带二次顶出机构的注塑模具设计

优秀设计

1 引言

模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。

对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。

模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。

现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展。

1.1 注塑模具发展趋势

随着2007年的结束，世界注塑模具的年增长率最终定格在了4%。据预计，2008年注塑模具的产量将保持在4%到5%的增长势头[1]。

如此快速的增长主要是由食品包装和饮料包装的需求不断增加带动的。预计在2008年里，影响全球注塑模具行业发展的因素主要还是石油价格和食品行业的包装利润。作为注塑产品加工中的最主要投入，石油价格的变化为注塑模具的生产成本带来了巨大的变动。而大量采用塑料包装的食品及饮料行业近年来快速发展，注塑包装产

品需求量不断增加，这又为注塑模具的发展提供了一个非常好的市场，并且可能促进注塑模具保持长期增长。

1.1.1 我国注塑模具的发展

近几年，我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。低档模具过剩，高档模具供不应求，甚至有的依赖进口，因此，模具企业必须找准自己的弱点，尽快缩短与国外的差距。

1.1.2 原材料问题

受售价限制，国产模具多采用2Cr13和3Cr13作精密热处理，而国外则采用专用模具材料DINI、2316，其综合机械性能，耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度均明显优于国产材料。这从根本上影响了国产模具的外观质量和使用寿命。

1.1.3制造工艺水平

国内模具生产厂家，工艺条件参差不齐，差距很大。不少厂家由于设备不配套很多工作依赖手工完成，严重影响了精度和质量。

1.1.4 模具设计体系

国内一些生产厂家虽然也采用了计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造技术（CAM），但依旧停留在引进、消化和吸收阶段，难以形成具有成熟的理论指导和设计体系。因此，规范模具设计软件系统的开发是当务之急。

1.1.5 调试水平

模具就其本质而言属于工装，生产出合格制品才是最终目的。因此，模具的质量、性能依赖试模结果检验。国内模具厂因交货期短，试模设备局限，往往把质量检验工作放在用户处试模，易给用户造成大量的损失和浪费。而且由于修模受时间，场地限制，往往难以调试出最佳状态。而国外一些发展较好的企业都拥有自己的试模场所和设备，可以模拟用户的工作条件试模，所以能在最短的时限达到很好的效果。

1.1.6 配套体系

我国模具生产企业习惯埋头搞生产科研，而忽视了与其他设备供应商、原料供应商合作。无形中使用户走了许多弯路。我们的模具厂必须和其他厂家及各大科研院所共同合作，为用户创造最佳的制品，创造更大的利润，才有希望为自己营造广阔的发展空间。

1.2 技术发展趋势

当前，我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况

下，用户对模具制造的要求是“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”。模具技术的发展应该与这些要求相适应。

1.2.1CAD/CAM/CAE技术

模具CAD/CAM/CAE技术，是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。现在，全面普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟。由于模具CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度。特别是微机的普及应用，更为广大模具企业普及模具CAD/CAM技术创造了良好的条件。随着微机软件的发展和进步，技术培训工作也日趋简化[2]。有条件的企业应积极做好模具CAD/CAM技术的深化应用工作，即开展企业信息化工程，可从CAPP→PDM→CIMS→VR，逐步深化和提高。用于模具设计制造的计算机软件，将向智能化、集成化方向发展[3]。

1.2.2快速原型制造（RPM）的发展

快速原型制造（RPM）技术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光成形技术和新材料技术的发展而产生的，是一种全新的制造技术，是基于新颖的离散/堆积（即材料累加）成形思想，根据零件CAD模型，快速自动完成复杂的三维实体（模型）制造。RPM技术是集精密机械制造、计算机、NC技术、激光成形技术和材料科学最新发展的高科技技术[4]。

RPM技术可直接或间接用于模具制造，从模具的概念设计到制造完成，仅为传统加工方法所需时间的1/3和成本的1/4左右。因此，快速制模技术与快速原型制造技术的结合，将是传统快速制模技术进一步发展的方向[5]。

1.2.3 高速铣削加工得到更广泛的应用

国外近年来发展的高速铣削加工，主轴转速可达40000 r/min～100 000r/min，快速进给速度可达到30 m/min～40m/min，加速度可达1g，换刀时间可提高到1 s～2s。这样就大幅度提高了加工效率，并可获得Ra≤1μm的加工表面粗糙度[6]。另外，还可加工硬度达60HRC的模块，构成了对电火花成形加工的挑战。高速切削加工与传统切削加工相比，还具有温升低、热变形小等优点。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。使用高速铣削，可缩短模具制造周期，降低成本[7]。

