塑料模具推出机构设计

塑料模具推出机构设计

1 推出机构组成及分类

一推出机构的组成

推出机构一般由推出元件、复位元件和导向元件三大部件组成。

下面以图5-6-1所示的模具来说明推出机构的结构组成。

图5-6-1 推出机构

1—推件杆；2—推件杆固定板；3—推板导套；4—推板导柱；5—推板；6—拉料杆；7—支承

钉；8—复位杆；

与塑料直接接触并能将塑件从模具型腔中或型芯上脱出的元件，称为推出元件。推出元件由推件杆1、拉料杆6等组成，它们固定在推件杆固定板2上。为了推出时推件杆有效地工作，在推件杆固定板后需设置推板5，两者之间用螺钉联接。

使推出机构在下一次注射前能够复位的零件，称为复位元件，主要零件是复位杆。复位杆8固定在推杆固定板2上，推出机构工作时复位杆8也跟随推出，合模时，动模部分向前移动，当复位杆8伸出的端部与定模板接触时，带动推出机构运动并完成复位，准备下一次注射。

为保证推出机构的推出和复位动作能灵活、顺畅地进行，中、大型模具或推杆很多的模具，通常要设置推出机构的导向装置，即图5-6-1中的推板导柱4和推板导套3。有的模具还设有支承钉，即图中支承钉7。支承钉可使推板与动模座板间形成间隙，有利于废料、杂物的去除，另外还可以通过支承钉厚度尺寸来调整推杆工作端的装配位置，以减小动模座板厚度的机加工精度。

二推出机构的分类

a按推出的动力来源分类

推出机构按推出的动力来源可分为手动推出、机动推出和液压推出等三类。

（1）手动推出

手动推出是指模具开模后，由人工操作的推出机构推出塑件，它可分为模内手工推出和模外手工推出两种。其中模内手工推出机构常用于塑件滞留在定模一侧的情况。

（2）机动推出

机动推出是利用开模动作，依靠注射机上的顶杆推动推出机构，实现塑件自动脱模。（3）液压推出

液压推出是利用注射机上设置的专用液压缸，在开模时由液压缸的活塞杆推动推出机构，将塑件从动模上自动推出。

按推出元件的类别可分为推杆推出、推件板推出、推管推出等。

c按模具的结构特征分类

按模具的结构特征可分为简单推出机构和复杂推出机构。推杆、推管、推件板推出机构均属于简单推出机构；定模推出机构、二次推出机构、浇注系统推出机构、带螺纹的推出机构、多次分型推出机构等属于复杂推出机构。

三推出机构的设计要求

a推出机构应尽量设计在动模一侧

由于推出机构的动作是通过注射机的动模一侧的顶杆或液压缸来驱动的，所以，在一般情况下，模具的推出机构应尽量设计在动模一侧。因此，在考虑塑件在模具中的位置和分型面的选择时，应尽量能使模具分型后塑件留在动模一侧，方便推出机构的设计。

b 塑件在推出过程中不发生变形和损坏

为了使塑件在推出过程中不发生变形和损坏，设计模具时应仔细进行塑件对模具包紧力和粘附力的分析计算，合理地选择推出方式、推出位置和推出元件的数量等。

c不损坏塑件的外观

对于外观质量要求较高的塑件，尽量不选择塑件表面作为推出位置，推出塑件的位置尽量设在塑件内部。对于塑件内外表面均不允许存在推出痕迹时，应改变推出机构的形式或设置专为推出使用的工艺塑料块，在推出后再与塑件分离。

d合模时应使推出机构正确复位

设计推出机构时，应考虑合模时推出机构的复位，在斜销等侧向抽芯及其它特殊的情况下，还应考虑推出机构的先复位问题。

e推出机构应动作可靠

推出机构在推出与复位的过程中，动作应可靠、灵活，结构应尽量简单，容易制造。

2 推出力的计算

塑件注射成型后，在模内冷却定形，由于体积收缩，对型芯产生包紧力，当其从模具中推出时，就必须先克服因包紧力而产生的磨擦力。对于底部无孔的筒、壳类塑件，脱模推出时还要克服大气压力。型芯的成型端部，一般均要设计脱模斜度。塑件在刚开始脱模时，所需的脱模力最大，其后推出力的作用仅仅是为了克服推出机构移动的磨擦力。

图5-6-2 型芯受力分析

图5-6-2所示为塑件在脱模时型芯的受力分析图。由于推出力Ft的作用，使塑件对型芯的总压力(塑件收缩引起)降低了Ftsinα，因此，推出时的磨擦力Fm为：

(5-6-1)

式中Fm——脱模时型芯受到的磨擦阻力；

Fb——塑件对型芯的包紧力；

α——脱模斜度；

μ——塑件对钢的磨擦系数，一般为0.1～0.3。

根据力平衡的原理，列出平衡方程：

故：（5-6-2）

由式（5-6-1）和式（5-6-2）经整理后，得：

(5-6-3)

因磨擦系数μ相对较小，sinα更小，cosα也小于1，故可忽略μcosαsinα,式（5-6-3）可简化为：

(5-6-4)

式中A——塑件包络型芯的面积；

P——塑件对型芯单位面积上的包紧力，一般情况下，模外冷却的塑件，p取（2.4～3.9）×107Pa；模内冷却的塑件，p取（2.4～3.9）×107Pa。

由于图5-6-2所示为底部无孔的塑件，脱模时还需考虑克服大气压力，即：

(5-6-5)

式中F0——底部无孔的塑件脱模推出时需克服的大气压力，其大小为大气压力与被包络塑件端部面积的乘积。

从式（5-6-4）可以看出，脱模力的大小随着塑件包紧型芯的面积增加而增大，随着脱模斜度增大而减小，同时也和塑料与钢之间的磨擦系数有关。实际上，影响脱模力因素很多，塑件所用的塑料品种、塑件结构、型芯的表面粗糙度、成型的工艺条件、大气压力及推出机构本身在推出运动时的磨擦阻力等都会影响脱模力的大小。另外，同一模腔中在几个凸起或几个凹下之间由于冷却时塑料收缩而造成的脱模力，以及塑件与模具型腔之间的粘附力在脱模力计算过程中有时也不能忽略。

3 推出机构的导向与复位

一推出机构的导向

通常有导柱和推板导套组成。起导向和支承作用。

结构形式有：导柱固定在单端和导柱在双端固定。