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在注射動作結束后，塑件在模內(nèi)冷卻定型，由于體積收縮，對型芯產(chǎn)生包緊力，當其從模具中推出時，就必須克服因包緊力而產(chǎn)生的摩擦力。對于不帶通孔的筒、殼類塑料制件，脫模推出時還需克服大氣壓力。
在注射模中，將冷卻固化后的塑料制品及澆注系統(tǒng)（水口料）從模具中安全無損壞地推出的機構稱為脫模機構，也叫頂出機構或推出機構。安全無損壞是指脫模時塑件不變形，不損壞，不粘模，無頂白，頂針位置位不影響塑件美觀。
1. 注射模的脫模機構包括：
1、頂針，司筒，推板，推塊等推出零件；
2、復位桿，復位彈簧及頂針板先復位機構等推出零件的復位零件；
3、頂針固定板和頂針底板等推出零件的固定零件；
4、高壓氣體頂出的氣閥等配件；
5、內(nèi)螺紋脫模機構中的齒輪，齒條，馬達，油缸等配件。
脫模機構的動作方向與模具的開模方向是一致的。
2. 脫模機構分類
塑件頂出方法受塑件材料及形狀等影響，由于塑件復雜多變，要求不一，導致膠件的脫模機構也多種多樣。
按動力來源分，脫模機構可分為三類：
（1）手動推出機構 指當模具分開后，用人工操縱脫模機構使塑件脫出,它可分為模內(nèi)手工推出和模外手工推出兩種。這類結構多用于形狀復雜不能設置推出機構的模具或塑件結構簡單、產(chǎn)量小的情況，目前很少采用。
（2）機動推出機構 依靠注射機的開模動作驅(qū)動模具上的推出機構，實現(xiàn)塑件自動脫模。這類模具結構復雜，多用于生產(chǎn)批量大的情況，是目前應用最廣泛的一種推出機構，也是本章的重點。它包括頂針類脫模，司筒脫模，推板類脫模，氣動脫模，內(nèi)螺紋脫模及復合脫模。
（3）液壓和氣動推出機構 一般是指在注射機或模具上設有專用液壓或氣動裝置，將塑件通過模具上的推出機構推出模外或?qū)⑺芗党瞿Ｍ狻?
按照模具的結構特征分,脫模機構可分為：
一次脫模機構、定模脫模機構、二次或多次脫模機構、澆注系統(tǒng)水口料的脫模機構、帶螺紋塑件的脫模機構等。
3. 對脫模機構的要求
模具打開時，塑件必須留在有頂出機構的半模上。
由于注射機的推桿在安裝后模的一側，所以注射模的頂出機構一般在后模。這種模具結構簡單，動作穩(wěn)定可靠。（特殊情況也用倒推模，此時塑件開模后必須留在前模。
塑件粘前模的原因大致如下：
1、制品尺寸較大，形狀如盒形，帽形或殼形，前模無進氣裝置，開模時前模型腔和制品間形成真空；
2、分型面設計不合理，塑件對前模的粘附力大于對后模的沾附力；
3、前模型腔拋光不夠，或拋光方法不對（一定要沿出出模方向拋光）；
4、前模型腔脫模斜度太??；
5、分型面在中間的板狀或片狀塑件（如唱片，碟子等），很易粘前模。
防止塑件在頂出時變形或損壞。正確分析塑件對型芯的包緊力和對模腔的粘附力的大小及其所在部位，有針對性地選擇合適的脫模方式，使頂出力施于塑件對模具包緊力大及能夠承受頂出力的部位。頂出時若型芯和塑件之間形成真空，沒有必要的進氣裝置，也容易將塑件頂變形甚至破裂。
結構合理，工作穩(wěn)定可靠。
頂出機構應頂出可靠，復位準確，運動靈活，制造方便，更換容易，且具有足夠的強度和剛度。頂出機構在頂出時要和模具發(fā)生摩擦，良好的頂出機構應使其磨損最小，壽命最高。為減少頂針和司筒等磨損，宜增加頂針板導柱（EGP。）。頂針板導柱又叫中托邊，其設計方法見第十二章《注射模具導向定位系統(tǒng)的設計》。
位置合理，頂出安全
模具的頂針要設置于塑件包緊力違禁詞的地方，且不能和冷卻系統(tǒng)，側向抽芯機構，撐柱，螺釘等發(fā)生干涉。中間保持鋼位3～5mm。頂出行程合理，制品可自由落下。頂出機構必須將塑件完全推出，完全推出是指制品在重力作用下可自由落下。頂出行程取決于制品的形狀。對于錐度很小或沒有錐度的制品，頂出行程等于后模型芯的違禁詞高度加5～10mm的安全距離。對于錐度很大的制品，頂出行程可以小些，一般取后模型芯高度的1/2～2/3之間即可。頂出行程受到模胚方鐵高度的限制，方鐵高度已隨模胚標準化。如果頂出行程很大，方鐵不夠高時，應在訂購模胚時加高方鐵高度，并在技術要求中寫明。
