模具设计指南-脱模机构
第八章 脱模机构 胶件脱模是注射成型过程中最后一个环节，脱模质量好坏将最后决定胶件的质量；当模具打开时,胶件须留在具有脱模机构的半模(常在动模)上，利用脱模机构脱出胶件。脱模设计原则：(1)为使胶件不致因脱模产生变形，推力布置尽量均匀，并尽量靠近胶料收缩包紧的型芯，或者难于脱模的部位，如胶件细长柱位，采用司筒脱模。(2)推力点应作用在胶件刚性和强度最大的部位，避免作用在薄胶位，作用也应尽可能大一些，如突缘、(筋)骨位、壳体壁缘等位置，筒形胶件多采用推板脱模。(3)避免脱模痕迹影响胶件外观，脱模位置应设在胶件隐蔽面(内部)或非外观表明；对透明胶件尤其须注意脱模顶出位置及脱模形式的选择。(4)避免因真空吸附而使胶件产生白、变形，可采用复合脱模或用透气钢排气，如顶杆与推板或顶杆与顶块脱模，顶杆适当加大配合间隙排气，必要时还可设置进气阀。(5)脱模机构应运作可靠、灵活，且具有足够强度和耐磨性，如摆杆、斜顶脱模，应提高滑碰面强度、耐磨性，滑动面开设润滑槽；也可渗氮理提高表面硬度及耐磨性。(6)模具回针长度应在合模后，与前模板接触或低于0.1mm，如图8.1.1所示。(7)弹簧复位常用于顶针板回位；由于弹簧复位不可靠，不可用作可靠的先复位。
8.1 顶针、扁顶针脱模 胶件脱模常用方式有顶针、司筒、扁顶针、推板脱模；由于司筒、扁顶价格较高(比顶针贵8～9倍)，推板脱模多用在筒型薄壳胶件，因此，脱模使用最多的是顶针。当胶件周围无法布置顶针，如周围多为深骨位，骨深/15mm时，可采用扁顶针脱模。顶针、扁顶针表面硬度在HRC55以上，表面粗糙度Ra1.6以下。顶针、扁顶针脱模机构如图8.1.1所示，设置要点如下：(1)顶针直径 d£Ø2.5mm时，选用有托顶针，提高顶针强度。(2)扁顶针、有托顶针 K/H。(3)顶位面是斜面，顶针固定端须加定位销；为防止顶出滑动，斜面可加工多个R小槽，如图8.1.2所示。
(4)扁顶针、顶针与孔配合长度L=10～15mm；对小直径顶针L取直径的5～6倍。(5)顶针距型腔边至少0.15mm，如图8.1.2所示。(6)避免顶针与前模产生碰面，如图8.1.3所示，此结果易损伤前模或出披峰。 顶针位的布置原则(另见5.5节)。8.1.1 顶针、扁顶针配合间隙 顶针、有托顶针、扁顶针配合部位如图8.1.4图8.1.5图8.1.6所示，配合要求如下：
图8.1.4
(1)顶针头部直径d及扁顶针配合尺寸t、w与后模配合段按配作间隙£0.04mm配合(2)顶针、扁顶针孔在其余非配合段的尺寸为d10.8mm或d110.8mm，台阶固定端与面针板孔间隙为0.5mm。(3)顶针、扁顶针底部端面与面针板底面必须齐平。(4)如图8.1.7所示，顶针顶部端面与后模面应齐平，高出后模表面 e£0.1mm。
8.1.2 顶针固定(1)固定顶针一般是在面针板加工台阶固定，如图8.1.4所示。为防止顶针转动，常用方式有两种：一种顶针轴向台阶边加定位销定位如图8.1.8所示；另一种横向加定位销定位如图8.1.9所示。
(2)无头螺丝固定，如图8.1.10所示，此方式是在顶针端部无垫板时使用，常用在固定司筒针和三板模球形拉料杆上。
8.2 司筒脱模 司筒脱模如图8.2.1所示，司筒常用于长度/20mm的圆柱位脱模。 标准司筒表面硬度HRC/60,表面粗糙度£Ra1.6。另外，司筒的壁厚应/1mm；布置司9时，司筒针固定位不能与顶棍孔发生干涉。
8.2.1 司筒配合要求 司筒脱模配合关系如图8.2.2 图8.2.3所示，配合要求如下：
(1)司筒与后模配合段长度为L=10～15mm，其直径D配合间隙应£0.04mm。(2)其余无配合段尺寸为D10.8mm。8.2.2 大司筒针固定 司筒针固定于底板上，通常使用无头螺丝如图8.2.1所示。当司筒针直径d$8mm或5/160时，固定端采用垫块方式固定，如图8.2.4所示。