1.2.4电火花铣削加工技术的发展

电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电

极加工型腔的新技术，它是用高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造复杂的成型电板，这显然是电火花成形加工领域的重大发展[8]。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用，预计这一技术将得到发展。

1．3 塑料注射模具的设计步骤

本论文根据工程实际的需要完成带二次顶出机构的注射模具设计。在设计中采用聚乙烯塑料注射而成型，成型方式为一模两腔，该论文具体分析了产品的工艺性，确定了所采用塑料的工艺参数和所采用的成型设备，确定了模具制作的总体方案，分析并解决了模具的总体结构和各工作部分的具体结构，并进行了一些必要的尺寸计算和强度的校核。该论文还对分型面、浇注系统和脱模机构进行了分析设计，完成了模具工程图设计，最后进行了主要零件加工工艺设计，圆满完成了模具设计所要求的各项工作。

通过设计，综合应用了大学期间的多数基础和专业知识，加深所学知识体系，熟悉了工程应用设计。

1．3．1 塑料件的工艺性分析

（1）本课题是对带二次顶出机构的注射模设计。首先对所给零件进行观察并进行测绘，如图1.1，尺寸大都是估算值，无特殊要求，尺寸公差按IT7级精度查取[9]。

（2）塑件结构工艺性分析：

（a）塑件厚度为2mm，壁厚均匀，塑件成型性能良好；

（b）塑件本身本身为圆形，可用带二次顶出机构的顶管顶出；

（c）从塑件结构看，设置一个分型面。

（3）塑件表面要求光滑无裂痕，未明确粗糙度值的按Ra6.3要求。

图1.1 零件图

1．3．2 塑料件材料的选择

塑料材料的相对密度在0.83～2.2范围内，在众多的材料中只有比木材的相当密度稍高[10]。且在各种的材料中，塑料材料具有最高的比强度，甚至比特种合金铝还要高。塑料还具有很好的绝缘性、防震、隔热、隔音性能。耐腐蚀性仅次于玻璃及陶瓷材料。且塑料材料具有优异的加工性能。

塑料瓶塞选择的材料为聚乙烯（PE）。聚乙烯在常温下成白色蜡状半透明颗粒，柔而韧，易变形，无毒。他密度小，耐热氧化性能好。聚乙烯成型工艺性好，生产效率高，且价格便宜。

1．3．3 绘制模具装配草图

模具装配图的设计应先从绘制装配图入手，根据塑件的具体情况，经过认真考虑、比较、初步确定出各部分的结构情况，最大限度地满足塑件的技术要求和模具的合理工艺性。以下就是装配草图中应考虑到的几个重要部分[11]：

（1）成型零件的结构及安装方法：塑件成型的好坏直接影响塑件质量、加工的

难易程度。选择合理的成型位置能使成型结构在现有的设备状况下，基本满足技术上

的需要，易于加工、易于修改维修和更换。

（2）确定浇口位置及结构形式：模具设计中的一个重要环节就是浇口套的位置确定。浇口位置是保证浇注塑件快速和均匀的关键，所以我们要在保证塑件表面不受损伤的前提下，确定浇口主流道和分流道冷料穴的位置形状、大小及排气方法等，使注射时物料流畅，易于成型。且易于清除浇注塑料。

（3）确定分型面的位置和结构形式：分型面是塑件取出时和浇注系统分离的接触面。一般情况下我们在设计时应根据塑料的几何形状，尺寸精度要求，兼顾其浇口形式、脱模方式、嵌件位置以及排气条件、易清除飞边、便于加工等诸因素，通盘考虑设计。

（4）选择成型设备：根据塑件的具体情况，选择相适应的注射机并进行模具设计。成型设备有两个重要参数。一是理论注射容量，另一个是最大投影面积。根据这两个参数及可选用合适的成型设备。

（5）侧抽机构的确定：根据塑件侧壁凹凸槽或孔及螺纹结构选择合适的侧抽机构。

（6）顶出机构的确定：定模动模分型后，侧抽芯也完成了抽芯动作。塑件落在动模上，且垂直面上已完全清除了平行方向上的障，碍，折实顶出机构在注射机顶杆的驱动下将成型塑件从动模中顶出。