4. 脫模機構的設計原則
制品頂出是注射成型過程中的最后一個環(huán)節(jié),頂出質(zhì)量好壞將直接影響制品的質(zhì)量,設計時應遵循以下原則。
1) 頂針位置設計的一般原則：
1、頂出要平衡，頂針必須均勻布置，以防頂出后膠件變形。
2、應注意塑件的美觀性,盡量將頂針布置在產(chǎn)品裝配后看不到的部位的地方，這一點對于透明制品尤其重要。要知道，任何頂針都會在膠件上留下痕跡，而且隨著頂針在生產(chǎn)過程中的不斷磨損，這種痕跡會越來越明顯。
3、頂針應落在最有利于成品出模，即脫模力違禁詞的地方；頂出力必須施加于膠件的最底點，將膠件推出，而不是拉出。見下圖：
4、頂出力必須作用在制品能承受違禁詞頂出力的部位,即剛性好，強度違禁詞的部位.如壁邊，骨位、柱位下面，殼體側壁，作用面積也盡可能大一些（即盡可能選直徑大的頂針），以防塑件變形或損壞。盡量避免受力點作用于制品薄平面上，防止制品破裂,穿孔,頂白等。如筒形制品棄用頂針頂出而選擇推板頂出。
5、為防止制品變形,受力點應盡量靠近型芯或難于脫模部位,如細小的柱位與骨位。
7、頂針盡量布置于膠件的拐角處。
8、頂針應盡可能對稱布置。
9．在有滑塊側抽芯和斜滑塊的模具中，頂針盡量布置于側抽芯或斜滑塊在分模面的投影面之外。如無法避免，則要加頂針先復位機構。頂針先復位機構圖詳見本章第節(jié)。
10、為方便水口脫落，在水口轉(zhuǎn)角處應落水口頂針。
11、啤PP料及K料可采用垃圾釘頂出。啤ABS等其它塑膠，當頂出力很小且成品上不允許留有頂針痕跡時，也可以采用垃圾釘頂出。
12、頂針應盡量落在較平的地方，如果落頂針處斜度較大，頂針應磨成階梯狀以增大頂出力，或在不影響功能的情況下加大箭腳或頂針柱。
13、局部膠位較深時，由于脫模力大，輕易頂白或頂穿，在不影響功能的前提下，頂針應傍骨，加頭箭腳或出頂針柱。傍骨或出頂針柱時，頂針一般用Φ3/32”或Φ7/64”，大件成品且膠位較厚時亦可采用Φ1/8”頂針。
14、成品上有較深凹位時，一般在內(nèi)骨底落Φ7/64”或Φ1/8”頂針出頂針柱或跟客戶要求主骨兩測傍骨出頂針柱。
15、螺絲柱、定位柱等深孔部位一般落司筒或在柱兩側傍骨出頂針柱。實心柱底要落頂針，可以防止困氣，也可以防止火花加工（EDM）時積碳。
16、頂針邊離膠位邊一般應有1—2mm距離，當頂針傍柱位骨位頂出時，頂針邊離膠位邊不應超過2mm距良，當頂針位鋼料低于周邊鋼料時，頂針邊離膠位邊可以作到0.5mm距離;
17、PVC料不宜頂垃圾釘及分流道不能直沖型腔。但PVC等軟膠的公仔模(鈹銅模、雕刻模)一律采用頂垃圾釘?shù)姆绞匠瞿＃斸槾笮?Phi;5/32”或Φ3/16”。垃圾釘應落在公仔較平整無花紋的部位，方便披水口，且頂出要平衡垃圾針要離開膠位邊2mm以上。
18、頂針與撐頭及運水之間最少要保證有3—4mm的鋼位。
19、頂針圖的標數(shù)采用坐標標注法，基準要和模具排位圖的基準一致。頂針標數(shù)要準確且要拿整數(shù)，最多可給一位小數(shù)。要小心頂針破邊，一般頂針邊離膠位邊應有1—2mm距離。
2) 頂針大小設計的一般原則：
1．因為下列理由，頂針外徑應盡量取較大值:
1）防止因射出壓力而彎曲。
2）防止因脫模阻力而彎曲、破損。
3）防止白化。
2．在大平面上不宜用小頂針。
3．在不影響制品脫模和位置足夠時應盡量采用同一型號大小頂針, 以方便開料,加工.(如 5mm輿 6mm,可以的話選用其中一種)。
4．頂出零件和型芯的配合為間隙配合，配合公差為H7/f7。配合長度10～20mm。
5. 每一套模具頂針直徑尺寸不宜太多種，否則加工時需頻頻換刀，既浪費時間也容易出錯。
3) 頂針數(shù)量設計的一般原則：
頂針的數(shù)量往往取決于經(jīng)驗。一般情況下，頂針數(shù)量越多，頂出效果就越好，但不必要的頂針會提高模具的制作成本。因此在保證膠件能可靠頂出的情況下，應盡可能減少頂針的數(shù)量。但對于經(jīng)驗不足的工程師，本人建議，在不影響外觀及運水布置的情況下，頂針寧多勿少。因為如果在試模時發(fā)現(xiàn)膠件頂白或變形，再增加頂針會非常麻煩。但寧多勿少并非濫用，而是當你在X根和X+1根之間猶豫不決時，你就用X+1根。
