產品完（wán）成一個成（chéng）形周期後開模（mó），產（chǎn）品會（huì）包裹在模具的一邊（biān），必須將（jiāng）其從模（mó）具上取下（xià）來，此工作必須由頂出係統來完成．它是整（zhěng）套模具結構中重要組成部分，一般由頂出，複位和（hé）頂出導向等三部（bù）分組（zǔ）成．

 

1、按（àn）動力來分

1、手動頂出: 當模具開（kāi）模後，由人工（gōng）操縱頂出係統頂出產品．它可使模具結構簡化（huà），脫模平穩（wěn），產品不易變形．但工人勞動強度大，生（shēng）產率低，適用（yòng）範圍不廣．一般在手動旋（xuán）出螺紋型芯時使用．　

 

2、機動頂出: 通過注射機動力或（huò）加設之馬達來推動脫模機構頂出產品，它可通（tōng）過機台上的頂杆（gǎn）推頂針板，來達到（dào）脫模目的．也可在（zài）公母模板上安（ān）裝定距拉杆或鏈條，靠開模力拖動頂出機構頂出產品（pǐn），調模（mó）時必須注意控製開（kāi）模行程，適用於頂出係統（tǒng）在母模側之模具．

 

3、液壓頂出: 在模（mó）具上安裝專用油缸，由注射機控製油缸動作，其（qí）頂出力速度和（hé）時間都可通（tōng）過液壓係統來（lái）調節（jiē），可在合模之前（qián）頂出係統先回位．

 

4、氣動頂出: 利用（yòng）壓縮空氣在模具上設置氣道和細小（xiǎo）的頂出氣孔，直（zhí）接（jiē）將產品吹出．產（chǎn）品上不留頂出痕（hén）跡，適用（yòng）於薄件或長筒形產品．

 

2、按模具結構分

一次頂出機構，二次頂出機構，母模頂出（chū）機構，澆注係統頂出機構，螺紋頂出機（jī）構等．

 

設計原則:

1、選擇分模麵時盡量使產（chǎn）品留在有脫模機構的一邊，

2、頂出力和位置平衡，確保產品不變形，不頂破．

3、頂針須設在不影響產品外觀和功能處．

4、盡量使用標準件，安全，可靠有（yǒu）利於製造和更換．

頂出係統形式多種多樣（yàng），它與產品之形狀（zhuàng），結構和塑料性能有關，一般有頂杆（gǎn），頂管，推板，頂出塊（kuài），氣壓，複合式頂出等．

 

3、頂（dǐng）杆

它是頂出機構中最簡單，最常見的一種形式（shì），其截麵積形式主要有如下：

1.圓形因（yīn）圓形製造加（jiā）工和修配（pèi）方（fāng）便，頂出效果好，在生產中應用最廣泛．但圓形頂出麵積相對較小，易產生應力集中，頂穿產品，頂變形等（děng）不良．在脫模斜度小，阻力大（dà）等（děng）管形，箱形產品中盡量避免使用．當頂杆較細長時（shí），一般設置成台階形的有托頂針，以加強剛度，避免彎曲和折斷（duàn）．

 

設計要點:

1、頂出位置應設置在阻力大處，不可離鑲件或型芯太近，對於箱形類等深腔模具．側麵阻力最大，應采用頂麵和（hé）側麵同時頂出方式，以免產品變形（xíng）頂破．

2、產品阻力均衡時，頂杆應對（duì）稱設置，使受力平衡．

3、當有細（xì）而（ér）深之加強筋時，一般在其底部設置頂杆．

4、若模具上有鑲件，頂針設（shè）在其上效果更（gèng）佳．

5、在產品進膠口處避免設置頂針，以免破裂．

6、當產品表麵不允許有頂出痕跡時，可設置頂出（chū）耳再剪（jiǎn）除．

7、對（duì）於薄肉（ròu）產品（pǐn）在分流道上設置頂針，即可將產品（pǐn）帶出（chū）．

8、頂（dǐng）針與頂針孔配合，一般（bān）為間隙配合．如太（tài）鬆易產生毛（máo）邊，太緊易造成卡死．為利於加工和裝配，減少摩擦麵，一般在模仁上預留10—15mm之配合長度，其（qí）餘部分擴孔0.5—1.0mm成逃孔．