（7）确定温度调节方式：温度的控制直接影响了塑件成型的尺寸、质量、外观和效率，所以每个模具都必须尽可能好的设计温度控制部分，为了取得较好的冷却效果，对冷却回路应由良好的布局，如冷却回路的位置、尺寸形状等，并预先考虑流出足够的冷却水路的安装空间。

（8）确定主要结构件的尺寸：通过以上问题的初步确定，即可勾画出模体的轮廓，这时应确定导向机构的导柱及顶出系统的复位以及必要的先复位等的结构形式和安装位置，以及各组合部分的连接形式及所必须的支承板、支承块等。

1．3．4 对零件进行造型设计并绘制工程图

装配草图绘制完成后，就应开始对各零件做详细的造型设计。工程图尽量按1：1的比例画出，因为这样比较直观，容易发现问题，如果需要放大或缩小，必须严格按比例画出。按制图规划，正确标出尺寸、公差、行位公差其表面粗糙度等。

最后，对模具进行装配并绘制装配图，编写设计说明书。主要零件绘制完成，对装配草图的自我检验和审定。即已存在的问题会充分暴露出来，经过改正修订后，描

清并正式编号，标出模体的外轮廓尺寸以及模具的定位和安装尺寸。

1．4 课程任务要求

本课题是带二次顶出机构注射模的设计。要求对塑件进行测绘，并完成其CAD三维造型设计。塑料件盒盖注射模要求一模两腔，并用顶管顶出且利用开模动作实现。完成该注射模具装配图设计，全部零件图纸设计，模具成型零件CAD三维造型设计，以及完成该注射模具的制造工艺设计。

2 方案分析与设计

塑料件瓶塞是一个结构简单的零件，设计的重点在于使用顶管顶出，开模动作实现。根据塑件的结构特点，成型模具需要采用二次顶出的成型结构。根据查找的各方面资料[12]，初步确定可以通过滑块式二次顶出或卡爪式二次顶出或弹簧二级脱模三种方法来实现。在比较之后发现，前者虽然能实现塑件的成型，但效果不好，且不能达到很好的脱模动作。用弹簧二级脱模不仅可以完成塑料件的成型，同时还能较好地脱模，一举两得。所以我采用了弹簧二级脱模机构来实现我的设计理念，具体方案为:开模时，注塑机顶杆推动推板19，塑件首先受推件板10推动而脱离型芯8，当推杆固定板22接触到动模板11以后停止前进，弹簧在推杆固定板22与20的作用下被压缩，然后推杆推动推管将塑件完全推出。弹簧二级脱模机构如图2.0示。但由于此机构结构比较复杂，故最终采用双推板二次推出机构，而这种机构简单且易于实现。原理为：当注塑机推杆推动模具中四块推板向前运动时，推杆与推管同时定顶塑件做一次顶出，当推板中的支撑柱接触动模板时，推管再推塑件做二次顶出。其模具结构图如图2.1所示：

图2.0 装配图

图2.1 二次顶出最终采用的装配图

2. 1 模具材料的选择

现有的模具模架已经标准化,所以在模具材料的选择时主要是根据制品的特性和使用要求选择合理的型腔和型芯材料.如何合理的选择模具钢,是关系到模具质量的前提条件,如果选材不当，则所有的精密加工所投入的工时,设备费用将浪费。

在选择模具钢时,首先必须考虑材料的使用性能和工艺性能,从使用性能考虑:硬度是主要指标之一,模具在高应力作用下欲保持尺寸不变,必须有足够的硬度,当承受冲击载荷时还要考虑折断,崩刃问题,所以韧性也是一重要指标,耐磨性是决定模具寿命的重要因素,从PE特性看,这三项指标是必须要满足的,此外还有红硬性,抗压屈服强度和抗弯强度和热疲劳能力的指标。

从工艺性能考虑：要热加工工艺好,加工温度范围宽,冷加工性能如切削,铣削,抛光等加工性能好,此外还要考虑淬透性和淬硬性,热处理变形和氧化脱碳等性能.另外从经济考虑,要求材料来源广,价格低。

查手册选择模仁的材料是45.属中碳钢,该钢机械加工性能较好,经热处理（淬火

及回火）后,具有优良的耐腐蚀性能,抛光性能,较高的强度和耐磨性,适于制造承受高负荷,高耐磨及在腐蚀介质作用下的塑料模具,透明塑料制品模具等。

2.2 注射成型工艺简介

注塑成型是利用塑料的可挤压性与可模塑性，首先将松散的粒状或粉状成型物料从注塑机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使之成为粘流状态熔体，然后在柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入温度较低的闭合模具中，经过一段时间的保压冷却以后，开启模具便可以从模腔中脱出具有一定形状和尺寸的塑料制件。一般分为三个阶段的工作。