4) 頂針設計的其它原則：
1、能用頂針則不用司筒，能用圓頂針則不用扁頂針。原因很簡單，司筒和扁頂針制造成本高，且易磨損，壽命不如圓頂針，維修也不便。
2、當塑件上不允許有頂針印時，可在產(chǎn)品周邊適當位置加輔助垃圾釘頂出（6-9所示）。
3、頂針與后模鑲件的間隙應小于所啤塑料的溢邊值。各種塑料的溢邊值見第一章《塑料及其注塑成型工藝》。
4、注意整體布局均勻,特殊情況要考慮采用多種頂出裝置.如:斜頂,司筒針,推板,二次強行脫模,油缸拉動,氣體頂出等復合脫模。
5、頂出件不能兼作型芯。
6、有方向性要求的頂針，司筒頭要做（磨）單邊或雙邊管位以防止轉(zhuǎn)動。
7、當在斜面或曲面上配置時，頂針必須防轉(zhuǎn)，且頂針頂端要加膠線防止出現(xiàn)頂滑現(xiàn)象。
8、避免因真空吸附而使膠件產(chǎn)生頂白、變形，可采用復合脫?；蛴猛笟怃撆艢猓珥敆U與推板或頂桿與頂塊脫模，頂桿適當加大配合間隙排氣，必要時還可設置進氣閥。
5. 頂針脫模
頂針包括圓頂針，扁頂針及異形頂針。其中圓頂針推出時運動阻力小，推出動作靈活可靠，損壞后也便于更換，因此在生產(chǎn)中廣泛應用。圓頂針推出機構是整個推出機構中最簡單、最常見的一種形式。扁頂針截面是長方形，加工成本高，易磨損，維修不方便。異形頂針是根據(jù)膠件推出位的形狀而設計的，如三角形，弧形，半圓形等，因加工復雜，很少采用，此處不作探討。
1) 圓頂針
圓頂針是最簡單,最普通的頂出裝置.圓頂針與頂針孔都易于加工,因此已被作為標準件廣泛使用。圓頂針有無托頂針和有托頂針二種。頂針直徑在φ2.5以下而且位置足夠時要做有托頂針，大于φ2.5都做無托頂針。見圖。
1、圓頂針優(yōu)點是：
（1）制造加工方便，成本底。圓孔鉆削加工，比起其它形狀的線切割或電火花加工，要快捷方便得多。另外，圓形頂針是標準件，購買很方便，相對于其它頂針，它的價錢最便宜。
（2）阻力小?？梢宰C明，面積相同的截面，以圓形截面的周長最短，因此摩擦阻力最小，磨損也最小。
（3）維修方便。圓形頂針尺寸規(guī)格多，有備件，更換方便。
2、圓頂針缺點：
頂出位置有一定的局限性。對于骨位，膠件邊緣，及狹小的槽，布置圓頂針有較困難，若用小頂針，幾乎沒有作用。
3、圓頂針位置設計
（1）頂針布置順序: 四周、加強筋、Boss孔(套筒或 兩支頂針)。頂針不能太靠邊,要保持1.2mm以上的鋼位。
（2）對于表面不能有頂針印的產(chǎn)品，可在產(chǎn)品周邊適當位置加輔助垃圾釘頂出（6-9所示）
（3） 頂針盡可能避免設置在高低面過渡的地方；頂針盡量不要放在鑲件拼接處，若無法避免，可將頂針對半做于二個鑲件上，或在二鑲件間鑲圓套。如下圖。
（4）頂針可以頂螺絲柱（Boss）：低于20mm以下的螺絲柱，如果旁邊能夠下頂針的話可以不用司筒,而在其附近對稱加兩支頂針。見圖。
（5）頂針可以頂骨位：頂骨位的頂針一般用直徑3/32“或者7/64”，但這樣的話，骨位二邊會增加一些膠位，須征得客戶同意，且要保證：①不影響產(chǎn)品的裝配和使用功能；②不能導致制品表面縮水，如圖6-7所示圖加頂針。
（6）頂針可以頂邊：頂邊有二種方法，一是邊外部加膠，頂針全部頂膠位（見圖），由于要多出膠位，須征得客戶同意。二是頂針頂部分膠位（見圖），因為有一部分要頂前模內(nèi)模，易將前模內(nèi)模頂出凹陷而出披風。
4、圓頂針大小設計
（1）除非特殊情況,模具應避免使用 1/16"( 1.5mm)以下的頂針,因細長頂針易彎易斷。細頂針要經(jīng)淬火加硬,使其具有足夠強度與耐磨性。直徑1/8“～1/4”的頂針用的較多。
（2）直身頂針規(guī)格：頂針直徑×頂針長度，如：￠3/16“×120mm。。
（3）頂針過長或頂針偏小時,要用有托頂針。使用有托頂針開料時,應注明托長。如： 1.5mm ×( 3× 90托長)×（200總長）
（4）頂針標準件長度系列： 50,100,150，200，......
