学习情境六
塑件注射成型模具结构方案的拟定
塑料成型工艺与注射模具设计
任务引入
图 6-1 所示塑料罩盖塑件,材料 LDPE,产量 40 万件。塑件不允许有裂纹、变
形缺陷,脱模斜度 30′~10,未注圆角 R2~3。试根据塑件结构特征,初步注射
成型模具的结构方案。
(一)注射模的基本结构与分类
1.注射模的组成
注射模的结构是由注射机的形式和制品的复杂程度及模具内的型腔数目所决定
的。但无论是简单还是复杂,注射模均由定模和动模两大部分组成。定模安装在
注射机固定模板上,动模安装在注射机移动模板上。注射时动模、定模闭合构成
型腔和浇注系统,开模时,动模、定模分离,取出制件。图 6-2 所示为典型的单
分型面注射模结构。
图 6-1 塑料罩盖零件简图
图 6-2
根据模具中各零件所起的作用,又可细分为图 6-3 所示基本组成部分。
2.注射模的分类
注射模具的分类方法很多:
按生产的塑料材料,可分为热塑性塑料注射模具和热固性塑料注射模具。
按所用注射机的类型,可分为卧式或立式注射机用注射模和直角式注射机用注
射模。
按模具成型数目分类,可分为单型腔和多型腔注射膜。
按浇注系统形式分类,可分为普通流道注射模具及热流道注射模具。
从模具设计的角度来看,还是按模具的总体结构特征分类较为合适。通常被分
为单分型面、双分型面、带活动镶件、带侧抽芯、自动脱螺纹、推出机构在定模
一侧以及热流道等七大类注射模。
相关知识点
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(二)典型注射模的结构与工作原理
2.单分型面注射模
单分型面注射模具也称二板式注射模具,它具有注射模具中最简单的一种结构
形式。 这种注射模具只有一个分型面,其结构如图 6-4 所示。单分型面注射模
具根据需要,既可以设计成单型腔注射模具,也可以设计成多型腔注射模具,应
用十分广泛。
图 6-4
2.双分型面注射模
双分型面注射模具有两个分型面,如图 6-5 所示。A—A 为第一分型面,分型
后浇注系统凝料由此脱出; B—B 为第二分型面,分型后塑件由此脱出。与单分
型面注射模具相比,双分型面注射模具在定模部分增加了一块可以局部移动的定
模型腔板,所以也叫三板式(动模板、定模型腔板、定模座板)注射模具。双分
型面注射模具常用于点浇口进料的单型腔或多型腔注射模具,开模时,定模型腔
板与定模座板做定距离分离,以便在这两模板之间取出浇注系统凝料。
图 6-5 所示为弹簧定距拉板式两次分型机构,此方法适用于一些中小型模具。
两次分型机构中的弹簧应布置四个,弹簧的两端应并紧且磨平,弹簧的高度应一
致,并尽可能对称布置于 A—A 分型面上模板的四周,以保证分型时定模型腔板
受到的弹力均匀,移动时不被卡死。定距拉板一般采用两块,对称布置于模具两
侧。
图 6-5
图 6-6 所示为摆钩分型螺钉定距双分型面注射模具的结构。两次分型的机构由
挡块 2、摆钩 3、压块 5、弹簧 6 和限位螺钉 14 等组成。开模时,由于固定在定
模型腔板 9 上的摆钩拉住支承板 11 上的挡块,模具从 A—A 分型面分型;开模
到一定距离后,摆钩在压块的作用下产生摆动而脱钩,同时定模型腔板 9 在限位
螺钉的限制下停止移动,B—B 分型面分型。设计时,摆钩和压块等零件应对称
布置在模具的两侧,摆钩拉住动模上挡块 2 的角度应取 1°~3°为宜。
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图 6-6
3.侧向分型与抽芯注射模
当塑件有侧孔、侧凹或凸台时,其侧向型芯、型腔必须能够侧向移动,否则塑
件无法脱模。
带动侧向型芯、型腔移动的机构称为侧向分型与抽芯机构。
型腔侧向移动称为侧向分型,型芯侧向移动称为侧向抽芯,有时不予区分并通
称为侧抽芯机构。
按侧向分型与抽芯零件不同,可分为斜导柱侧向分型与抽芯机构、斜滑块侧向
分型与抽芯机构。
相关知识点
图 6-7 所示为斜导柱侧向分型与抽芯注射模具的结构,其中的侧向分型与抽芯
机构是由斜导柱 12 和侧型芯滑块 11 所组成的,此外还有锁紧块 13、挡块 17、
滑块拉杆 14、弹簧 15 等一些辅助零件。
图 6-7
开模时,动模部分向后移动,开模力通过斜导柱 12 作用于侧型芯滑块 11,迫
使其在动模板 18 的导滑槽内向外滑动,直至滑块与塑件完全脱开,完成侧向抽
芯动作。这时塑件包在型芯 10 上随动模继续后移,直到注射机顶杆与模具推板
接触,推出机构开始工作,推杆将塑件从型芯上推出。合模时,复位杆使推出机
构复位,斜导柱使侧型芯滑块向内移动复位,最后由锁紧块锁紧。
斜导柱侧向抽芯结束后,侧型芯滑块应有准确的定位,以便在合模时斜导柱能
顺利地插入滑块的斜孔中使滑块复位。图 6-7 中的定位装置是由挡块 17、滑块拉
杆 14、螺母 16 和弹簧 15 组成的。锁紧块的作用是防止注射时熔体压力使侧型
芯滑块产生位移,其上的斜面应与侧型芯滑块上斜面的斜度一致,在设计时应留
有一定的修正余量,以便装配时修正。
4.带有活动镶件的注射模
有些塑件上虽然有侧向的通孔及凹凸形状,但还有更特殊的要求,如模具上需
要设置螺纹型芯或螺纹型环等,这样的模具有时很难用侧向抽芯机构来实现侧向
抽芯的要求。为了简化模具结构,将不采用斜导柱、斜滑块等机构,而是在型腔
的局部设置活动镶件。开模时,这些活动镶件不能简单地沿开模方向与塑件分离,
必须在塑件脱模时连同塑件一起移出模外,然后通过手工或用专门的工具将它与
塑件分离,
在下一次合模注射之前,再重新将其放入模内。
采用活动镶件结构形式的模具,其优点是不仅省去了斜导柱、斜滑块等复杂结
构的设计与制造,使模具外形缩小,大大降低了模具的制造成本,更主要的是在
某些无法采用斜滑块结构的情况下,必须使用活动镶件结构形式。这种结构形式
的缺点是操作时安全性差,生产率较低。
图 6-8 所示带有活动镶件的注射模,开模时,塑件包在型芯 4 和活动镶件 3 上