9、為防止頂（dǐng）針在生產時轉動，須將其固定在頂針板上，其形式多種多樣，須（xū）根據頂針大小，形狀，位置來具體確定，在此不一一列舉．

10、頂出係統托模以後在進行下一周期生產時，必須退回原處，其形式主要有強製回位，拉杆回位，彈簧回位，油缸等．

 

4、頂管

又（yòu）叫司筒（tǒng）或套筒頂針，它適用於環形筒形或帶中心孔（kǒng）之產品頂出．由於它是全周接觸，受力均勻，不會使產品變形，也不易留下明顯頂出痕跡，可提高產品同心度．但對於周邊肉厚較薄之產品避免使（shǐ）用，以免加工困難和強度減弱，造成損壞．

 

5、推板

此形式（shì）適用於各種容（róng）器，箱形，筒形和細長帶中心孔之薄件產品．它頂出平穩均勻（yún），頂（dǐng）出力大，不留頂出痕．一般會（huì）有固定連接，以（yǐ）免生產中或托模時（shí）將推（tuī）板推落．但隻要導柱足夠長（zhǎng），嚴（yán）格控製托模（mó）行程，推板也（yě）可不固定（dìng）．

 

推板與型芯之間的（de）配合須順（shùn）暢，防止摩擦（cā）或卡（kǎ）死，也必須防止塑（sù）料滲入間隙中，當產品為盲孔時，會因真空吸附造成脫模困難和產（chǎn）品變（biàn）形，一（yī）般會在公模上設置一菌形閥，在頂出時菌形閥（fá）打開，進入空氣，使（shǐ）脫模順暢．它可（kě）用彈簧回位，也可跟頂出（chū）裝置（zhì）連在（zài）一起兼作頂杆作用．

 

6、頂出塊（kuài）

有些帶突緣或尺寸較大之產（chǎn）品，為便於加工和脫模，常設計成頂出塊形式頂出．大多其平麵為分模麵，下麵有兩支或數支較大直徑頂杆連接，頂出麵（miàn）積較大，平穩．在有（yǒu）成形麵和尺寸較大之模具中（zhōng）應用較廣泛．

 

7、氣壓頂出

當產（chǎn）品為深腔薄肉件時，用壓縮空氣頂出，簡單而有效．可在公模仁上設置一些（xiē）細小進氣孔，也可設置菌形杆，開模後通入5—6個大氣壓之壓縮（suō）空氣，使彈簧壓縮開啟閥門，高壓（yā）空氣（qì）進入產品與（yǔ）公模仁之間（jiān），使產品脫模．但對（duì）於箱形（xíng）產品，因（yīn）氣體進入會使側壁橫向摳張，而（ér）使空氣漏掉（diào），這時應配與推板配合使用．

 

8、複合頂出

受產品形狀影響，多數模具采用兩種以上頂出方式，以便達到理想的頂出效果（guǒ），具體形（xíng）式須根據產品和模具結構來定，在此不作具體敘述．

 

9、其它頂出方式

9.1點狀進膠澆道自動脫落

點澆口在母模一邊，為（wéi）取出膠道，須加設一分型麵．開（kāi）模後一般由（yóu）人工取出膠道，造成操作麻煩（fán），生產率降低（dī），為適應自動化生產，最（zuì）好設計成自動脫落裝置，使膠道在頂出時（shí）自動脫落．

 

a.側凹拉斷  在分流道盡頭鑽一斜孔（kǒng），開模後（hòu）拉出膠道，由中心頂杆頂出．

b.拉料（liào）杆拉斷（duàn）  由拉料杆拉出膠道，開模一（yī）定行程後限位杆帶動推板將膠道推落．

c.母模推板推脫  開模時母模板與母模推板先分型，膠道留在母模板與母模一起移動一定行（háng）程後，限位杆限製推板移動，推板與模板（bǎn）分（fèn）開，膠道被拉斷而自動脫落．

 

d.頂針拉斷  對於細長深腔模具（jù），可在母模設置一頂出係統，開模後以限位杆行程使頂（dǐng）針反向頂（dǐng）出膠道，產品由推板推出，此方式與開模行程有關，應用較特殊．