（5）直身圓頂針：3/64” ～1”,長度可達630mm；加托圓頂針最長14”(315mm)，托長1/2”～2”。
（6）落頂針時應視膠件大小盡可能落大一些的頂針。一般Φ3/16”—Φ5/32” 為常用，成品特別大時可落Φ1/2”，或視需要落更大的頂針。
5、頂針的固定形式
頂桿固定在頂針固定板上，如果頂膠件的面是斜面的話，固定部位要加防轉(zhuǎn)銷。見下圖所示。
6、設計頂針的注意事項：
（1） 頂針在距型芯表面一段距離后要避空, 以減少與模具的接觸面積,避免發(fā)生磨損燒死（咬蝕）。有效配合長度=（2.5～3）D，最小不得小于8mm，尺寸（圖6-3示）：
（2）對于頂針頂出面為斜面的場合，為防止產(chǎn)品跟斜頂滑行，斜頂附近的頂針面要磨“+”形或平行的槽位（圖6-8）。若頂針面是斜面或其它異形面，頭部須加防轉(zhuǎn)銷（管位）防轉(zhuǎn)。
（3） 一般場合頂針面應高于呵（CORE）平面，在不影響功能與使用的情況下,頂針一般高出開模面0.05～0.08mm。對于膠位平面有要求的場合可考慮在頂針周邊加沉臺，如下圖6-6示：
7、頂針資料:
11-5-2扁頂針僅靠圓頂針無法滿足特殊結構的頂出時，需要使用扁頂針。特殊結構包括制品內(nèi)部的特殊筋,深骨（RIB）,槽位等。扁頂針兼有排氣作用可幫助成形充填，但扁頂針頂端方孔加工困難,要Y-CUT加工,強度也較圓頂針低。
扁頂針是標準件，可以外購，其扁身部分越短強度越好，加工也容易，設計規(guī)格中要注明圓柱部分長度；特殊結構或部位可使用扁頂針。扁頂針規(guī)格也要注明托長， 如：2.5mm X 10mm×（ 12×90托長）×（200總長）
1．使用場合：
①不允許在底部加頂針的透明膠件頂邊；
②底部加頂針仍難以頂出的深腔膠件頂邊；
③底部無法加頂針難以頂出的深腔膠件頂邊；
④深骨部位。對于20mm以上高的長骨位膠位，建議用扁頂針頂出。
2．優(yōu)點：
可以根據(jù)膠件形狀設計頂針形狀，頂出力較大。
3．缺點：
加工困難，易磨損，以及成本高，能用圓頂針時，不用扁頂針。
11-6司筒頂出
司筒也叫頂管，多用于成型細長柱位孔、螺絲柱或管狀膠件成型兼頂出。司筒針用于成型柱位孔,裝在模胚底板上,用無頭螺絲壓住。司筒針數(shù)量多，或者要做防轉(zhuǎn)時,也可做一塊或多塊壓板分別固定。見圖示。
11-6-1司筒的使用場合
1、對于柱高小于20mm或螺絲柱壁厚小于0.8mm的，不宜用司筒。
2、司筒頂出常用于細長螺絲柱，圓筒形零件或環(huán)形塑件的頂出。其脫模運動方式和推桿相同。
11-6-2司筒的優(yōu)缺點
由于司筒是一種空心推桿，故整個周邊接觸塑件，推出塑件的力量較大且均勻，塑件不易變形，也不會留下明顯的推出痕跡。見圖。優(yōu)點是頂出力且均勻，塑件不易變形。缺點是制造和裝配麻煩，易磨損，出披鋒，成本高。
11-6-3司筒大小的設計
1、司筒尺寸確認，司筒針直徑要大于或等于膠柱位內(nèi)孔直徑，司筒外徑要小于或等于膠柱的外徑，并取標準值。
2、司筒長度取決于模具大小和膠件的結構尺寸，外購時在裝配圖的基礎上加5mm左右，取整數(shù)。
3、司筒壁在1mm以下或司筒壁徑比≤0.1的要做有托司筒，托長盡量取大值。
4、司筒規(guī)格：司筒針直徑×司筒直徑×司筒長度，如￠1/8“×￠1/4“×5”。
11-6-4司筒設計注意事項：
1、脫模快時，柱位易被擠縮，高度尺寸難保證，要加輔助頂出，但在司筒旁邊太近處加頂針易頂白。
2、裝配方法：壓板和無頭螺絲。見圖。
3、司筒頂出時，應加中托邊EGB.。
4、對于流動性好的塑料，易出飛邊，其模具盡量避免用司筒。
5、司筒硬度：HRC50—55。
6、司筒倒角位的圖例（6-4示，6-5示）：
7、司筒不可與SP、KO孔相干涉。
8、司筒外側不做倒角(加工困難,易損失角),一般boss孔外側倒角做在鑲件上,內(nèi)側倒角做在司筒上。
9、司筒位于模架中心時的設計規(guī)定
設計時，我們常遇到司筒位于模架中心的情況，通常的解決方案是把產(chǎn)品偏離，使頂輥孔與司筒錯開。但這常常造成頂出不均勻。大模架可不用中間頂輥孔。（30T以上啤機都有多個頂輥孔）30T以下（包括30T機）只有一個頂輥孔，此時可以用開叉頂輥頂出以避開中間司筒位置。如圖6-19。
10、若司筒針直徑小于Ø2.5時，后模型芯必須做火山口,火山口制作與否應以成品不縮水為原則。如圖。
11-8 推板類脫模機構
推板類脫模是在型芯根部（成品外型側壁）安裝一與它密切配合的推板或推塊,推板或推塊通過復位桿或頂針固定在頂針板上，以與開模相同的方向?qū)⒅破吠齐x型芯。
