模具顶出方式的种类

顶出装置
•成形品之顶出
•有螺纹之成形品取出方法
•点状浇口之主注到道一流道之顶出
•两段顶出
•顶出板超前退回机构
为使射出成形能率及成形品质量提高﹐亦有必要施行自动运转﹐为此必需能使注道﹐流道及成形品自动而确实脱模﹒
再者﹐少量生产之制品﹐型模制作日数及价格有所限制﹐亦由于成形品形状及浇口之种类不能自动脱模之场合﹐此际可决定成形品及注道﹐流道最容易脱模之顶出机构﹒
同一形状之成形品亦由于材料种类及浇口形式之不同顶出方法亦随之异﹐必需将最适当之方法组合使用﹒
成形品之顶出
成形品顶出方法之决定﹐当然受成形品材料及形状等所左右﹐但原则上在成形品上制成缺口﹐阶层等﹐使能形成最确实之脱模﹐并且故障较少﹐再都故障发生之场合必需能简单补修﹒
同一形状之成形品亦因由于外表﹐精度﹐成形性不同﹐而变化使用之顶出方法﹒
顶出方法一般使用顶出梢(直梢﹐阶段梢)﹐筒套﹐刮料板﹐空气等﹐单独使用或组合使用﹐则视型模之寿命长短,型模加工之难易选定之﹒
(1)顶出之种类
1)顶出梢
梢之加工最为容易﹐必需硬度之场合﹐施行淬火磨削等亦较其它方法为容易﹐可在成形品之任意位置上配置﹐为使用最多者﹒
孔之加工容易﹐精度亦能达规定﹐滑动抵抗最小﹐契住发生少﹒因之型模寿命长﹐互换性使在破损之际﹐补修可以容易﹒
然而在小面积上顶出﹐顶出应力集中于成形品之局部﹐杯类及箱形物品之退缩倾斜小﹐脱模抵抗大之成形品上﹐将发生压陷及顶穿等﹐此种场合﹐使用顶出梢大多不适当﹒
2)方形或板状顶出梢
板状顶出板等件之加工﹐热处理等并无困难点﹐但孔之加工困难﹐需要使用放电加工等特殊加工﹒
将型范本及心型部份分割﹐形成组合型﹐加工变为容易﹐但制造工时增加﹐成形品由于有分割线﹐对透明件之外观有不良影响﹐亦有不允许之场合﹒再者﹐
滑动抵抗亦较,圆梢为多﹐板之厚度较薄﹐容易引起弯折及挫屈﹐在可能限度中避免使用﹒
3)套筒
套筒之加工性比较良好﹐但套筒内径小而长度长者﹐加工较难﹐使用于肉薄件容易发生开裂﹒
由于套筒之端面全面顶出﹐成形品顶出均一﹐能形成确实脱模﹐成形品开裂较少发生﹒
4)刮料板
刮料板及心型之加工并不比顶出梢为难﹐滑动面机械加工及配合则需要较多时间﹐滑动面契合部必需淬火﹐热处理为困难﹒再者﹐互换性亦趋向不良﹐修补必需较多人工﹒
刮料板与心型配合面形状为圆形或方形者﹐机械加工及配合加工比较容易﹐但如为连续变化之曲线形者﹐则变为困难﹒
再者﹐为使施行淬火后仍保有互换性﹐使用衬套嵌入﹐使补修容易﹐特别有数个型穴者﹐可仅将破损单件换调﹒
刮料板与其它顶出方法比较﹐为顶出面积广大﹐成形品能确实脱模﹐对脱模抵抗较大之杯类及帽类之成形品脱模有效﹐广泛应用﹒再者﹐外观上几无顶出痕迹显示﹐此亦为优点之一﹒
5)空气压出方法
空气压出方法为设置阀等﹐将空气通入隙间﹐加工较为简单﹐对杯类及箱形等深度较大之成形品之脱模为极有效之方法﹒
(2)顶出机构之实例