随动模部分向左移动而脱离定模板 1。当脱开一定距离后,推出机构开始工作,
设置在活动镶件 3 上的推杆 9 将活动镶块连同塑件一起推出型芯脱模。
合模时,推杆 9 在弹簧 8 的作用下复位,推杆复位后动模板停止移动,然后由
人工将活动镶件块重新插入镶件定位孔中,再合模后进行下一次注射动作。
5.自动脱螺纹的注射模
对带有内螺纹或外螺纹的塑件,当要求自动脱螺纹时,可在模具中设置能转动
的螺纹型芯或型环,利用注射机的往复运动或旋转运动,或设置专门的驱动和传
动机构,带动螺纹型芯或型环转动,使塑件脱出。
图 6-9 所示为直角式注射机上的自动脱螺纹注射模。开模时, A-A 面先分开,
同时,螺纹型芯 1 随着注射机开合模丝杠 8 的后退中自动旋转,此时,螺纹塑件
由于定模板 7 的止转作用并不移动,仍留在模腔内。
图 6-8
图 6-9
当 A-A 面分开一段距离,即螺纹型芯 1 在塑件内还有最后一牙时,定距螺钉 4
拉动动模板 5,使模具沿 B-B 打开,此时,塑件随型芯一道离开定模型腔,然后
从 B-B 分型面两侧的空间取出。
6.推出结构在定模的注射模
一般当注射模开模后,塑件均留在动模一侧,被设在动模一侧的推出机构脱模。
但有时由于塑件的特殊要求或形状的限制,开模后塑件仍将留在定模一侧(或有
可能留在定模一侧),这时就应在定模一侧设置推出机构。
图 6-10 所示的塑料刷注射模,由于制品的特殊形状,为了便于成型采用了直
接浇口,开模后塑件滞留在定模上,故在定模一侧设有脱模板 8,开模时由设在
动模一侧的拉板 9 带动脱模板 8,将塑件从定模中的型芯 12 上强制脱出。
(三)塑件注射成型模具结构方案的初步拟定
初步拟定模具结构方案,除考虑塑件形状特征、尺寸大小、精度要求等因素外,
还涉及分型面的选择、生产批量、型腔数量及其分布、浇注系统的选择、脱模结
构的选择等各种因素,并以尽量简化模具结构为原则,选择一种较适合成型的最
简单、实用的注射模具结构。
1.分型面的选择
分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。
一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面,分型面可以是垂直于合模
方向,也可以与合模方向平行或倾斜。
(1)分型面的形式
分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有
关,常见的形式,如图 6-11 所示。
图 6-10
图 6-11
(2)分型面的选择原则
1)便于塑件脱模
①在开模时尽量使塑件留在动模内。
①应有利于侧面分型和抽芯。
①应合理安排塑件在型腔中的方位。
2)考虑和保证塑件的外观不遭损坏
3)尽力保证塑件尺寸的精度要求(如同心度等)
4)有利于排气
5)尽量使模具加工方便
由于塑料制品各异,很难有一个固定的模式,表 6-1 中对一些典型示例进行了
分析,设计时可以参考。
2.型腔数量的确定与排列形式
(1)型腔数量的确定 为了使模具与注射成型机的生产能力相匹配,提高生产
效率和经济性,并保证塑件精 度,模具设计时应确定型腔数量。常用的方法有
四种:
①根据经济性确定型腔数量
①根据注射成型机的额定锁模力确定型腔数量
①根据注射成型机的最大注射量确定型腔数量
①根据制品精度确定型腔数量
根据总成型加工费用
最小的原则,并忽略准
备时间和试生产原材
料费用,仅考虑模具加
工费和塑件成型加工
费。 设型腔数量为 n,
制品总件数为 N,每
一个型腔所需的模具
费 用 为 C 1
(元),与型腔无关
的模具费用为 C 0
(元),每小时注射成
型 的 加 工 费 用 为 y
(元/h),成型周期为
t(min),则
(2)多型腔的排列
多型腔在模板上排列形式通常有圆形、 H 形、直线形及复合形等,在设计时应
注意以下几点:
1)尽可能采用平衡式排列,确保制品质量的均一和稳定。
2)型腔布置与浇口开设部位应力求对称,以便防止模具承受偏载而产生溢料现
象,如图 6-12 中的(b)比(a)合理。
图 6-12
3)尽量使型腔排列得紧凑,以便减小模具的外形尺寸,如图 6-13 中,图(b)
的布置比图(a)合理。
图 6-12
3.浇注系统的设计
(1)浇注系统的组成与作用
1)浇注系统的组成
注射模具的浇注系统是指熔体从注射机的喷嘴开始到型腔为止流动的通道。
图 6-14 所示为卧式注射机用模具的浇注系统,图 6-15 所示为角式注射机用模具
的浇注系统,它们都由主流道、分流道、浇口、冷料穴等几部分组成。
2)浇注系统的作用
浇注系统的作用是:
图 6-15
将熔体平稳地引入型腔,使之按要求填充型腔的每一个角落;
使型腔内的气体顺利地排出;
在熔体填充型腔和凝固的过程中,能充分地把压力传到型腔各部位,以获得组
织致密、外形清晰、尺寸稳定的塑料制品。
浇注系统的设计正确与否是注射成型能否顺利进行以及能否得到高质量塑料制
品的关键。
(2)浇注系统设计的基本原则
浇注系统的设计是注射模具设计的重要环节。设计浇注系统时应遵循以下原则:
1)充分了解塑料的工艺特性,分析浇注系统对塑料熔体流动的影响,以及在填
充、保压、补缩和倒流各阶段中,型腔内塑料的温度、压力的变化情况,以便设
计出适合塑料工艺特性的理想的浇注系统,以保证塑料制品的质量。
2)应根据塑料制品的结构形状、尺寸、壁厚和技术要求,确定浇注系统的结构
形式、浇口的数量和位置。
3)浇注系统在分型面上的投影面积应尽量小。浇注系统与型腔的布置应尽量减
少模具尺寸,以节约模具材料。
(3)普通浇注系统设计
1)主流道设计
主流道轴线一般位于模具中心线上,与注射机喷嘴轴线重合,型腔也以此轴线为
中心对称布置。在卧式和立式注射机用注射模中,主流道轴线垂直于分型面,如
图 6-14 所示,主流道断面形状为圆形。
图 6-14
在直角式注射机用注射模中,主流道轴线平行于分型面,如图 6-15 所示,主
流道截面一般为等截面柱形,截面可为圆形、半圆形、椭圆形和梯形,以椭圆形