推板類脫模的優(yōu)點是頂出均勻、力量大、運動平衡穩(wěn)定、塑件不易變形，塑件表面無頂針痕跡。缺點是模具結構復雜，制造成本高，對于型芯周邊外形為非圓形的復雜塑件時，其配合部分加工比較困難。
11-8-1推板類脫模機構適用場合：
1、大筒形塑件的脫模；
2、薄壁、深腔膠件及各種罩殼形塑件的脫模；
3、表面不允許有頂針痕跡（如透明膠件）的膠件脫模。（圖6-10示）
11-8-2推板類脫模機構分類：
1、模板推出機構：推件板為模胚上既有的模板，該種模胚的型號有。模板推出機構結構較簡單，模胚為外購標準件，減少了加工工作量，制造方便，最為常用，見圖。
2、埋入推板式推出機構：推板為鑲入B板的板類零件，加工工作量大，制造成本較高。見圖。
3、推塊推出機構：推件板為鑲入內(nèi)模的塊狀鑲件，只推膠件邊的一部分，頂出位置有較大的靈活性，但推出力不如前二種推板推出。見圖。
11-8-3推板類脫模機構設計要點：
1．推板應與型芯（CORE）按錐面配合，推板與型芯配合面用錐面配合：3--5°。推板內(nèi)孔應比型芯（CORE）成形部分大0.2～0.3mm，防止發(fā)生兩者之間擦傷、磨花和卡死等現(xiàn)象。這一點對透明膠件尤其重要。
2．為提高模具壽命，型芯（CORE）應氮化或淬火處理。復雜推板要設計成能線切割加工。
3．對于底部無通孔的大型殼體,深腔,薄壁等塑件制品,當用推板推出時，須在型芯（CORE）頂端增加一個進氣裝置。以免制品內(nèi)形成真空,致推出困難或損壞。圖6-11示。
4．導柱高出分模面的高度應大于推板頂出距離。
5．推板材料：同鑲件材料，當塑料為熱敏性的塑料時，尤其要注意。
6. 滑塊下的推板，端面應設有角度(圖示)，避免復位不徹底時干涉滑塊。
7．有推板的模胚，一定不可以前模道柱后模導套,且導柱長度必須能保證推板在推出的過程中,不會脫離導柱。
11-8-3推板類脫模機構的裝配．
推板：推板用螺釘固定在復位桿上，其它二種推板或推塊用螺釘固定在推桿上。見圖6-16。
復位桿或推桿攻牙的規(guī)定：攻牙規(guī)格與回針直徑的關系見下表
復位桿或推桿直徑φ12 ～ φ15φ20φ25 ～φ30
攻牙規(guī)格M6×12M8×16M10×20
11-8-4 推塊頂出機構
平板狀帶凸緣的塑件﹐如用推板頂出會粘附模具時﹐則應使用推塊頂出機構，因推塊可以只推膠件或其邊的局部。此時推塊也是形腔的組成部分﹐所以它應具有較高的硬度和較低的表面粗糙度。
它的復位形式有兩種:一種是依靠塑料壓力﹐一種是采用復位桿。
11-9 內(nèi)螺紋脫模機構
11-9-1內(nèi)螺紋脫模機構的分類
塑膠產(chǎn)品螺紋分外螺紋和內(nèi)螺紋兩種，精度不高的外螺紋一般用哈夫塊成型，采用側向抽芯機構，而內(nèi)螺紋則由螺紋型芯成型。其脫模機構可根據(jù)制品生產(chǎn)批量，制品外形,模具制造工藝等因素采用手動脫模和機動脫模兩種形式，機動脫模又包括強行脫模和自動脫螺紋機構脫模。手動脫模的模具結構簡單，加工方便，但生產(chǎn)效率低，勞動強度大，適用于小批量生產(chǎn)的制品；機動脫模模具結構復雜，加工費時，適用于大批量生產(chǎn)的制品，且宜于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。本章重點介紹自動脫螺紋機構。
11-9-3自動脫螺紋機構
1、自動脫螺紋機構的分類
1）按動作方式分：
①螺紋型芯轉(zhuǎn)動，推板推動產(chǎn)品脫離；
②螺紋型芯轉(zhuǎn)動同時后退，產(chǎn)品自然脫離。
2）按驅(qū)動方式分
①油缸+齒條
②油馬達/電機+鏈條
③齒條+錐度齒輪
④ 來福線螺母
螺紋模具要有防轉(zhuǎn)機構保證其定向。當制品的型腔與螺紋型芯同時設計在動模上時,型腔就可以保證不使制品轉(zhuǎn)動。但當型腔不可能與螺紋型芯同時設計在動模上時,模具開模后,制品就離開定模型腔,此時即使制品外形有防轉(zhuǎn)的花紋,也不起作用,塑件會留在螺紋型芯上與之一起運動,便不能脫模.因此,在設計模具時要考慮止轉(zhuǎn)機構的合理設置，比如采用端面止轉(zhuǎn)等方法。
2、自動脫螺紋機構的動力來源
自動脫螺紋機構中的螺紋型芯在開模時或開模后，一面旋轉(zhuǎn)一面將塑件從模具中脫出。螺紋型芯旋轉(zhuǎn)的動力來源如下：
1）馬達：用變速馬達帶動齒輪，齒輪再帶動螺紋型芯，實現(xiàn)內(nèi)螺紋脫模。一般電動機驅(qū)動多用于螺紋扣數(shù)多的情況。
2）齒條：這種結構是利用開模時的直線運動,通過齒條輪或絲杠的傳動,使螺紋型芯作回轉(zhuǎn)運動而脫離塑件, 螺紋型芯可以一邊回轉(zhuǎn)一邊移動脫離塑件, 也可以只作回轉(zhuǎn)運動脫離塑件,還可以通過大升角的絲杠螺母使螺紋型芯回轉(zhuǎn)而脫離塑件。