 

9.2母模側頂出方（fāng）式

一般的產品都會留在公模側頂出，但有些產品因形狀特殊（shū）或產品特（tè）殊要求，頂出裝置（zhì）必須設在母模．因母模是固定的機台，頂杆無法作用在頂板上，必須借（jiè）助開模力或外力來完成．常見的有油缸（gāng），電動，拉勾等．

 

9.3螺紋頂（dǐng）出

因螺紋（wén）與一般產品形狀特殊，必須旋轉頂出或側向脫模，根據產品複雜程度和產量，一般（bān）有采用手動和機動兩種方式．

 

1）強製脫螺紋

a. 對於本身彈性強之塑料（liào）(PP . PE)，可利用其彈（dàn）性（xìng）進行強製脫模而不（bú）會損壞螺牙．

 

b. 用具有彈性的珪橡膠做成（chéng）螺紋型芯，開模時用（yòng）彈簧先退出型芯中頂杆，使橡膠型芯產生向內收縮，再（zài）用頂針將產品脫出．此方式能簡化模具結構，但橡（xiàng）膠（jiāo）型（xíng）芯壽命較短，隻適用於小批量生產．

 

c. 有些螺（luó）紋可通過半圓滑塊或型環成形，用兩個對半滑塊合起來組成完整螺紋或（huò）產品頂出後用手，

 

2）電機將螺紋旋出．

螺紋脫出時必須作相對轉動，模具上必須要有止轉裝置來保證．

 

a. 外部止動  模具母模設有止轉花紋，公模仁回轉時產品可自動脫（tuō）落．

b. 內部止動  有內螺紋之產品在公模仁（rén）頂麵設置止轉形式，脫模時止動模仁旋轉並軸向頂出螺紋可脫出，注意止動模仁螺距必須與產品螺距一致（zhì）．

 

c. 產品端麵（miàn）止（zhǐ）動  在產品端麵設（shè）置止（zhǐ）動小凸點，型芯旋轉時推（tuī）板將產品頂出．

小（xiǎo）型產（chǎn）品有側澆口時，隻頂出膠道也可將（jiāng）產品帶出，但對於軟性塑（sù）料則避免使用．

 

型（xíng）芯（xīn）旋轉驅動（dòng）方式  常用的有人工，電動，油缸，氣缸，液壓馬達及大螺距絲杆（gǎn）螺（luó）母驅動等方式，一般來（lái）講，旋轉機構在設計時，產品有幾扣螺紋，螺紋型（xíng）芯（xīn）就（jiù）必須轉幾圈．

 

冷卻係統（tǒng）

 

冷卻係統之設計規則 設計冷卻係統的目的在於維持模具適當而有效率的冷卻。冷（lěng）卻孔道應使（shǐ）用標準尺寸，以方（fāng）便加工與組裝（zhuāng）。設計冷卻係統時，模具設計者必須根據塑件的肉厚與體積決定下列設計參數：冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長度、孔道的種類、孔道（dào）的配置與冷卻係統之設計規則。

設計冷卻係統的目的在於維持適當（dāng）而有效率的冷卻。冷卻孔道應使用標準尺寸，以方便加工與組（zǔ）裝。設計冷卻係統時，模具設計者必須根據塑件的肉厚與體積決定下列設計參數：冷卻孔道的位置與尺寸、孔道的長度、孔道的種類、孔道的配置與連接、以（yǐ）及冷卻劑的流動速率與（yǔ）熱傳性質。 

1、冷卻管路的位置與尺寸 
要維持經濟有效（xiào）的冷卻時間，就（jiù）應（yīng）避免塑件肉厚過（guò）大。塑件所需的冷（lěng）卻時間（jiān）隨其肉厚增加而急速增長。塑件肉厚應該盡可能維持均勻，例如圖6-56的設（shè）計。冷卻孔道最好（hǎo）設置是在公模塊與母模塊內，設在模塊以外的冷卻孔道比較不易精確地冷卻模具。

 