图1为仅使用顶出梢之场合﹒顶出梢位置应配置于脱模抵抗强度较大之处﹐如
脱模抵抗强度均一之场合﹐则应均等配置﹒图中所示之杯类及箱形成成形品﹐其侧面抵抗最大﹐最佳情形将顶出梢配置于此﹐再者﹐如于内侧面设置顶出梢场合﹐配置于侧壁附近较优于中央部份﹐否则将使顶出时容易引起开裂﹒
图2为含有细而深之凸毂及加强肋之场合﹐使用顶出梢在其周围顶出﹐则发生
开裂﹐容易使成形品破损报废﹐顶出梢必需设置于凸毂及加强肋底部﹐使能确实脱模﹒
图3为阶层顶出梢之使例﹐由于无法使用细小顶出梢于小型成形品之场合﹐由于中段较粗﹐挫屈降低﹒
图4为顶出梢与刮料板并用之一例﹐心型内面脱模抵抗较大部份﹐如仅用刮料
板脱模﹐可能有列为断残留﹐为防止此种疵病发生﹐设置顶出梢﹐成为刮料板为主﹐顶出梢为补助之场合﹒此种场合﹐顶出梢设置于心型之内﹐形成心型冷却故障﹐使用小直径心型可作直接冷却﹐能消除此项缺点﹐必需考虑成形品之形状﹐使设置顶出梢之可能性消除﹐亦且能脱模﹒
图5所示为部份之脱模抵抗较强(退缩倾斜少而深),如管状凸起场合﹐使用顶出
梢在其周缘部及内面顶出时﹐成形品亦有开裂﹐皮用套筒顶出﹐以顶出梢为主﹐套筒为补助之机构﹒
图6与图4﹒图5作相同之考虑﹐为刮料板及套筒并用之例﹒
图7为深管状成形品之内外周具嵌入于可动侧之场合﹐在成形品端面使用用套筒顶出最为有效﹒
图8示长套筒加工困难﹐短套套筒加工容易之例﹒
一般情形﹐对盆形成形品顶出﹐大多使用图9之刮料板顶出﹐如使用图10所示之斜盆端顶出梢则加工简单﹒并且使用刮料板对心型冷却﹐亦如图4.图5之情形相同﹒有缺点存在﹒
图11﹒图12为利用空气压出之情形﹒对大平面﹐深﹐肉薄之成形品(箱﹐杯等)
使用刮料板顶出时﹐成形品可能引起挫屈﹐再者﹐成形品与心型间形成真空﹐使成形品破碎﹒使用于聚乙烯等软质材料场合破碎程度更为显著﹐此种场合使
用空气压出最为有效﹐图11为仅使用空气者﹐图12为使用刮料板并在心型间有气压出方法之一例﹒
有螺纹之成形品取出方法
成形品有螺纹场合﹐脱模方法有下列三种﹒
1) 型模螺纹部分模
2)型模螺纹部置入嵌入件﹒
3)成形品在型模螺纹部回转﹒
(1)型模螺纹部分模
此种方法适合于外螺纹(阳螺纹之型模构造﹐制造亦较简单﹐能确实脱模)﹒
但成形品螺纹部有挤入分模线之废边产生﹐成形品之后加工﹐与契合件之配合形成故障﹒
(2)型模螺纹部置入嵌入件
型模构造不能使用分模及回转旋出者﹐型模构造简单之场合可使用置入嵌合件法﹒
但使用此法时﹐成形品顶出后﹐必需将嵌入件取下﹐成形品为外螺纹之场合﹐由于收缩﹐取出容易﹐但如为内螺纹之场合﹐则置入之嵌入件与成形品之接角面积大﹐取出不易﹐由于成形品之材料及接触面积大取出困难﹒
(3)成形品在型模螺纹部回转之场合
一般盖件等为有内螺纹之成型品﹐大多使用回转自动旋出﹒
此咱场合﹐成形品与型模任一件回转﹐并作退出运动﹐或一件仅作回转﹐他件退出运动﹐但对成形品必需有滑动定位(回转止动).