应用最广。
主流道设计要点主要有:
①为便于凝料从主流道中拔出,主流道设计成圆锥形
如图 6-16 所示,主流道锥角 α=20~40,对流动性差的塑料取 α=30~60,内壁
表面粗糙度 Ra 小于 μm。
通常主流道进口端直径应根据注射机喷嘴孔径确定(如图 6-17 所示) ,其值参
阅表 6-2。若塑料的流动性好,且塑件尺寸较小时,可取小值,反之取大值。
设计主流道截面直径时,应注意喷嘴轴线和主流道轴线对中。
图 6-15
图 6-16
为了补偿对中误差并解决凝料的脱模问题,主流道进口端直径应比喷嘴直径
大 ~1mm。
主流道进口端与喷嘴头部接触的形式一种是平面,另一种是弧面。由于平面连
接密封时需要有很高的压力,实际中很少采用。一般情况下,均是采用弧面(或
球面)接触定位(如图 6-17 所示)。通常主流道进口端凹下的球面半径 SR2 比
喷嘴球面半径 SR1 大 1~2mm,凹下深度 3~5mm。
图 6-17
表 6-2 主流道截面直径推荐值(mm)
①主流道与分流道结合处采用圆角过渡。其半径 R 为 1~3mm,以减小料流转向
过渡时的阻力,如图 6-16 所示。
①在保证塑件成型良好的前提下,主流道的长度 L 应尽量短。为了减小废料及熔
体压力损失,一般主流道长度 L 不超过 60mm,具体长度应视模板的厚度、冷却
水道的开设等具体情况而定。
①设置主流道衬套(也称浇口套)。由于主流道要与高温塑料和喷嘴反复接触和
碰撞,容易损坏,所以,一般不将主流道直接开在模板上,而是将它单独设在一
个主流道衬套中。
这样,即可使容易损坏的主流道部分单独选用优质钢材,延长模具使用寿命,
损坏后便于更换或修磨,也可以避免在模板上直接开主流道且需穿过多个模板时,
拼接缝处产生溢料,主流道凝料无法拔出。通常,将淬火后的主流道衬套嵌入模
具中。一般采用碳素工具钢如 T8A、T10A 等材料制造,热处理淬火硬度为
HRC53~57。
为了补偿对中误差并解决凝料的脱模问题,主流道进口端直径应比喷嘴直径
大 ~1mm。
主流道进口端与喷嘴头部接触的形式一种是平面,另一种是弧面。由于平面连接
密封时需要有很高的压力,实际中很少采用。一般情况下,均是采用弧面(或球
面)接触定位(如图 6-17 所示)。通常主流道进口端凹下的球面半径 SR2 比喷
图 6-16
嘴球面半径 SR1 大 1~2mm,凹下深度 3~5mm。
浇口套的结构形式如图 6-18 所示。图 6-18(a)把浇口套与定位圈设计成整体
的形式,用螺钉固定于定模座板上,该形式一般只用于小型注射模具,图 6-18
(b)、(c)为将浇口套与定位圈设计成两个零件的形式,以台阶的形式固定在
定模座板上,其中图 6-18(c)所示为浇口套穿过定模座板与定模板的形式。
图 6-17
图 6-17
浇口套的固定形式如图 6-19 所示。浇口套与模板间的配合采用 H7/m6 的过渡
配合,浇口套与定位圈间的配合采用 H9/f9 的配合。定位圈在模具安装调试时应
插入注射机定模板的定位孔内,用于模具与注射机的安装定位。定位圈外径比注
射机定模板上的定位孔径小 mm 以下。
2)分流道设计
对于小型塑件单型腔的注射模,通常不设分流道,对于大型塑件采用多点进料
或多型腔的注射模都需要设置分流道。
对分流道的要求包括:
塑料熔体在流动中热量和压力损失最小,同时使流道中的塑料量最少,即从流
动性、传热性等因素考虑,分流道的比表面积(分流道表面积与体积之比)应尽
可能小;
塑料熔体能在相同的温度、压力条件下,从各个浇口尽可能同时地进入并充满
图 6-17
型腔。
①分流道的截面形状及尺寸
分流道的形状尺寸主要取决于塑件的体积、壁厚、形状,以及所加工塑料的种
类、注射速率、分流道长度等。
分流道截面积过小,会降低单位时间内输送的塑料量,并使填充时间延长,塑
料常出现缺料、波纹等缺陷。分流道截面积过大,不仅积存空气增多,塑件容易
产生气泡,而且增大塑料耗量,延长冷却时间。在注射粘度较大或透明度要求较
高的塑料(如有机玻璃)时,应采用截面积较大的分流道。
常用的分流道截面形状及特点,见表 6-3。
①分流道的布置形式
分流道的布置形式,取决于型腔的布局,其遵循的原则应是,排列紧凑以缩小模
板尺寸,减少流程,锁模力力求平衡。
分流道的布置形式有平衡式和非平衡式两种,以平衡式布置最佳。
平衡式的布置形式见表 6-4,其主要特征是,从主流道到各个型腔的分流道,其
长度、断面形状及尺寸均相等,以达到各个型腔能同时均衡进料的目的。
图 6-4
非平衡式分流道见表 6-5,它的主要特征是各型腔的流程不同,为了达到各型
腔同时均衡进料,必须将浇口加工成不同尺寸。但其优点是,同样空间时,比平
衡式排列容纳的型腔数目多,型腔排列紧凑,总流程短。
①分流道设计要点
A、分流道的断面和长度设计,应在保证顺利充模的前提下,尽量取小,尤其对
小型塑件更为重要。
B、分流道的表面不必很光滑,表面粗糙度一般为 μm 即可,这样可以使熔融
塑料的冷却皮层固定,有利于保温。
C、当分流道较长时,在分流道末端应开设冷料穴,以容纳冷料,保证塑件的质
量。
D、分流道与浇口的连接处要以斜面或圆弧过渡,如图 6-20 所示,有利于熔融塑
料的流动及填充。否则,会引起反压力,影响流动。
图 6-17
3)浇口的设计
浇口是连接分流道和型腔的桥梁。它具有两个功能:第一,对熔融塑料流入型
腔起控制作用;第二,当注射压力撤销后,浇口固化,封锁型腔,使型腔中尚未
冷却固化的塑料不会倒流。
浇口是浇注系统的关键部分,它对塑件的质量影响很大,一般情况下多采用长
度很短 ( ~2mm)而截面又很狭窄的小浇口,主要作用有:可使经过分流
道之后压力和温度都已有所下降的塑料熔体,产生加速度和较大的剪切热,降低
豁
度,提高充模能力;
小浇口容易冷却固化(俗称浇口冻结),缩短模塑周期,防止保压不足而引起
的熔体倒流现象,还便于控制补缩时间,降低塑件的内应力;便于塑件与废料的