通常，鋼模的冷卻孔道與模具表麵（miàn）、模穴或模心的距離（lí）應維持為冷卻孔道直徑的1~2倍，經驗要（yào）求，鋼材冷卻孔道要維持1倍直徑的深度，鈹鋼合金要1.5倍直（zhí）徑的深度，鋁材要2倍（bèi）直徑的深度。冷卻孔道之間的（de）間距（jù）應維持3~5倍（bèi）直徑（jìng）。冷卻孔道直徑通常為10~14 mm（7/16~9/16英吋），如圖6-57所示。

                                                

 

2、流動速率與熱傳 
塑件兩側的溫度應維持在最小的差異，緊配塑件溫差應維持在10℃以（yǐ）內。當（dāng）冷卻劑之流動從層（céng）流轉變為擾（rǎo）流，熱傳效果變佳（jiā）。層流在層與層之間（jiān）僅以熱傳導傳熱；擾流則以徑向方向質傳，加（jiā）上熱傳導和熱對流兩種方式傳熱，結果，熱傳效率顯者增加，如圖6-58所示。應注意確保冷卻管路之各部份的冷卻劑都是擾流。

當冷卻劑到達擾流流動狀態後，流速的增加對於熱傳的改善很有限，所以，當雷（léi）諾數（shù）超過10,000時（shí），就不須再增（zēng）加（jiā）冷卻劑的（de）流動速率，否（fǒu）則，隻會小幅地改善熱傳，卻（què）造（zào）成冷卻管路的高壓力（lì），需要更高（gāo）的幫浦費用。圖（tú）6-59說明了一旦冷卻劑變成擾流後，更高的冷媒流動速率並無法改善熱傳速率或冷卻時間，但是壓力降與（yǔ）幫浦成本卻顯著（zhe）提高。

 

冷卻劑會向阻（zǔ）力最低（dī）的路（lù）徑流動。有時候可以嚐試使用限流塞將冷卻（què）劑引導流向熱負荷較高的冷卻孔道。氣隙會降（jiàng）低（dī）熱傳效率，因（yīn）此，應嚐試消除鑲埋件（jiàn）與（yǔ）模板之間（jiān）的氣隙，以及冷卻管路內（nèi）的氣泡。 

模流分析軟件的冷卻分析可以協助發現（xiàn）與修正靜止冷（lěng）卻管路和快捷方式冷（lěng）卻管路，以及冷卻管路的（de）高壓力降。

 

排氣係統

 

注塑模的排氣是模（mó）具設計中的一個重要問題，特別是在快速注塑成型中對注塑模的排氣要求就（jiù）更加嚴格（gé）。 

1、注（zhù）塑模中氣體的來源： 
1、澆注係統和模（mó）具（jù）型腔中（zhōng）存有的空氣。 
2、有些原料含有未被幹燥排除的水分（fèn），它們在高溫下氣化成水（shuǐ）蒸氣。 
3、由於注塑時溫度過（guò）高，某些性質不穩定的塑料發生分解（jiě）所產生的氣體。 
 4、塑料原料中的某些添加劑揮發或相互（hù）發生化學反應所（suǒ）生成的氣體

 

2、注塑模的排氣不良，將會給塑件的質量等諸多方麵帶來一（yī）係列的危害。主要表現（xiàn）如下： 

1、在注（zhù）塑過程中，熔體將取代型腔中的氣體，如果氣體排出不及時，將會造成熔體充填困（kùn）難，造成注（zhù）射量不足而不（bú）能充滿型腔。 

2、排除不暢的氣體會在型腔內形成高（gāo）壓，並在一定的壓縮（suō）程度下滲人塑（sù）料內部，造成氣孔、組織疏鬆、空洞、銀紋等質量缺陷。 

3、由於氣體被高度壓（yā）縮，使得型腔內溫（wēn）度急（jí）劇上升，進而引起周圍熔體分解、燒灼、使塑件出現局部碳化和燒焦現象。它主要出現在兩股熔體的合流處，死角及澆口凸緣處（chù）。 

4、氣體的排除不暢，使得進入各型腔的熔體速度不同，因此，易形成流（liú）動痕和（hé）熔合痕，並使（shǐ）塑件的力（lì）學性能降低。 

5、由於型腔中氣體的阻礙，會降低充模速度，影（yǐng）響成型（xíng）周期，降（jiàng）低生產效率。

 