3）；液壓：依靠油缸給齒條以往復運動,通過齒輪使螺紋型芯旋轉(zhuǎn), 實現(xiàn)內(nèi)螺紋脫模。
4）氣壓：依靠氣缸給齒條以往復運動,通過齒輪使螺紋型芯旋轉(zhuǎn), 實現(xiàn)內(nèi)螺紋脫模。
3．設計自動脫螺紋機構注意事項：
對于內(nèi)螺紋脫模機構，塑件外表面或端面必須設計止轉(zhuǎn)結構。使用旋轉(zhuǎn)方式脫螺紋，塑件與螺紋型芯或型環(huán)之間除了要有相對轉(zhuǎn)動以外，還必須有軸向的移動。如果螺紋型芯或型環(huán)在轉(zhuǎn)動時，塑件也隨著一起轉(zhuǎn)動，則塑件就無法從螺紋型芯或型環(huán)上脫出。為此，在塑件設計時應特別注意，塑件上必須帶有止轉(zhuǎn)的結構 8.3.3
4、自動脫螺紋機構設計步驟
1）必須知道螺紋外徑D，螺紋牙距P，螺紋牙長，
螺紋規(guī)格，螺紋方向，螺紋頭數(shù)，螺紋牙長L。
2）確定螺紋型芯轉(zhuǎn)動圈數(shù)
U=L/P + Us
U ……螺紋型芯轉(zhuǎn)動圈數(shù)
Us……安全系數(shù)，為保證完全旋出螺紋所加余量，一般取0.25～1。
5、確定齒輪模數(shù)
模數(shù)決定齒輪的齒厚。
工業(yè)用齒輪模數(shù)一般取m≥2。國標中標準模數(shù)見下表。
標準模數(shù)(GB1357—87)
第一系列0.10.12 0.15 0.2 0.25 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1 1.25 1.5
2 2.5 3 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 40 50
第二系列0.35 0.7 0.9 1.75 2.25 2.75 (3.25) 3.5 (3.75) 4.5 5.5 (6.5) 7 9 (11) 14 18 22 28 36 45
注：在選用模數(shù)時，應優(yōu)先選用第一系列，括號內(nèi)的模數(shù)盡可能不用。
模數(shù)和其它參數(shù)的關系：
d=mz
da=m（z+2）
齒輪嚙合條件：模數(shù)和壓力角相同。
6、確定齒輪齒數(shù)
齒數(shù)決定齒輪的外徑。
當傳動中心距一定時，齒數(shù)越多，傳動越平穩(wěn)，噪音越低。但齒數(shù)多，模數(shù)就小，齒厚也小，致使其彎曲強度降低，因此在滿足齒輪彎曲強度條件下，盡量取較多的齒數(shù)和較小的模數(shù)。為避免干涉，齒數(shù)一般取Z≥17，螺紋型芯的齒數(shù)盡可能少，但最少不少于14齒，且違禁詞取偶數(shù)。
6、確定齒輪傳動比
傳動比決定嚙合齒輪的轉(zhuǎn)速。
傳動比在高速重載或開式傳動情況下選擇質(zhì)數(shù)，目的為避免失效集中在幾個齒上。傳動比還與選擇哪種驅(qū)動方式有關系，比如用齒條+錐度齒或來福線螺母這兩種驅(qū)動時，因傳動受行程限制，須大一點，一般取1≤i≤4；當選擇用油缸或電機時，因傳動無限制，既可以結構緊湊點節(jié)省空間，又有利于降低馬達瞬間啟動力，還可以減慢螺紋型芯旋轉(zhuǎn)速度， 一般取0.25≤i≤1。
11-10氣動脫模機構
見輪胎模。
1.適用場合：1）大型薄殼類制品，動模多采用氣動脫模；2）PVC輪胎模；3）易粘前模的膠件，前模須加進氣裝置。
2.注意事項：1）對于易跑氣的模具，不宜用氣動脫模；2）空氣閥門錐面配合參數(shù)：角度90～120°及直身位1mm。見圖。
11-11強行脫模
11-11-1 概念
膠件存在側向凹凸結構（包括螺紋），但不采用側向抽芯結構，而是依靠頂針或推板將膠件強行推離模具，這種脫模方式就叫強行脫模。強行脫模模具結構相對簡單,用于精度要求不高的制品。
強行脫模有以下兩種結構：
1、利用制品彈性強制脫模。 適用于聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等塑料成型的具有彈性的制品。
2、利用硅橡膠螺紋型芯強制脫模. 利用具有彈性的硅橡膠來制造螺紋型芯.開模時,首先退出硅橡膠螺紋型芯中的芯桿,使得硅橡膠螺紋型芯有空間收縮,再將制品強行頂出. 此種模具結構簡單,但硅橡膠螺紋型芯壽命低,適用于小批量生產(chǎn)的制品。
本書只討論第一種結構。
11-11-2強行脫模必須具備的條件：
強行脫模必須具備四個條件：
1、 塑料為軟質(zhì)塑料，如PE、PP、POM和PVC等。