8.3 推板脱模 推板脱模如图8.3.1所示。此机构适用于深筒形、薄壁和不允许有顶针痕迹的胶件，或一件多腔的小壳体(如按钮胶件)。其特点是推力均匀，脱模平稳，胶件不易变形。不适用于分模面周边形状复杂，推板型孔加工困难的胶件。
8.3.1 机构要点 推板脱模机构要点：(1)推板与型芯的配合结构应呈锥面；这样可减少运动擦伤，并起到辅助导向作用；锥面斜度应为3～108，如图8.3.2所示。(2)推板内孔应比型芯成形部分(单边)大0.2～0.3mm,如图8.3.2所示。
(3)型芯锥面采用线切割加工时，注意线切割与型芯顶部应有/0.1mm的间隙，如图8.3.3所示；避鞠咔懈罴庸な剐托静生过切，如图8.3.4所示。(4)推板与回针通过螺钉连接，如图8.3.1所示。(5)模坯订购时，注意推板与边钉配合孔须安装直司(直导套)，推板材料选择应相同于M202。(6)推板脱模后，须保证胶件不滞留在推板上。8.3.2 推板机构示例(1)如图8.3.4所示，此模一件多腔，线切割加工型芯、推板、固定板。推板模通常采用球形拉料杆，浇道只在前模开设，如图8.3.5所示。此推板模线切割线将米仔位留在型芯内，防止胶件滞留在推板上，如图8.3.6所示。
(2)如图8.3.7所示，此推板模固定板在推板内。特点：使后模板B变小，减少线切割加工量。模具上固定板用螺钉、圆柱销与托板连接，结构如图8.3.8所示。线切割加工线将圆柱位留在型芯内，使胶件能顺利脱模，如图8.3.9所示。
8.4 推块脱模 对胶件表面不允许有顶针痕迹(如透明胶件)，且表面有较高要求的胶件，可利用胶件整个表面采用推块顶出，如图8.4.1所示。
8.4.1 机构要点 推块脱模要点：(1)推块应有较高的硬度和较小的表面粗糙度；选用材料应与呵镶件有一定的硬度差(一般在HRC5度以上)；推块需渗氮处理(除不锈钢不宜渗氮外)。(2)推块与呵镶件的配合间隙以不溢料为准，并要求滑动灵活；推块滑动侧面开设润滑槽。(3)推块与呵镶件配合侧面应成锥面，不宜采用直身面配合。
(4)推块锥面结构应满足如图8.4.2 所示；顶出距(H1)大于胶件顶出高度，同时小于推块高度的一半以上。(5)推块推出应保证稳定，对较大推块须设置两个以上的推杆。8.4.2 推块机构示例(1)胶件如图8.4.3所示，推块机构如图8.4.4所示。此机构考虑推块脱模面积大，顶力均匀特点，采用内、外推块顶出，使脱模平衡。
(2)胶件如图8.4.5示，胶件要求不能有顶针痕迹；推块机构如图8.4.6所示。此机构应用镶件推块脱模，推块痕迹均匀的特点。
(3)透明胶件不能有顶针痕迹采用推块机构脱模，如图8.4.7所示。
8.5 二次脱模
为获得可靠的脱模效果，分解胶件脱模阻力，经二次脱模动作，来完成胶件出模的机构称二次脱模机构，如图8.5.1所示。 二次脱模机构示例：
(1)胶件如图8.5.2 所示，两骨间有半圆凹陷，被后模型腔包紧。脱模机构如图8.5.3 所示，第一次脱模使胶件脱出后模型腔，为强脱变形提供空i；第二次脱模，由顶针脱模，胶件半圆凹陷位强脱出型芯推块。该机构运动过程：第一次脱模四块顶针板都运动，带着顶针、型芯推块同时运动，脱模距离/h，使胶件脱出后模型腔，一次脱模完成。当继续运动至摆块碰上限位面后，摆块摆动使上面两块针板快速运动，带动顶针脱出胶件，i成二次脱模。此机构须注意: h1 > h，H > 10mm1h11(二次脱模运动距离)。 
(2)胶件上入浇口、行位分模线如图8.5.5 所示。由于潜浇道须设在斜顶行位块上，穿过斜顶块入胶，模具需实现浇道先脱出斜顶块，模具采用二次顶出机构如图8.5.6 所示。该机构第一次脱模时，拉料杆使浇道不动，顶针、斜顶脱出胶件 M 距离，使胶件与潜浇道断开，潜浇道从斜顶行位块中变形后脱出，第一次脱模结束。第二次脱模四块顶针板都动，顶出胶件、浇道脱出后模型腔。需注意，为保证潜浇道脱出斜顶块，须M > S (潜浇道长度)。
8.6 先复位机构 当行位型芯与顶针位在开模方向上投影相重合，是发生干涉的必要条件。先复位机构是保证行位(型芯)复位时，避免与顶针发生干涉，如图8.6.1所示。