3、排氣槽設計（jì）要點：

1、排（pái）氣槽盡量放在分型麵的凹模一邊，方便模（mó）具的製造與清理；

2、盡量設在料流末端和塑（sù）件壁厚較大部分；

3、排氣（qì）方（fāng）向不應朝向操作人員，並應（yīng）加工成曲線或折彎狀態，以免氣體噴射時（shí）燙傷工人；

4、排氣槽寬度常取1.5-6mm，槽深0.02-0.05mm，以塑料不進入排氣槽為宜。

 

4、排氣係統（tǒng）的方（fāng）式：

 

1.開設排氣槽

排氣（qì）槽通常開（kāi）設在型腔一側，圍繞型腔開設或在熔（róng）體最（zuì）後充滿（mǎn）部位。

排氣通道尺（chǐ）寸：排氣道A 深：0.01~0.02mm  寬：3~5mm  長（zhǎng）：一般3~5mm

排氣道B 深：0.05~0.08mm 寬：3~5mm或更大  長：根據需要而定

排氣道C 深：可取1mm  寬（kuān）：可大於5mm  長：連通至模板邊界（jiè）

 

分型麵排氣

模具流道（dào）排氣

2 抽真空（kōng）排氣

     這種方式要求模具的（de）分型麵溫和要（yào）好（hǎo），通過氣孔將模腔內放入氣體抽淨（jìng）。但需（xū）要配備（bèi）抽（chōu）真空（kōng）設備，增加（jiā）模具成本，一般不采用。

 

3 利用（yòng）間隙排氣

1）鑲（xiāng）拚零件的配合麵間隙，如型腔（qiāng）、型芯鑲塊。

2）側向抽芯零件間（jiān）隙（xì）

3）頂出零件配合間隙（xì）（推杆、塊）

4）分型麵間隙（粗糙度一般）利用間隙排氣時（shí），使（shǐ）用時間長（zhǎng）了（le），間隙可能堵塞，應定期清理，保持暢通。

 

4 利用多孔金屬排氣

近年來新（xīn）發展的一種內部具有均勻的相（xiàng）互連通的孔隙結構的金屬材（cái）料---多孔金屬，對模具型腔的排氣具有很好的效果。當型腔某（mǒu）些部（bù）位排氣困難時，可循用多孔金屬製作型腔鑲塊，排氣效果十分（fèn）明顯。模具使用時應注意維護與清理，保持氣孔暢通。

 

5 混合排氣

通常是開設排氣通道和間隙排氣混（hún）用。

塑（sù）料的溢邊值與排氣間隙，排氣係統應保證氣體順利逸出，塑料熔體不能流出。

 

塑料（liào）材料的溢邊值可分為如下三（sān）種：

低粘度材料不產生醫療的間隙為：0.01~0.03mm

中粘度材料不產生醫療的間隙為：0.03~0.05mm

高粘度材料（liào）不產生醫療的間隙為：0.05~0.08mm

 

常用材料的（de）模具排氣間隙（xì）如下：

材（cái）料	排氣間隙
PE	0.015mm
PA	0.01mm
PP	0.015mm
PS	0.015mm
PC	0.01~0.025mm
POM	0.01~0.025mm
PET	0.01~0.03mm
ABS	0.025mm

 

抽芯（xīn）係統

 

當塑料（liào）製品側壁帶有通孔（kǒng）凹槽，凸台時，塑（sù）料製品不能直（zhí）接從模具內脫出，必須將成型孔，凹槽及凸（tū）台的成型零件（jiàn）做（zuò）成活動的，稱為活動型芯（xīn）。完成活動（dòng）型抽出（chū）和複位的機構叫做抽苡機構。

 

1、抽芯機構的分類

 

1.機動抽芯  

開模時，依靠注射檢的開模動作，通過抽芯機來帶活動型芯，把型芯抽（chōu）出。機動抽芯具有脫模力大，勞動（dòng）強度小，生產率高和操作方（fāng）便等優點（diǎn），在生產中（zhōng）廣泛采用。按其傳動機構可分為以下幾種：斜導（dǎo）柱抽芯，斜（xié）滑塊抽芯，齒輪齒條抽（chōu）芯等。