2、側向凹凸允許有圓角。
3、側向凹凸較淺，滿足下面的公式：
⑴ 內(nèi)部倒勾(Inside under cut)
倒勾之百分率﹕
強脫2.jpg
強脫1.jpg
通常含GF工程塑料在3%以下。
若為不含GF者可以在5%以下。
GF﹕玻璃纖維
⑵ 外部倒勾(Outside under cut )
強脫4.jpg
強脫3.jpg
5%以下
⑶螺紋強制脫模
伸長率=
4、需要強行脫模的部位，在強行脫模時必須有讓位的空間。如果強行脫模部位全部在動模上成型，則成型強行脫模部位的型芯必須做成活動型芯，在膠件頂出時，這部分型芯先和膠件一起被推出，當需要強行脫模的部位全部脫離模具后，頂桿再強行將膠件推離模具。這種頂出過程可以分成兩個階段，因此，這種頂出又稱二次頂出。
11-11-3 二次頂出的模具結構
二次頂出的模具結構通常有以下幾種：
⑴ 彈簧二次頂出。
2次頂出（彈簧）.dwg
⑵ 鎖柯二次頂出。
2次頂出（縮柯）.dwg
⑶ 雙推板二次頂出。
2次頂出（雙推板）.dwg
2次頂出（雙推板1）.dwg
2次頂出（雙推板2）.dwg
11-12 多次頂出機構
11-11-1 概念
有些塑件無論是采用單一還是復合推出機構，由于特殊形狀或自動化生產(chǎn)的需要，在一次脫模動作完成后，仍難于從型腔中取出或不能自動脫落，此時就必須再增加一次或數(shù)次脫模推出動作才能使塑件脫落；有時為避免一次脫模塑件受力過大，也采用不止一次脫模推出，以保證塑件質(zhì)量，不止一次地頂出塑膠制品的機構稱為多次推出機構，多次推出機構通常為二次頂出機構，根據(jù)塑件形狀，也有三次頂出機構，甚至四次頂出機構等等。見圖。
11-11-2 適用場合
1．若一次頂出，容易變形。大型薄壁塑件常常要分幾級頂出。尤其是當塑件不能無損壞地承受頂針施加的力時更應使用幾級（通常用二次頂出）。如例圖6-20
2．一次頂出后，再強行頂出。產(chǎn)品有圓弧形倒扣，強行頂出必損傷此倒扣位。設計模具時采用二次頂出結構。頂針板采用2組（A和B組），頂柱頂在A組頂針。第一次頂出時，推動在A組頂針板，并靠磁鐵帶動B組頂針板一起推出，斜頂和頂針K使產(chǎn)品脫出下模，為第二次頂出弧扣外側彈性變形讓出空間。頂柱繼續(xù)往前頂，此時限位柱起作用，使B組頂針板停止前進，而A組繼續(xù)向前，斜頂頂出產(chǎn)品，而頂針K不能頂出，產(chǎn)品靠彈性變形脫出倒扣。
3．自動化生產(chǎn)時，為保證塑件安全脫落；
11-11-3多次頂出機構的分類
多次頂出機構有很多種，單組推板和雙推板二次推出機構是常用的二次推出機構。單組推板二次推出機構是指在推出機構中只設置了一組推板和推桿固定板，而另一次推出則是靠一些特殊零件的運動來實現(xiàn) 8.1.2 。雙推板二次推出機構是在模具中設置兩組推板，它們分別帶動一組推出零件實現(xiàn)塑件二次脫模的推出動作 8.1.3。
如果要實現(xiàn)二次或二次以上的頂出動作，可以采用定距分型的結構。見下圖。
11-11-4 多次頂出結構實例
四次脫模機構。見下圖。
11-13 倒推模
因為注射機的推桿在安裝模具后模的一側，所以注射模的脫模機構通常都設計在后模內(nèi)。但存在下列情況時必須將推出機構設計在前模內(nèi)，這種模具叫倒推模。
1、由于外觀要求，頂出必須與澆口在同一側，如茶杯內(nèi)部進膠，托盤底部開澆口等。
2、模具有大部分型芯在進膠的注射側。
倒推模的脫模機構，一般是在模具開模時，由拉板或鏈條來帶動，如下圖所示。
11-14 頂針的復位機構
頂針在開模推出塑件后，必須退回原位，以便恢復完整的模腔，將頂針推回原位的的機構叫頂針復位機構。頂針安裝在頂針板上，頂針復位裝置是通過推動頂針板來帶動頂針復位的。
11-14-1 頂針板先復位機構的種類：
復位機構包括：
①復位桿復位機構；
②彈簧復位機構；
③頂針板先復位機構。見圖。
③ 注射機推桿
推桿板鎖在注射機的推出桿上，塑件推出后，頂針板由注射機拉回。但一般的注射機都沒有這種功能。
11-14-1 復位桿
一般的復位桿需要靠前模推動，才能將頂針推回，沒有先復位功能。若要使其具有先復位功能，可在復位桿底部加彈簧，將復位桿推高約2mm。作用是保證前模A板首先推動復位桿，從而保護頂針，斜頂或推塊。這種結構只能提前2mm復位，而且依靠彈簧，不可靠，常用于以上的C、D、E等場合。
在這種結構中，合模后彈簧處于壓縮狀態(tài)，對前模A板有一個推力作用。如果模具有定距分型的要求，A、B板之間不能先開，則阻礙A、B板打開的力，必須大于受壓彈簧的推力。見圖。
合模后A、B板間隙1—1.5MM，復位桿長短要合適，合模后其上端面比前模A板面低0.05～0.20mm，復位桿千萬不要頂上模。 #p#分頁標題#e#