分离,而且浇口痕迹小,表面质量好。
但小浇口流动阻力大,压力损失也随之增大,保压补缩作用小,易出现缩孔等。
所以,某些高粘度塑料、壁厚大、收缩率较大的塑件及成型大型塑件时,浇口还
图 6-20
是应适当放大。
①浇口的断面形状及尺寸
浇口的断面形状常用圆形和矩形,浇口的尺寸一般根据经验确定并取其下限,
然后在试模过程中,根据需要将浇口尺寸加以修正。
A、浇口截面的厚度 h,通常可取塑件浇口处壁厚的 1/3~2/3(或 ~2mm)。
B、浇口的截面宽度 b。矩形截面的浇口,对于中小型塑件通常取 b=(5~10)
h,对于大型塑件取 b>10h。
C、浇口长度 L。浇口的长度 L 尽量短,对减小塑料熔体流动阻力和增大流速均
有利,通常取 L=~2mm。
①浇口的形式及其特点
注射模的浇口形式较多,其形状和安放位置应根据实际需要综合各种因素确定,
如图 6-21 所示。
图 6-17
①浇口位置的选择
浇口的设置是一个很复杂的问题,它开设正确与否,对塑件质量的影响很大,
尤其对那些尺寸精度和外观质量要求很高的塑件,更为至关重要。因此,在确定
浇口位置时,设计者应针对塑件的几何形状特征及技术要求,并综合考虑塑料的
流动状态、填充顺序、排气、补缩条件等因素,选择浇口位置,具体选择时可查
阅有关设计手册等资料。
4)冷料穴和拉料杆的设计
冷料穴的作用是收集每次注射成型时,流动熔体前端的冷料头,避免这些冷料
进入型腔影响塑件的质量或堵塞浇口。
卧式或立式注射机用注射模的冷料穴,一般都设在主流道的末端,且开在主流
道对面的动模上,直径稍大于主流道大端直径,便于冷料的进入,如图 6-14 所
示。冷料穴的形式不仅与主流道的拉料杆有关,而且还与主流道中的凝料脱模形
式有关。
图 6-14
直角式注射机上使用模具的冷料穴,即为主流道的延长部分,如图 6-15 所示,
其底部也不需要设置拉料杆。
当分流道较长时,可将分流道的尽头沿料流方向稍作延长而作冷料穴。
并非所有的注射模都要开设冷料穴,有时由于塑料的性能和注射工艺的控制,
很少有冷料产生或是塑件要求不高时可以不设冷料穴。
图 6-15
常见的冷料穴及拉料形式有如下几种:
①钩形(Z 形)拉料杆
如图 6-22(a)所示,拉料杆的头部为 Z 形,伸入冷料穴中,开模时钩住主流
道凝料并将其从主流道中拉出。拉料杆的固定端装在推杆固定板上,故塑件推出
时,凝料也被推出,稍作侧移即将塑件连同浇注系统凝料一起取下。
这种拉料杆用于推杆或推管推出塑件的模具中,是一种常见形式。缺点是凝料
推出后不能自动脱落,不宜用于全自动机构中。
另外,对于某些塑件因受形状限制,脱模时不允许塑件左右移动,也不宜采用这
种钩形拉料杆,如图 6-23 所示。
图 6-14
图 6-23 不宜使用的钩形拉料杆的情况
1——塑件;2——螺纹型芯;3——拉料杆;
4——推杆;5——动模
①锥形或沟槽拉料穴
锥形或沟槽拉料穴如图 6-22(b)、(c)所示,开设在主流道末端,储藏冷料。
其实是将冷料穴做成锥形或沟槽形,开模时可起拉料作用。其底部推杆在塑件推
出时,可对凝料强制推出。这种拉料形式适用于弹性较好的塑料成型。与钩形拉
料杆相比,取凝料时不需要侧移,因此,适宜自动化操作。而且,对钩形拉料杆
不宜使用的情况,如图 6-23 所示,也可以采用这两种形式的拉料形式。对硬质
塑料或热固性塑料也有使用的,但锥度要小或者沟横槽要浅。
图 6-22
①球形头拉料杆
如图 6-24 (a)所示,这种拉料杆头部为球形,开模时靠冷料对球形头的包紧
力,将主流道凝料从主流道中拉出,拉料杆固定端装在型芯固定板上,故当推件
板推动塑件时,将主流道凝料从球形头拉料杆上强制脱出。因此,这种拉料杆常
用于弹性较好的塑件并采用推件板脱模的情况,也常用于点浇口凝料自动脱落时,
起拉料作用,但这时拉料杆的安装固定位置应视模具的具体情况而定。球形头拉
料杆还适用于自动化生产,但球形头部分加工较困难。
图 6-24(b)为菌形头拉料杆,是球形头拉料杆的变异
形式,使用、安装情况也相同。
①分流锥形拉料杆
这种拉料杆的头部做成圆锥形,如图 6-25(a)所示,为增加锥面与凝料间的
摩擦力,可采用小锥度或锥面做的粗糙些。这种拉料杆既起拉料作用,又起分流
锥作用,当塑件的中心孔较大时,可将拉料杆头部做成截头圆锥形,并在其顶部
开设冷料穴,如图 6-25(b)所示。
分流锥形拉料杆广泛用于单型腔、中心有孔又有较高同心度要求的塑件,如齿
轮模具中经常使用这种拉料杆。
①无推杆的拉料穴
如图 6-26 所示,这种拉料穴在主流道对面的模板上开一锥形凹坑。为了拉住
主流道的凝料,在锥形凹坑的侧壁上钻一个中心线与另一边平行、深度较浅的小
孔。开模时小孔的作用将主流道凝料从主流道中拉出来。推出时推杆顶在塑件或
分流道上,这时,小孔内的凝料先沿小孔的轴线移动,然后被全部拔出。为此,
需将分流道设计成 S 形或类似带有挠性的形状。
4.排气和引气系统的设计
(1)排气系统的设计
型腔内气体的来源,除了型腔内原有的空气外,还有因塑料受热或凝固而产生
的低分子挥发气体。塑料熔体向注射模型腔填充过程中,尤其是高速注射成型和
热固性塑料注射成型时,必须把这些气体顺序排出,否则,不仅会引起物料注射
压力过大,熔体填充型腔困难,造成充不满型腔,而且部分气体还会在压力作用
下渗进塑料中,使塑件产生气泡,组织疏松,熔接不良,
甚至还会由于气体受到压缩,温度急剧上升,进而引起周围塑料熔体烧灼,使
塑件局部炭化和烧焦。在模具设计时,要充分考虑排气问题。
一般来说,对于结构复杂的模具,事先较难估计发生气阻的准确位置。所以,
往往需要通过试模来确定其位置,然后再开排气槽。排气槽一般开设在型腔最后
被充满的地方。
排气的方式有开设排气槽排气、利用成型零件配合间隙排气和开设排气塞排气。
1)排气槽排气
开设排气槽排气,通常遵循下列原则:
①排气槽最好开设在分型面上,分型面上因排气槽而产生的飞边,易随塑件脱出。
①排气槽的排气口不能正对操作人员,以防熔料喷出而发生工伤事故。