如图8.6.2所示，为避免行位型芯与顶针发生干涉，须满足的条件是： 当行位型芯顶端与顶针投影重合时，行位型芯与顶针垂直方向应有间隙，即 F > f ; 行位继续行入距离C，同时顶针退回距离f；此时f ³ C*ctga8；当 f< C*ctga8 会发生干涉，必须增设先复位机构。 
摆块先复位机构： 如图8.6.3所示，为防止行位型芯与顶针合模时发生干涉，常用摆块先复位机构。该机构在合模过程中，复位杆先推动摆块，摆块迫使压块回动，从而带动顶针板完成先复位。机构复位杆长度须保证 Z / A + 15mm。
8.1 顶针、扁顶针脱模 胶件脱模常用方式有顶针、司筒、扁顶针、推板脱模；由于司筒、扁顶价格较高(比顶针贵8～9倍)，推板脱模多用在筒型薄壳胶件，因此，脱模使用最多的是顶针。当胶件周围无法布置顶针，如周围多为深骨位，骨深/15mm时，可采用扁顶针脱模。顶针、扁顶针表面硬度在HRC55以上，表面粗糙度Ra1.6以下。顶针、扁顶针脱模机构如图8.1.1所示，设置要点如下：(1)顶针直径 d£Ø2.5mm时，选用有托顶针，提高顶针强度。(2)扁顶针、有托顶针 K/H。(3)顶位面是斜面，顶针固定端须加定位销；为防止顶出滑动，斜面可加工多个R小槽，如图8.1.2所示。(4)扁顶针、顶针与孔配合长度L=10～15mm；对小直径顶针L取直径的5～6倍。(5)顶针距型腔边至少0.15mm，如图8.1.2所示。(6)避免顶针与前模产生碰面，如图8.1.3所示，此结果易损伤前模或出披峰。 顶针位的布置原则(另见5.5节)。8.1.1 顶针、扁顶针配合间隙 顶针、有托顶针、扁顶针配合部位如图8.1.4图8.1.5图8.1.6所示，配合要求如下：图8.1.4(1)顶针头部直径d及扁顶针配合尺寸t、w与后模配合段按配作间隙£0.04mm配合(2)顶针、扁顶针孔在其余非配合段的尺寸为d10.8mm或d110.8mm，台阶固定端与面针板孔间隙为0.5mm。(3)顶针、扁顶针底部端面与面针板底面必须齐平。(4)如图8.1.7所示，顶针顶部端面与后模面应齐平，高出后模表面 e£0.1mm。8.1.2 顶针固定(1)固定顶针一般是在面针板加工台阶固定，如图8.1.4所示。为防止顶针转动，常用方式有两种：一种顶针轴向台阶边加定位销定位如图8.1.8所示；另一种横向加定位销定位如图8.1.9所示。 (2)无头螺丝固定，如图8.1.10所示，此方式是在顶针端部无垫板时使用，常用在固定司筒针和三板模球形拉料杆上。8.2 司筒脱模 司筒脱模如图8.2.1所示，司筒常用于长度/20mm的圆柱位脱模。 标准司筒表面硬度HRC/60,表面粗糙度£Ra1.6。另外，司筒的壁厚应/1mm；布置司9时，司筒针固定位不能与顶棍孔发生干涉。8.2.1 司筒配合要求 司筒脱模配合关系如图8.2.2 图8.2.3所示，配合要求如下：(1)司筒与后模配合段长度为L=10～15mm，其直径D配合间隙应£0.04mm。(2)其余无配合段尺寸为D10.8mm。8.2.2 大司筒针固定 司筒针固定于底板上，通常使用无头螺丝如图8.2.1所示。当司筒针直径d$8mm或5/160时，固定端采用垫块方式固定，如图8.2.4所示。8.3 推板脱模 推板脱模如图8.3.1所示。此机构适用于深筒形、薄壁和不允许有顶针痕迹的胶件，或一件多腔的小壳体(如按钮胶件)。其特点是推力均匀，脱模平稳，胶件不易变形。不适用于分模面周边形状复杂，推板型孔加工困难的胶件。8.3.1 机构要点 推板脱模机构要点：(1)推板与型芯的配合结构应呈锥面；这样可减少运动擦伤，并起到辅助导向作用；锥面斜度应为3～108，如图8.3.2所示。(2)推板内孔应比型芯成形部分(单边)大0.2～0.3mm,如图8.3.2所示。(3)型芯锥面采用线切割加工时，注意线切割与型芯顶部应有/0.1mm的间隙，如图8.3.3所示；避鞠咔懈罴庸な剐托静生过切，如图8.3.4所示。