11-14-2 復位彈簧
復位彈簧的作用是在注射機的推桿退回后，模具的A、B板合模之前，就將頂針板推回原位。有些膠件必須推數(shù)次才能安全推落，或者在全自動化注射時，為安全起見，將程序設計為多次頂出，如果注塑機的推桿沒有拉回功能，這二種情況中都是靠彈簧來復位。復位彈簧宜采用矩形藍彈簧。
復位彈簧的長度，直徑、數(shù)量及位置的設計，詳見《模具結構件的設計》。
11-14-3 頂針板先復位機構
頂針板先復位機構是指將模具的頂針板在合模之前就退回原位，最終將推出零件拉回復位，使型腔得到完全恢復的那部分機構。
頂針板的復位通常是靠復位桿和復位彈簧來完成的。普通的復位桿必須靠前模的推動才能復位，沒有先復位機構功能。復位彈簧可以在注射機推桿退回后，將頂針板推回原位，具有先復位的功能。但彈簧是最不可靠的，尤其是在彈簧的預壓量及壓縮量的選取不合理時，復位彈簧會很快疲勞失效。即使選擇合理，復位彈簧也有一定的壽命。一旦復位彈簧失效，將可能產(chǎn)生推桿與側向抽芯或前模斜滑塊發(fā)生干涉（撞模）的現(xiàn)象。一般模胚都有復位彈簧，但在有些場合中，僅用復位彈簧是不夠的。
1．頂針板先復位機構的使用場合：
以下模具需加先復位機構：
A 側向抽芯底部有頂針或司筒
B 前模斜滑塊底部有頂針或司筒
C 下模有推塊。
D 斜頂?shù)奈恢盟芗信龃┛住Ｒ妶D。
E 用圓形頂針頂邊，頂針的一部分“頂空”，見圖。
2．頂針板先復位機構的作用：
頂針板先復位機構的作用是使頂針板在合模之前退回原位，目的是：
① 避免推出零件和側向抽芯機構發(fā)生干涉。如果這種情況發(fā)生，將給模具帶來災難性的后果：損壞模具或注射機的機械部件。因此要盡量將頂針布置于側抽芯或斜滑塊在分模面上的投影范圍之外，若無法做到，則必須加先復位機構。
在實際工作中，我們也碰到過前模斜滑塊和推桿相撞，從而損壞型腔的情況。由于前模斜滑塊和推桿在不同的排位圖上表示，因此這一點很容易被忽視。當前模斜滑塊型腔和推桿在分模面的投影面上重合，推桿未復位而合模時會導致撞模，設計者必須加上先復位機構。
注意：在一定條件下，也可以不使用頂針板先復位機構，其條件是：推桿端面至側抽芯的最近距離H要大于側抽芯與推桿（或復位桿）在水平方向的重合距離S和ctgθ的乘積，即H>Sctgθ，也可以寫成Htgθ>S(一般大于0.5MM左右)，這時就不會產(chǎn)生推桿與活動滑塊之間的干涉。如果S略大于Htgθ時，可以加大θ值，使其達到Htgθ>S，即可滿足避免干涉的條件，如圖3-115所示。
②避免在合模過程中斜頂及推塊等零件先于推桿和前模接觸。在模具制造過程中，復位桿的高度常常取負公差（見11-13-1），以保證合模后分型面的密合。因此，在有斜頂（靠塑件中間的碰穿孔來復位時）及推塊的模具中，經(jīng)常會發(fā)生合模時前模先推動斜頂和推塊，使斜頂和推塊受到扭矩和摩擦力的作用，造成型腔磨損并損害精度。
加裝模具的先復位機構是基于墨菲（Murphy）定理：“如果可能發(fā)生，就會發(fā)生”。使模具保證100%的安全可靠。
3、頂針板先復位機構的種類
在模胚上加裝專用的先復位機構。目前最常用的有以下幾種：
11-14-4 注射機推桿
推桿板鎖在注射機的推出桿上，塑件推出后，頂針板由注射機拉回。但一般的注射機都沒有這種功能。
11-15脫模力的計算
11-15-1脫模力包括如下四點：
①（脫模）塑件在模具中冷卻定型時，由于體積收縮，產(chǎn)生包緊力。
②不帶通孔殼體類塑件，脫模時要克服大氣壓力 。
③機構本身運動的磨擦阻力。
④塑件與模具之間的粘附力。
11-15-2 脫模力的分類
①初始脫模力，開始脫模瞬間需要克服的阻力。
②相繼脫模力，后面防需的脫模力，比初始脫模力小很多，計算脫模力時，一般計算初始脫模力。
11-15-3 脫模力的定性分析
1、 塑件壁厚越厚，型芯長度越長，垂直于脫模方向塑件的投影面積越大，則脫模力越大。
2、塑件收縮率越大，彈性模量E越大，則脫模力越大。
3、 塑件與芯子磨擦力愈大，則脫模阻力愈大。
4、脫模斜度越小的膠件，則脫模阻力愈大。
5、透明膠件模。
11-15-3 脫模力的計算公式：
見P179。
11-16頂出常見問題分析
11-16-1頂白變形:
原因①頂針數(shù)量不夠或直徑太??；②省模不夠，省模方向不對，或省出倒啤把；③調(diào)機問題，如注射壓力太大，保壓時間太長。
11-16-2粘前模或后模：
①分模面選擇不對； ②省模不對；③膠件大無進氣。
11-16-3斷頂針：
①頂針太?。?② 頂針板無導柱導向；
11-16-4頂針位出披鋒：
頂針與后模鑲件間隙>塑料溢邊值(①磨損② 制造。)