①排气槽最好开设在靠近嵌件和塑件最薄处,因为这样的部位最容易形成熔接痕,
宜开设排气槽排出气体,并排出部分冷料。
排气槽形式如图 6-27 所示。图 6-27 (a)为离开型腔 5~8 mm 后设计成开
放的燕尾式,以便排气顺利、通畅。图 6-27(b)的形式是为了防止排气槽对着
操作工人注射时,熔料从排气槽喷出而引发人身事故,因此将排气槽设计成离型
腔 5~8mm 后拐弯的形式。分型面上排气槽的深度 h,见表 6-7。
表 6-7 分型面上排气槽的深度
2)模具零件配合间隙排气
大多数情况下,可利用模具分型面或模具零件间的配合间隙自然地排气,可
不另设排气槽,特别是中小型模具。图 6-28 是利用分型面及成型零件配合间隙
排气的几种形式,间隙的大小和排气槽一样,通常为 ~。
3)排气塞排气
尺寸较深且窄的型腔,气阻位置往往出现在型腔底部,这时,可采用排气塞排气,
如图 6-29(a)所示,即模具结构采用镶拼方式,并在镶件上制作排气间隙。排
气塞也可以用烧结金属块制成,如图 6-29(b)所示。
图 6-17
(2)引气系统的设计
排气是塑件成型的需要,而引气是塑件脱模的需要。对于大型深腔壳体类塑件,
注射成型后,型腔内的气体被排除,塑件表面与型芯表面之间在脱模过程中形成
真空,难于脱模。若强制脱模,会使塑件变形或损坏,因此,必须引入气体,即
在塑件与型芯之间引如空气,使塑件顺利脱模。
常见的引气装置形式有镶嵌式侧隙引气和气阀式引气两种,如图 6-30 所示。
在利用成型零件配合间隙排气的场合,排气间隙也可为引气间隙。
5.脱模方案与脱模结构设计
在塑件注射成型的每一个工作循环中,都必须让塑件从模具型腔中或型芯上脱出,
模具中这种脱出塑件的机构称为脱模机构(或称推出机构、顶出机构)。
脱模机构的作用是完成塑件脱出、取出两个动作,即首先将塑件和浇注系统凝料
与模具型腔或型芯松动分离,称为脱出,然后使塑件与模具完全分离。
(1)脱模机构的分类
脱模机构,可按驱动方式、脱模动作、推出零件形式等进行分类。
1)按驱动方式分类
相关知识点
①手动脱模
手动脱模是在开模后,用人工操作推出机构取出塑件。
①机动脱模
机动脱模是利用注射机的开模动作使塑件脱离型腔。开模时塑件先随动模一起移
动,达到一定位置时,脱模机构被注射机上固定不动的推杆(或顶杆)顶住而不
能随动模继续移动,从而使塑件脱离模腔。
①液压脱模
注射机上设置有专用的液压顶出装置(即液压缸),当开模到一定距离后,通过
液压缸活塞驱动而实现脱模动作。
①气动脱模
利用压缩空气,通过型腔里微小的顶出气孔或受气阀将塑件吹出。
73
2)按脱模机构的动作分类
①一次推出机构:这是最常用的脱模方式,塑件只经过推出机构的一次动作就能
脱模,故又称简单脱模机构。
①二次推出机构:塑件经过两次不同的动作才能脱模。
①延迟动作推出机构:在某些情况下,当塑件被推出后还需延迟动作再推出浇注
系凝料等,尤其适用于潜伏式浇注系统注射模具。
3)按模具中的推出零件分类
相关知识点
①推杆式脱模
应用广泛,常用圆形截面推杆。
①推管式脱模
适用于薄壁圆桶形塑件。
①脱模板脱模
运用于薄壁容器、壳体以及不允许存在推出痕迹的塑件。脱模板也称推件板。
①推块式脱模
适用于齿轮类或一些带有凸缘的制品,可防止塑件变形。
①利用成型零件推出制品的脱模
适用于螺纹型环一类的制品,利用模具中某些成型零件推出塑件。
①多元联合式脱模
对于某些深腔壳体、薄壁制品以及带有环状凸起、凸肋或金属嵌件的复杂制品,
为防止其出现缺陷,常采用两种或两种以上的推出机构联合动作以完成脱模过程。
4)混合分类
随着塑件品种及尺寸大小、形状的不同,脱模机构的种类很多,不便统一标准而
划分,在生产实践中即用混合法较为实用和直观,如图 6-31 所示。
(2)脱模机构的设计要求
1)尽量使塑件留在动模上。这是因为,要利用注射机推出装置来推出塑件,必
须在开模过程中保证塑件留在动模上,这样模具结构较为简单。
2)保证塑件不变形、不损坏。为此,必须正确分析塑件与型腔各部位的附着力
的大小,选择合理的推出方式和推出部位,使脱模力合理分布。由于塑件收缩时
包紧型芯,因此脱模力作用位置应尽量靠近型芯,同时亦应布置在塑件刚度。
强度最大的部位(如凸缘、加强筋等处),作用面积也应尽可能大些,以免损坏
塑件。
3)保证塑件外观良好。也就是说,推出塑件的位置应尽量选在塑件的内部或对
塑件外观影响不大的部位。
4)结构可靠。推出机构应工作可靠,运动灵活,具有足够的强度和刚度。
(4)一次脱模机构(简单脱模机构)
凡在动模一边施加一次推出力,就可实现塑件脱模的机构,称为简单脱模机构。
通常包括推杆脱模机构、推管脱模机构、脱模板脱模机构、推块脱模机构、
多元联合脱模机构和气动脱模机构等。
1)推杆脱模机构
推杆(顶杆)脱模机构是最简单、最常用的一种形式,具有制造简单、更换方便、
推出效果好等特点,其典型结构如图 6-33 所示。它是由推杆 1、推板 5、推杆固
定板 2 和挡销 8 等组成。推杆直接与塑件接触,开模后将塑件推出。
表 6-8 推杆推出机构的结构型式
①推杆的固定形式
推杆与推杆孔的配合可采用 H8/f8 或 H7/e7。配合表面的粗糙度一般为 ~
μm。推杆在固定板中的形式如图 6-34 所示。图 6-34(a)为一种常用形式,
适用于各种形式的推杆。图 6-34(b)是采用垫块或垫圈代替固定板上的沉孔,
使之加固简便。图 6-34(c)中,推杆的高度可以调节,螺母起固定锁紧作用。
图 6-34 (d)是利用螺母顶紧推杆,适用于推杆直径较大及固定板较厚的情况。
图 6-34(e)是铆钉的形式,适用于直径小的推杆或推杆之间距离较近的情况。
图 6-34(f)是用螺钉紧固,适用于粗大的推杆。
①推出机构的导向
当推杆较细或推杆数量较多时,为了防止因塑件反阻力不均而导致推杆固定板扭
曲或倾斜、折断推杆或发生运动卡滞现象,常在推出机构中设导向零件,一般包
括导柱和导套。导柱一般不少于两个,大型模具要四个。图 6-35(a)、(b)、