成形品外周滑动定位﹐有点状浇口之型模﹐开模同时开始回转之场合﹐成形品与型模螺纹部之脱模﹐由于分模面之压开﹐分模面脱模抵抗大﹐成形品螺纹发生破断﹒
为使能防止此项疵病﹐螺纹退出作用之速度﹐必需设计与分模线开模机构之速度相同﹒再者﹐在成形品螺纹部以外有脱模抵抗较强处所之场合﹐与回转开始之同时﹐必需有相同速度之顶出作用﹒
回转伤虽在型模之固定侧及可动侧中俱可设置﹐但一般成形机设置于喷嘴及顶出机构之反对侧﹐由于注道﹐流道之配置及顶出关系﹐回转机构设置于可动侧﹐在型模构造上及成形能率上具属有利﹒
1)成形品外周有滑动定位之场合
图13为外点状浇口﹐图14为内点状浇口﹐俱使用特殊之顶出梢﹐刮料板等将其顶出﹐于开模间螺纹(a)回转纹数次后﹐在型穴中或心型上脱离﹐成形品自然落下﹒
图15为成形品滑动定位及型模心型等位置于可动侧之场合﹐回转终了﹐成形品顶出H及h段﹐脱模落下﹒
如图所示﹐H>h之场合﹐必需装置顶出梢(b)之顶出机构﹒图13~15所示适用于
脱模时﹐浇口自动切断者﹐侧向浇口之场合﹐流道与成形品同时移动﹐必需设置同速之顶出机构﹒
2)成形品内面有滑动定位之场合
图16为内侧平面部有滑动定位﹐(a)一面回转﹐一面移动﹐当螺纹模之后﹐滑动定位仍然附着﹐必需另装除去装置﹐使成形件能自行落下﹒
图17为内侧面有滑动定位之外螺纹场合﹐(a)回转﹐依成形品螺纹之螺距﹐将螺纹旋出﹐然后必需使用顶出梢(b)将其顶出﹒
图18﹐图19内侧面有滑动定位﹐仅有(a)回转而(b)固定, 螺纹旋出脱模后,经由刮料板将其顶出. 刮料板之作用,有使用顶出梢, 弹簧等各种方法.
3)成性形品端面有滑动定位之场合
图20, 图21所示之成形品端面俱有滑动定位上, 为使其能自然落下, 必需另装顶出装置(a). 小型成形品而有侧向浇口之场合, 不能将成形品直接顶出, 需与流道一并顶出,再者无不需特别设置滑动定位, 可用浇口作为端面设置之滑动定位. 但对软质材料之场合, 如无相当大之浇口, 有剪断之可能.
4)一面回转,一面作往复运动之小齿轮连结方法
图22 示一面回转一面作往复运动之心型@与小齿轮直接连结, 图23示@
与使用间接连结. 往复运动之滑动扺抵抗, 图23 者较小, 能圆滑作用,往复冲程较大, 图22中则强度较为良好, @中设质有心型梢之场合,与图22 所用者并物无差异.
5)螺纹心型之驱动方法
图24, 25利用开模冲程者.
图26, 图27设置有油压及电动机等各别之动力者, 其优点为回转开始,停止等之时点能自由控制, 但必需有动力操纵装置. 成形品螺栓回转数多之场合, 图27 所示之驱动方法为最良好者.
点状浇口之主注到道一流道之顶出
侧向浇口在成形面中有流道一浇口之场合, 成形品可与之同时脱落,自然脱落容易,但点状浇口等场合, 自然脱落困难.
图28 所示无流道剥离机构之场合, 必需以手工脱模. 型模构造最为简单, 但成形能率低, 少量生产以外场合不予使用.
图29 为设置有流道刮料板, 但在剥离状态, 注道部分悬挂于流道刮料板孔中, 不能自然脱落, 此种情形应在A部设置顶出稍, 必要时使用空气压力将其压脱.
图30 所示为较简单之构造,完成加工工数较少,流道长L比l为大,如l 深于以上场合,流道浮起时,形成嵌入于型范本策侧状态,不能自然脱落.再者,冷却时间长之场合,流道一部分弯折,一都度浮起之浇口部颁,仍将弹回退入于型范本侧.