 

2.手（shǒu）動抽芯

開模時，依靠人力直（zhí）接或通（tōng）過傳遞零件的作用抽（chōu）出活動（dòng）型芯。其缺點是生產，勞動強度大，而且由於受到限製，故（gù）難以得到大的抽芯力、其優點是模具結構簡（jiǎn）單（dān），製造方便，製造模具周（zhōu）期短，適用（yòng）於塑料製品試製和小批量生（shēng）產。因塑料製品特點的限製，在無法采用機動（dòng）抽芯時，就（jiù）必須采用手動抽芯。手動抽芯按其傳動機構又可分為以下幾種：螺紋機構抽（chōu）芯（xīn），齒輪齒條抽芯，活動鑲塊芯，其他抽芯等。

 

3．液壓（yā）抽芯

活動型芯的，依靠液壓筒進行，其（qí）優（yōu）點是根（gēn）據脫模力（lì）的大小和抽芯距的長短可更換芯液壓裝置，因此能得到較大的脫（tuō）模力和較長的抽（chōu）芯距，由於使用高壓液體為動力（lì），傳遞平穩。其缺點是增加了操作工序，同時還要有整套的（de）抽芯液壓裝置，因此（cǐ），它的使用範圍受到限製，一（yī）般很小（xiǎo）采用。

 

2、 斜（xié）導柱抽芯機構設計原則：

1、活動型芯一（yī）般比（bǐ）較（jiào）小，應牢固裝在滑塊上，防止在抽芯進鬆動滑脫。型芯與滑塊連接有一定的強度和（hé）剛度。

2、滑塊在導滑槽中滑動要平穩，不（bú）要發生卡住，跳動等現象。

3、滑塊限位裝裝置要可靠，保證開模後滑塊停止在一定而不任意滑動。

4、鎖緊塊要能承受（shòu）注射時向壓力，應選用可靠（kào）的（de）連接方式與模板連接。鎖緊塊和模板可做成一體。鎖緊塊的斜角θ，一般取θ1-θ>2°-3°,否則斜導柱（zhù）無法帶動滑塊運動。

5、滑塊完（wán）成抽芯運動（dòng）後，仍停留在導滑槽內，留在導滑槽（cáo）內的長度不應小於滑塊全長的-4、3，否財，滑塊在開始複位時容易傾斜（xié）而損壞模（mó）具。

6、防止滑塊設在定模的情況下，為保證塑料製品留在定模上，開模前必須（xū）先抽出側向型芯，最好（hǎo）采取定向定距拉緊裝置。

3、斜滑塊（kuài）抽芯機構設計

塑（sù）料製品側麵的凹穴（xué）或凸（tū）台較淺，所需的抽芯距不（bú）大，但所需的脫模力較大時，可選（xuǎn）用斜滑塊抽芯結構。這種斜滑塊抽芯結構的特點是：當推杆推動斜滑塊時，推杆及抽芯（或分型）動作同時進行。

因斜滑塊剛性好，能承受較大的脫模力（lì），因此，斜（xié）滑塊的斜角比斜導柱的斜（xié）角稍大，一般斜塊的斜角（jiǎo）不能（néng）大於30°，否則易（yì）發生故障。斜滑塊推出長度一般不超過導長度（dù）的2/3,如果（guǒ）太長，會影響斜滑塊的導滑。  因（yīn）為斜塊抽芯結構（gòu）簡單，安全可靠，製造比較方便。因此，在塑料射模具中應用廣（guǎng）泛。

1、斜滑（huá）塊的導滑及組（zǔ）合形式。按導滑部分形狀可分為矩形，半圓形和燕尾形。

2、斜滑塊（kuài）的組合形式  斜滑（huá）塊的組合，應考慮抽芯方向，並盡（jìn）量保持塑料製品的外（wài）觀美不使塑料製品表麵留有明顯的痕跡。同時還要考慮滑（huá）塊的（de）組（zǔ）合部分有足夠的強（qiáng）度。如果塑料製品外（wài）形有轉折處，則斜滑塊的拚縫線應與塑料製品的折線重合。

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