(c)为导柱的三种安装形式。前两种形式的导柱除定位作用外,还能起到支撑
柱的作用,以减少注射成型时动模支承板的弯曲。
①推出机构的复位
脱模机构完成塑件顶出后,为进行下一个工作循环必须回复到初始位置。目前,
常用的复位形式主要有复位杆复位和弹簧复位。
复位杆又称回程杆或反推杆。复位杆通常装在与固定推杆的同一固定板上,且各
个复位杆的长度必须一致。复位杆一般设 2~4 根,为避免长期对定模板的撞击,
可采取两种防止措施,其一是使复位杆端面低于定模板平面 ~,其
二是在复位杆底部增设弹簧缓冲装置,如图 6-36(d)所示。
弹簧复位是一种最简单的复位方式。推出塑件时弹簧被压缩,而合模时弹簧的
回力就将推出机构复位。
此外,弹簧还有使推杆预先复位的作用,尤其适用于带侧抽芯机构的模具。
图 6-36~图 6-38 为几种复位形式,其中图 6-36 是用复位杆的形式。图 6-36
(a) 为开模时推杆推出塑件状态;图 6-36(b)为合模时推出机构回位状态;
图 6-36(c)为在模具上装有反向销的复位杆,由于反向销作为磨损件容易替换,
所以建议在使用复位杆时采用反向销;图 6-36(d)是在复位杆底部装有弹簧缓
冲装置。
图 6-36
图 6-36
有时,复位杆也兼
作导柱用,此时就
可省去推出机构的
导 向 元 件 , 如 图
6-36(b)所示。
2)推管脱模机构
推管又称空心推杆或顶管,特别适用于圆环形、圆筒形等中心带孔的塑件脱模。
推管整个周边推顶塑件,使塑件受力均匀,无变形、无推出痕迹等优点。推管推
出机构的常用方式是将主型芯固定于动模座板的推管脱模机构,如图 6-40(a)
所示。型芯穿过推板固定于动模座板上。此种结构型芯较长,型芯可兼作脱模机
构的导向柱,多用于脱模距离不大的情况下。
图 6-40(b)所示为其配合形式。推管的内径与型芯配合,外径与模板配合,
其配合精度一般为间隙配合,对于小直径推管取 H8/f8 或 H7/f7,对于大直径推
管取 F8/f7。推管与型芯的配合长度为推出距离 S 加 3~5mm,推管与模板的配
合长度一般为推管外径的 ~2 倍,其余部分均为扩孔,推管扩孔为 d+
(mm),模板扩孔为 D+1(mm)。另外,为了不擦伤型腔,推管外径要略小
于塑件相应部位的外径。
主型芯固定于动模型芯固定板的推管结构如图 6-41 所示。采用这种结构,型
芯的长度可大为缩短,但推出行程包含在动模板内,致使动模的厚度增加,推出
距离受限。型芯的固定方法如图 6-41 中的(a)、(b)、(c)所示。
图 6-36
图 6-42 所示为推管中部开有长槽,型芯用圆销或扁销固定于动模支承板上,槽
在圆销以下的长度 L 应大于推出距离。这种结构型芯较短,模具结构紧凑,但
型芯的紧固力较小,要求推管和型芯及型腔的配合精度较高,适用于型芯直径较
大的模具。
图 6-36
3)脱模板脱模机构
脱模板又称卸料板或刮板。其特点是推出面积大、推力均匀,塑件不易变形,表
面无推出痕迹,结构简单,模具无需设置复位杆,适用于大筒形塑件或薄壁容器
及各种罩壳形塑件。
①脱模板的结构形式
脱模板的结构形式如图 6-43 所示。图 6-43 (a)、(b)中的脱模板与推杆固定
连接,以防止脱模板在推出过程中脱落;其余几种为无固定连接形式,但必须严
格控制推出距离,并要求导柱有足够长度保证脱模板不脱落。
另外,图 6-43 (a)是应用最广的形式;图 6-43 (b)的脱模板镶入模板中,
又称环状脱模板,结构紧凑;图 6-43(c)适用于两侧带有顶出杆的注塑机;图
6-43 (d)用定距螺钉的头部顶脱模板,另一端与推出板直接相连,省去推杆固
定板;图 6-43 (e)中的推出机构的导向借助动模、定模的导柱。脱模板与型芯
之间的配合为间隙配合,如 H7/f6。
图 6-44 脱模板厚度计算关系图
1——圆筒形盆件;2——矩形塑件
表 6-9 圆环形平板系数 k1、k2 推荐值
对矩形或异环形截面塑件,其脱模板所用推杆分布如图 6-44(b)所示,若
按刚度计 算,则:
式中 B———脱模板的宽度(mm)。
4)推块脱模机构
推块是推管的一种特殊形式,用于推出非圆形的大面积塑件,其结构如图 6-45
所示。图 6-45(a)无复位杆,推块的复位靠主流道中的熔体压力来实现;图 6-45
(b)中复位杆在推块的台肩上,结构简单紧凑,但与图 6-45(a)一样,在推出
塑件时,型腔 3 与推块 1 的移动空间应足以使推块推出塑件;图 6-45(c)采用
非台阶推块推出塑件时,推块 1 不得脱离型腔 3 的配合面,复位杆 2 带动推杆 4
使推块 1 复位。
推块与型腔间的间隙配合为 H7/f6,推块材料用 T8,并经淬火后硬度为 HRC53~
55 或 45 钢经调质后硬度为 HB235。
5)利用成型零件的脱模机构
有些塑件由于结构形状和所用塑料的缘故,不能采用上述各种脱模机构。这时,
可利用成型镶件或型腔作为推出零件来脱模,如图 6-46 所示。图 6-46(a)是利
用推杆推出螺纹型芯;图 6-46(b)推杆推出的是螺纹型环,经人工取塑件后将
型环放入模内,为便于型环安放,推杆采用弹簧复位;图 6-46(c)是利用活动
镶块将塑件推出,然后人工取塑件;图 6-46(d)将镶块固定于推杆上,脱模时,
镶块不与模体分离,用人工取出塑件后由推杆带动镶件复位;图 6-46(e)是利
用型腔带出塑件的推出机构,开模时,型腔将塑件脱离型芯后,用人工将塑件从
型腔中取出。这种结构适用于软质塑件,但型腔数目不宜过多,否则取件困难。
6)多元联合脱模机构
对于深腔壳体、薄壁、局部有管状、凸筋、凸台及金属嵌件的复杂塑件,多采用
两种或两种以上的简单脱模机构联合推出,以防止塑件脱模时变形,如图 6-47
所示为二元联合脱模机构。
图 6-48 所示为四元联合脱模机构,即推杆、推管、脱模板、活动镶块并用的形
式。
7)气动脱模机构
气动脱模机构是在凸模(型芯)上设置压缩空气推出阀门,在型芯与塑件之间通
