较松软的塑件，用于精 度不高和小批量生产的塑件 模外脱出：活动螺纹镶块
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5．多元件综合脱模机构
深腔壳件、薄壁件、凸台、凸筋等复杂塑件 图8-19 多元件综合脱模机构.SWF
6．气压脱模机构
8-20气压脱 模.SWF
8.2.4 二次推出脱模机构
当塑件形状特殊或生产自动化需要，在一次脱模动作后， 塑件仍难于从型腔中取出或不能自动脱落时，必须增加一次 脱模动作，才能使塑件脱模。有时为避免一次脱模使塑件受 力过大，也采用二次脱模，以保证塑件质量，这类脱模机构 称为二次推出机构。
图829 利 用分 流道 推板 拉 断.S WF
六、塑件螺纹的脱模机构
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
(2)对模具结构的要求
2．塑件螺纹的脱模方式
1)强制脱螺纹
用硅橡胶作螺纹型芯强制脱模
图8-33 硅橡胶螺纹型芯脱模.SWF
利用活动螺纹型芯或螺纹型环脱螺纹
图8-34 活动螺纹型芯.SWF
8.2.3一次推出机构
1、推杆推出机构图8-1 推杆推出机构.SWF
1)推杆脱模机构的组成:推出部件、1.SWF
推杆的形状 直通式推杆尾部采用台 肩固定，是最常用的 形式； 阶梯式推杆一般直径小 于 2.5～ 3 mm时 采 用 ； 顶盘式推杆亦称锥面推 杆，推出面积比较大， 适合于深筒形塑件的 推出。推杆的工作端 面直接作用在塑件的 表面上，会使塑件留 下推杆的痕迹，
推杆截面形状： 1、圆形截面 2、矩形(包括方形)截面，四角 尽量制出小的圆角，以避免 锐角。 3、腰圆形推杆，强度高，可代 替矩形推杆， 4、半圆形推杆，推出力与推杆 中心略有偏心，通常用于推 杆位置有局限的场合。 推杆工作端面形状选择是根据不 同塑件的各自不同特点而定 的。 在设计时应考虑到要有足够的刚 性，以承受推出阻力，否则 就可能在推出时变形
脱模动作分两次进行： 第一次将塑件从型芯上松动，第二次完成脱模
1．单推出板二次脱模机构
1)摆块拉板式脱模机构
图8-21 摆块拉板式脱模机构.SWF
2)摆杆式脱模机构
图8-22 摆杆式脱模机构.SWF
2．双推出板二次脱模机构
(1)八字摆杆式脱模机构脱模图8-23 八字摆杆式脱模机构.SWF
2)拉钩楔块式脱模机构
图8-24 拉钩楔块式脱模机构(.SWF
3．顺序脱模机构
1)弹簧顺序脱模机构曲图12 图8-25 弹簧顺序脱模机构.SWF
2)拉钩顺序脱模机构 图8-26 拉钩顺序脱模机构.SWF
3)双脱模机构
图8-27 双脱模机构.SWF
五、浇注系统凝料的脱出和自动脱落机构
图8-28 利用侧凹拉断点浇口.SWF
b.用键将型芯固定在动模板上。 但推管要让开键，必须在轴向开个长槽，推管的强度会受到 一定影响。曲图2
3．推板脱模机构
推件板与型芯配合精度：H8／f8~H8／f7（曲图3） 推板与型芯的配合：0.2∼0.25毫米图8-17 推板脱模机 构(2).SWF
4、活动嵌件及型腔推出机构
图8-18 利用成型零件推出的.SWF 曲图4
2)推杆设计要点
①推杆应设置在脱模阻力大的地方
②推杆应有足够的强度和刚度
③推杆高度
④对带有侧向抽芯的模具，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对于开有冷却水道的模具，应避免推杆穿过冷却水 道，否则会出现漏水现象。设计时应先设计冷却系 统，再设计推出机构，并与冷却水道保持一定距离， 以保证加工。
3)螺纹部分回转的脱模机构
①手动脱螺纹机构
图8-35 模内变向机构的手动脱螺纹.swf
②机动脱螺纹机构
图8-36 齿轮齿条脱螺纹机构.SWF
2．推管脱模机构
推管是一种空心的推杆，它适于环形、筒形塑件或塑件上带有孔的凸 台部分的推出推管推出机构的基本形式 推管固定在推杆固定板上 中间型芯固定在动模座板上的形式
图8-15 推管推模机构.SWF
。
a型芯固定在动模板上，推管在型腔内移动的形式。 型芯和推管长度减小，刚性好，制造方便，装配容易，但型腔 板厚度需要增加，适于推出距离较短的场合。 在动模板内的推板和推管固定板上一定要设置复位杆，否 则推管推出后，合模时无法复位
推杆与推杆孔的配合：H8／f7～H8／f8间隙配合 （推杆直径大、塑料流动性差，取H8／f8，反之采用H8／f7） 推杆与推杆孔的配合长度： 当d<5 mm时，配合长度可取12～15 mm； 当d>5 mm时，配合长度可取(2～3)d。 推杆工作端配合部分的粗糙度Ra一般取0. 8 µ m。 推杆的材料与热处理要求 推杆的材料： T8A、T10A，硬度为50～54 HRC，自制推杆 65Mn弹簧钢，硬度为46～50 HRC，推杆标准件。