(4)推板与回针通过螺钉连接，如图8.3.1所示。(5)模坯订购时，注意推板与边钉配合孔须安装直司(直导套)，推板材料选择应相同于M202。(6)推板脱模后，须保证胶件不滞留在推板上。8.3.2 推板机构示例(1)如图8.3.4所示，此模一件多腔，线切割加工型芯、推板、固定板。推板模通常采用球形拉料杆，浇道只在前模开设，如图8.3.5所示。此推板模线切割线将米仔位留在型芯内，防止胶件滞留在推板上，如图8.3.6所示。 (2)如图8.3.7所示，此推板模固定板在推板内。特点：使后模板B变小，减少线切割加工量。模具上固定板用螺钉、圆柱销与托板连接，结构如图8.3.8所示。线切割加工线将圆柱位留在型芯内，使胶件能顺利脱模，如图8.3.9所示。8.4 推块脱模 对胶件表面不允许有顶针痕迹(如透明胶件)，且表面有较高要求的胶件，可利用胶件整个表面采用推块顶出，如图8.4.1所示。 8.4.1 机构要点 推块脱模要点：(1)推块应有较高的硬度和较小的表面粗糙度；选用材料应与呵镶件有一定的硬度差(一般在HRC5度以上)；推块需渗氮处理(除不锈钢不宜渗氮外)。(2)推块与呵镶件的配合间隙以不溢料为准，并要求滑动灵活；推块滑动侧面开设润滑槽。(3)推块与呵镶件配合侧面应成锥面，不宜采用直身面配合。(4)推块锥面结构应满足如图8.4.2 所示；顶出距(H1)大于胶件顶出高度，同时小于推块高度的一半以上。(5)推块推出应保证稳定，对较大推块须设置两个以上的推杆。8.4.2 推块机构示例(1)胶件如图8.4.3所示，推块机构如图8.4.4所示。此机构考虑推块脱模面积大，顶力均匀特点，采用内、外推块顶出，使脱模平衡。(2)胶件如图8.4.5示，胶件要求不能有顶针痕迹；推块机构如图8.4.6所示。此机构应用镶件推块脱模，推块痕迹均匀的特点。 (3)透明胶件不能有顶针痕迹采用推块机构脱模，如图8.4.7所示。8.5 二次脱模 为获得可靠的脱模效果，分解胶件脱模阻力，经二次脱模动作，来完成胶件出模的机构称二次脱模机构，如图8.5.1所示。 二次脱模机构示例：(1)胶件如图8.5.2 所示，两骨间有半圆凹陷，被后模型腔包紧。脱模机构如图8.5.3 所示，第一次脱模使胶件脱出后模型腔，为强脱变形提供空i；第二次脱模，由顶针脱模，胶件半圆凹陷位强脱出型芯推块。该机构运动过程：第一次脱模四块顶针板都运动，带着顶针、型芯推块同时运动，脱模距离/h，使胶件脱出后模型腔，一次脱模完成。当继续运动至摆块碰上限位面后，摆块摆动使上面两块针板快速运动，带动顶针脱出胶件，i成二次脱模。此机构须注意: h1 > h，H > 10mm1h11(二次脱模运动距离)。 (2)胶件上入浇口、行位分模线如图8.5.5 所示。由于潜浇道须设在斜顶行位块上，穿过斜顶块入胶，模具需实现浇道先脱出斜顶块，模具采用二次顶出机构如图8.5.6 所示。该机构第一次脱模时，拉料杆使浇道不动，顶针、斜顶脱出胶件 M 距离，使胶件与潜浇道断开，潜浇道从斜顶行位块中变形后脱出，第一次脱模结束。第二次脱模四块顶针板都动，顶出胶件、浇道脱出后模型腔。需注意，为保证潜浇道脱出斜顶块，须M > S (潜浇道长度)。 8.6 先复位机构 当行位型芯与顶针位在开模方向上投影相重合，是发生干涉的必要条件。先复位机构是保证行位(型芯)复位时，避免与顶针发生干涉，如图8.6.1所示。 如图8.6.2所示，为避免行位型芯与顶针发生干涉，须满足的条件是： 当行位型芯顶端与顶针投影重合时，行位型芯与顶针垂直方向应有间隙，即 F > f ; 行位继续行入距离C，同时顶针退回距离f；此时f ³ C*ctga8；当 f< C*ctga8 会发生干涉，必须增设先复位机构。 摆块先复位机构： 如图8.6.3所示，为防止行位型芯与顶针合模时发生干涉，常用摆块先复位机构。该机构在合模过程中，复位杆先推动摆块，摆块迫使压块回动，从而带动顶针板完成先复位。机构复位杆长度须保证 Z / A + 15mm。