入 ~ 的压缩空气使塑件脱模。它特别适用于深腔薄壁类容器,尤其是
软质塑料的脱模。其结构形式如图 6-49 所示。
(5)二次脱模机构
一般的塑件,其推出动作都是一次完成的。但某些特殊形状的制品,一次推出
动作难以将制品从型腔中推出或者制品不能自动脱落,这时就必须再增加一次推
出动作才能使制品脱落。例如采用脱模板推出制品时,若在脱模板上加工有制品
的成型部分,制品会附着在脱模板上,仍难以脱出,这时必须采用推杆作第二次
推出,使其完全脱离脱模板。
二次脱模机构的种类很多,运动形式也很巧妙,但都应该遵循一个共同点:两
次推出的行程一般都有一定的差值,行程大与行程小者既可以同时动作也可以滞
后动作。同时动作时,要求行程小者提前停止动作;若不同时动作时,要求行程
大者的零件滞后运动。
图 6-50(a)是气动二次脱模机构示意图。该机构的动作原理是,先由推杆推
动脱模板(即型腔板)完成第一次脱模动作,使塑件脱离型芯。此后打开气阀,
压缩空气从喷嘴喷出,将塑件从型腔板(即脱模板)中吹出,完成第二次脱模。
图 6-50(b)是液压式脱模机构示意图,第一次推出动作由油缸完成,第二次推
出动作依靠机械推出系统完成。
单推板二次脱模机构的特点是仅有一套推出装置,但需完成两次脱模动作。第
一次推出往往由开模动作带动拉杆、摆杆、滑块或弹簧等零件实现。图 6-51 所
示为弹簧式单推板二次脱模机构,由弹簧 4 推动型腔板(或脱模板)2,使塑件
离开型芯 1 一段距离 l1,完成第一次脱模;再由推杆 3 前进一段距离 l2,使塑件
脱离型腔板(即脱模板)2 和型芯,完成塑件自动脱落的第二次脱模动作。
图 6-52 所示为 U 形限制架式二次脱模机构。图 6-52(a)为闭模状态,U 形限
制架 4 固定在动模座板上,摆杆 3 固定在推出板上,可由转动销 6 转动,圆柱
销 1 装在型腔板 10 上。图 6-52(b)为当注射机顶杆 5 推动推板时,摆杆受 U
形架的限制只能向前运动,推动圆柱销 1, 使型腔板 10 和推杆 7 同时作用,使塑
件脱离型芯 8,完成第一次推出动作。图 6-52(c) 为摆杆 3 脱离限制架,限位
螺钉 9 阻止型腔 10 继续向前运动,此时圆柱销 1 将两个摆杆分开,弹簧 2 拉住
摆杆紧靠在圆柱销 1 上,当注射机顶杆继续顶出时,推杆 7 则推动塑件脱离型腔
板 10,完成第二次动作。
双推板二次脱模机构具有两套推出装置,并利用其先后动作完成二次脱模,常
见的有八字形摆杆式、楔块摆钩式等形式。图 6-53 所示八字形摆杆式二次脱模
机构,型腔推杆 2 固定在一次推板上,推动塑件用的中心推杆 3 固定在二次推板
上,在一次推板与二次推板之间有定距块 5,它固定在一次推板上。开模时注射
机顶杆 6 推动一次推板,通过定距块使二次推板以同样速度推动塑件和型腔 1 脱
离动模型芯 10,完成第一次推出动作。当运动到图 6-53(b)所示位置时,一次
推板接触到八字形摆杆 4,由于摆杆与一次推出板接触点比二次推板接触点距支
点的距离小,使二次推板向前移动的距离大于一次推板向前移动的距离,因而将
塑件从型腔 1 中脱去,完成第二次脱模动作,如图 6-53(c)所示。
①楔块摆钩式二次脱模机构
图 6-54 所示楔块摆钩式二次脱模机构,塑件为薄壁且内腔有台阶和孔。该机
构的特点是,兼作型芯的成型杆 7 固定在一次推板 9 上,中心推杆 6 固定在二次
推板 10 上,同时在二次推板 10 上还固定有摆钩 1,一次推板 9 上固定有被摆钩
拉住的圆柱销 5,在合模状态下由于拉簧 2 的作用,摆钩始终钩住圆柱销,如图
6-54(a)所示。开模时,注射机顶杆 8 推动二次推板,由于摆钩 1 的作用,一
次推板、二次推板同时推动塑件使其脱离型芯,完成第一次推出动作。继续运动
时由于斜楔 3 的作用伸长拉簧 2,使摆钩脱离圆柱销,此时固定在一次推板 9
上的限距柱 4 与动模固定板接触而使一次推板 9 停止前进,如图 6-54(b)所示。
当注射机顶杆 8 继续推动二次推板 10 时,中心推杆 6 则推动塑件脱离成型推杆
7,完成第二次推出,如图 6-54(c)所示。
(6)双脱模机构
由于塑件结构或形状特殊,开模时塑件滞留于动模、定模不确定的情况下,应考
虑动模和定模两侧都设置脱模机构,故称作双(向)脱模机构。图 6-55 所示为
常见的双脱模机构,图 6-55 (a)为定模采用弹簧推出,动模采用脱模板推出。
这种形式结构紧凑、简单,适用于在定模上所需推出力不大,推出距离不长的塑
件,但弹簧容易失效;图 6-55 (b)是杠杆式双脱模机构,利用杠杆的作用实现
定模的脱模,开模时固定于动模上的滚轮压动杠杆,使定模推出装置动作,迫使
塑件留在动模上,然后再利用动模上的推出机构将塑件推出。
图 6-56 所示是气动双脱模机构。在动模、定模两侧均有进气口与气阀,开模
时,首先定模的电磁阀开启,使塑件脱离定模而留在动模型芯上,然后关闭定模
电磁阀。开模终止时,打开动模电磁阀,将塑件吹离型芯。
(7)顺序脱模机构
顺序脱模机构又称顺序分型机构,有该机构的模具又称双分型面模具,如图 6-53~
图 6-55 所示。由于塑件与模具结构的需要,首先需将定模型腔板与定模分开一
定距离(即 A-A 分型)后,再使动模与定模型腔板分开(即 B-B 分型)取出塑
件。
图 6-53 八字形摆杆式二次脱模机构
1——型腔;2——型腔推杆;3——中心推杆;4——八字形摆杆;
5——定距块;
6——注射机顶杆;7——一次推板;8——二次推板;
9——动模固定板;10——型芯
(8)浇注系统凝料的脱出机构
一般来说,普通浇注系统多数是单分型面的二板模具,而点浇口、潜伏式浇口
多是双分型面的三板模具。
1)普通浇注系统凝料的脱出机构
通常采用侧浇口、直接浇口及盘环形浇口类型的模具,其浇注系统凝料一般与塑
件连在一起。塑件脱出时,先用拉料杆拉住冷料穴,使浇注系统留在动模一侧,
然后用推杆或拉料杆推出,靠其自重而脱落,如图 6-2 所示。