再者, A部颁有纵向庞旁边发生, 此等处所附着而不脱落. 此外, 成形品配置于注道之直下者, 注道定位稍不能装置, 使不适使用. 但无需使用弹簧及引长装置等装置, 并于开模同时, 浇口即可切断等利点.
图31之优点及缺点大致相同,使图30中之A部不附着,流道之一部嵌入于型范本侧,亦能体度浮起脱落.
但是注道顶出稍较可动侧装接板为长甚大,不能使用于无中心部顶出杆孔之成形机, 及中心顶出孔不够深之成形机
上.
图32 为钢笔套等细长成形品所用者, 在固定侧型模板内设置顶出板, 经由顶出梢将流道顶出, 此仅使用于限定之成形品形状.
两段顶出
(1)用途
使用刮料板顶出场合, 刮料板内侧将成形品凸缘部顶出, 此部份仍与刮料板粘着, 必需更有任何方法将此自成形品上去除. 此种情形时, 为时能形成自动脱模, 必需有两段顶出机构.
图33示刮料板与顶出梢之方法, 图34为将有凹陷之成形品, 使用两组出板, 作两段顶出, 使形成强制顶出之例.
两段顶出之场合, 两组顶出冲程必需有所差异, 冲程大侧同同时或较迟作用.
成性机顶出机构为压力缸及其附件, 以及定位杆及其附件, 前者之场合, 一方由固定侧, 使用螺杆,炼条及环等, 依开模冲程引长, 另一方由成形机之顶出机构作用, 能形成两段顶出作用.
但后者场合, 两组必需由同一方向作两段顶出, 两组顶出机构必需有顶出冲程定时及冲程调节机构.
(2)两段顶出之定位及冲程调节机构
1)弹簧法
图35为顶出之一方经由弹簧作用者,制造容易,安装位置小,为最简单之机构. 但不能承受过大之力,作用不确实.
2)压力缸法
图36 为使用压力缸代替弹簧, 作用确实, 定时能自由调节. 但安装位置较大, 成形机及型模较小时不能使用, 再者, 油压泵及空气压缩机必需有专用之控制设施.
3)凸轮法
图37示使用凸轮代替弹簧及压力缸, 作用确实,无须需其它附属设施.
但由固定侧伸出之凸轮挺杆,必需安装对成形品取出无妨碍处所.
4)夹颚法
图38示(a), (b)两组顶出板, (a)组直接由(c)顶出, (a)组以夹颚(d)与(a)连结, 在作用行程中经(d)施行两段顶出.
5)设置滑动件之顶出板
图39为刮料板与顶出梢同时作用, (a)之直下方有滑动件, 由于此滑动件之移动, 顶出板在作用过程中, 刮料板停止作用,施行两段顶出.
再者,(a)及(b)之接触面必需光滑.
顶出板超前退回机构
使用分模及侧向心型之型模中, 装有顶出梢者, 开模之际, 顶出梢必需在滑动件退回之前确实先行退回,
否则两者发生冲突而破损.
1)弹簧法
图40为应用弹簧作顶出板之超前退回机构, 此种场合型模构造及加工最为简单, 装置位置亦小.
但顶出梢者有发生住之场合, 使超前退回作用不确实, 滑动件与顶出梢冲突, 型模破损. 再者, 顶出冲程大者, 弹簧压缩比变大, 使用相当强度之弹簧, 顶出板在作用过程中亦不超前退回, 尽量避免作用.
2)环节法
图41示使用环节,作用确实,不致发生故障,但由固定侧伸出之作用杆(a)长度长,必需装置于成形品取出无妨碍之处所.
3)游戏杆法
图42示使用游戏杆之场合,起其优点及缺点与使用环节者相同.但当顶出板复归完了时,及必需解脱,.更需对定时调节注意.
4)齿轮法
图43所示使用齿轮之场合,作用确实,与环节法相同,有关成形品之取出考虑,必需与环节法及游戏杆法相同,与其它方法相异点为顶出板之作用,往复运动等由齿条实施,必需考虑顶出板顶出作用之稳定.
5)油压缸法
此种方法之机构之优点及缺点为:在两段顶出场合,作用确实,定时亦可自由调节; 缺点为装置复杂.。