2)点浇口式浇注系统凝料的脱出机构
点浇口浇注系统凝料,一般可用人工、机械手取出,但生产效率低,劳动强度大,
为适应自动化生产的需要,可采取各种依靠模具结构而自动使浇注系统凝料脱落
的方法。
图 6-57 所示为利用推杆拉断点浇口凝料的脱出机构。
3)潜伏式浇口凝料的脱出机构
采用潜伏式浇口的模具,其脱模装置必须分别设置塑件和流道凝料的推出机构,
在推出过程中,浇口被拉断,塑件与浇注系统凝料各自自动脱落。
图 6-63 所示为利用脱模板切断浇口凝料的脱出机构。图 6-63(a)为闭模状态,
图 6-63(b)为开模状态,浇口设在塑件内侧,开模时,定模座板 1 与脱模板 3
首先分开,塑件留在型芯 2 上。推出时,脱模板 3 首先移动并与型芯共同把浇口
切断,然后推杆 5 将流道凝料推出而自动落下。
图 6-62 所示为利
用杠杆式推料板
拉断点浇口凝料
的脱出机构,开模
时,模具首先沿
A-A 面分型,将主
流道凝料拉出定
模座板 3,继续开
模当拉钩 9 和杠
杆 7 接触时,迫使
推料板 5 拉断点
浇口,并将流道凝
料推离型腔板 1,
使之自动脱落。
图 6-64 所示为利用差动式推杆切断浇口凝料的脱出机构。图 6-64(a)为闭模
状态,在脱模过程中,先由推杆 2 推动塑件,将浇口切断而与塑件分离,如图 6-64
(b)所示。当推板移动 l 距离后,限位圈 4 即开始被推动,从而由推杆 3 推动
流道凝料,最终塑件和流道凝料都被推出型腔,如图 6-64(c)所示。
图 6-65 和图 6-66 为其他类型脱潜伏式浇口凝料的脱出机构。推出过程中,流
道推杆与塑件推杆分别推动浇口和制品,并使它们分离。最后,浇注系统凝料与
制品分别被推出。
图 6-65 潜伏式浇口凝料的自动脱出
1——流道推杆;2——制品推杆;3——动模;4——型芯;5——定模
图 6-66 推杆上开设潜伏式
浇口凝料的脱出
1、2——流道推杆;3——制
品推杆;4——动模
(9)带螺纹塑件的脱模机构
塑件的内螺纹由螺纹型芯成型,外螺纹由螺纹型环成型,所以带螺纹塑件的脱出
可分为强制脱螺纹、活动螺纹型芯或螺纹型环以及旋转脱螺纹等三大类。
1)强制脱螺纹
强制脱螺纹模具结构简单,通常用于精度要求不高的塑件。对于聚乙烯、聚丙烯
等具有弹性的塑料件,塑件结构尺寸符合时,可以采用脱模板将塑件从螺纹型芯
上强制脱出,详见图 3-3。
2)活动螺纹型芯或型环脱螺纹
这种模具是将螺纹部分做成活动型芯或型环,开模时随塑件一起脱模,最后在模
外用手工将其与塑件脱离。这种模具结构简单,但需要数个螺纹型芯或型环,还
需要模外取芯装置。如图 6-68(a)所示,螺纹型芯随塑件推出后,用专用夹具
夹住型芯尾部使其脱出塑件。图 6-68(b)为手工脱螺纹型环的形式,开模后螺
纹型环随塑件推出,再用专用工具使螺纹型环脱出塑件。
图 6-67 所示为
用 硅 橡 胶 制 成
的螺纹型芯。开
模时,由于弹簧
6 的作用,模具
从 A-A 分型,芯
杆 5 首先从橡
胶 螺 纹 型 芯 4
中脱出,使橡胶
螺 纹 型 芯 产 生
收缩,再由推杆
1 将塑件强迫脱
出。
对于精度要求不高的外螺纹塑件,可采用两块拼合式螺纹型环成型,如图 6-69
所示。开模时,在斜导柱的作用下,型环上下分开,再由脱模板推出塑件。
对于精度要求不高的内螺纹塑件,可设计成间断内螺纹,由拼合的螺纹型芯成
型,如图 6-70 所示。开模后塑件留在动模,推出时推杆 1 带动推板 2,推板 2 带
动螺纹型芯 5 和脱模板 3 一起向前运动,同时螺纹型芯 5 向内收缩,使塑件脱模。
3)旋转脱螺纹
图 6-71 所示为手动旋转脱螺纹机构。开模后,用手轮转动轴 1,通过齿轮 2、齿
轮 3 的传动,使螺纹型芯 7 按旋出塑件方向转动。弹赞 4 在脱出塑件的过程中,
始终顶住活动型芯 6,使其随塑件一起向脱出方向移动,其顶端与塑件始终相接
触,防止塑件随螺纹型芯转动,从而使塑件顺利脱模。
图 6-72 所示为螺旋杆、齿轮脱螺纹机构。开模时,在二次分型机构的作用下,
首先脱掉点,浇口。当限位钉 10 与型腔板 8 接触时,模具即从 C-C 分开,此时,
螺旋杆 1 与螺旋套 2 作相对直线运动,因螺旋杆 1 的一端由定位键固定,因此迫
使螺旋套 2 转动,从而带动齿轮 3 及螺纹型芯 4 转动。同时弹簧 5 推动推管 6 及
推板 7,使其始终顶牢制品,防止制品随螺纹型芯转动,从而顺利脱模。
图 6-73 为斜导柱、螺旋杆脱螺纹机构。开模时,斜导柱 1 抽动螺旋杆 2,由于
滚珠 3 的作用使齿轮 5 转动,通过齿轮 5 使带有小齿轮 4 的螺纹型芯 6 按旋出方
向转动,而从制品中脱出。螺旋杆 2 带有大导程螺旋槽,其螺旋方向由成型螺纹
的螺旋方向及传动级数而定。
对在校学习的学生,可以参照教材、设计手册、模具结构图册中某种模具的主
体结构,并以尽量简化模具结构为原则,来初步拟定模具结构方案。对企业模具
设计人员,则根据本企业设备生产量,参照以往使用的模具结构来初步选择。
【实例 6-1】试根据图 6-74 所示塑料罩盖塑件结构特征,初步注射成型模具的
结构方案。
【解】
图 6-74 所示件为中、小型简单罩盖类塑件,因不须侧抽芯,如果选用侧浇口,
不采用点浇口类须双分型面注射模的浇口,则可以选择采用图 6-2 所示单分型面
注射模具结构,模具结构简单、制造成本低、制造周期短。如选用点浇口,则须
采用双分型面的注射成型模具。考虑到脱模时使塑件受力均衡,采用推件板推出
较好。
【实例 6-2】试根据图 6-75 所示塑料防护罩塑件结构特征,初步注射成型模具的
结构方案。
【解】
图 6-75 所示防护罩塑件,由于有一侧向小孔,只能采用侧向分型与抽芯机构的
注射模。
按照尽量选择最简单、实用的原则,最好是选择图 6-7 所示斜导柱在定模的斜导
柱侧向分型与抽芯机构。
由于塑件属于薄壁(壁厚 )管形零件,只适宜采用图 6-40~图 6-42 所示
推管推出机构。