图2.2 注塑成型压力—时间曲线

（1）物料准备；成型前应对物料的外观色泽、颗粒情况，有无杂质等进行检验，并测试其热稳定性，流动性和收缩率等指标。对于吸湿性强的塑料，应根据注射成型工艺允许的含水量进行适当的预热干燥，若有嵌件，还要知道嵌件的热膨胀系数，对模具进行适当的预热，以避免收缩应力和裂纹，有的塑料制品还需要选用脱模剂，以利于脱模。

（2）注塑过程；塑料在料筒内经过加热达到流动状态后，进入模腔内的流动可分为注射，保压，倒流和冷却四个阶段，注塑过程可以用如图所示2.2所示。图中T0代表螺杆或柱塞开始注射熔体的时刻；当模腔充满熔体（T=T1）时，熔体压力迅速上升，达到最大值P0。从时间T1到T2，塑料仍处于螺杆（或柱塞）的压力下，熔体会继续流入模腔内以弥补因冷却收缩而产生的空隙。由于塑料仍在流动，而温度又在不断下降，定向分子（分子链的一端在模腔壁固化，另一端沿流动方向排列）容易被凝结，所以这一阶段是大分子定向形成的主要阶段。这一阶段的时间越长，分子定向的程度越高。从螺杆开始后退到结束（时间从T2到T3），由于模腔内的压力比流道内高，会发生熔体倒流，从而使模腔内的压力迅速下降。倒流一直进行到浇口处熔体凝结时

的模具二次顶出

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二次顶出机构 一般情况下，从模具中取出成品，无论是采用单一或者是多元件的顶出机构，其顶出动作都是一次完成。但是，由於成品的形状特殊，或者是量产时的要求，如果在一次顶出後，成品仍然在模穴中，或者是无法自动脱落时，就需要再增加一次顶出动作。这样的顶出动作设计，称为二次顶出。 二次顶出，能够让顶出流程顺畅化，对於某些顶出行程需求较大的产品，利用二次顶出可以减少顶针在顶出时施加的力量，避免顶出时造成产品上的缺陷。 二次顶出机构，简单来说，可以分为下列三大类： 一、单顶针板组合的二次顶出机构 二、双顶针板组合的二次顶出机构 三、气动/液压的二次顶出机构 一、单顶针板组合的二次顶出机构 所谓单顶针板组合，就是一般常见的单套顶针板组合(上顶针板及下顶针板各一)，由於仅有单套的顶针板组合，因此射出机顶出的动作仅提供传统的一次顶出；另一次顶出就必须配合其他的模具机构设计（例如弹簧）来进行。

单顶针板的二次顶出机构，可以分成下列几类： 1. 公母模板弹开式 2. 公母模板拉开式 3. 顶针板组合机构 4. 浮动模仁 以下，将根据各种不同的设计，提供参考的设计图面。 公母模板弹开式二次顶出 第一段顶出发生在公母模板开启时。弹簧将模板（或局部模仁）顶出一小段距离。 第二段顶出由顶针板作动，利用顶针将产品顶离模穴。 利用弹簧完成二次顶出，在模具结构上是最简单的方法，需要额外加工的部分也很少。但是，弹簧的缺点（弹性疲乏），也是这种顶出方式的缺点。随时注意弹簧是否能够顺利动作，以及检查第一段顶出的顶出行程，是避免模具机构失效的安全措施。

注塑模具2次顶出设计

二次頂出機構 一般情況下，從模具中取出成品，無論是採用單一或者是多元件的頂出機構，其頂出動作都是一次完成。但是，由於成品的形狀特殊，或者是量產時的要求，如果在一次頂出後，成品仍然在模穴中，或者是無法自動脫落時，就需要再增加一次頂出動作。這樣的頂出動作設計，稱為二次頂出。 二次頂出，能夠讓頂出流程順暢化，對於某些頂出行程需求較大的產品，利用二次頂出可以減少頂針在頂出時施加的力量，避免頂出時造成產品上的缺陷。 二次頂出機構，簡單來說，可以分為下列三大類： 一、單頂針板組合的二次頂出機構 二、雙頂針板組合的二次頂出機構 三、氣動/液壓的二次頂出機構 一、單頂針板組合的二次頂出機構 所謂單頂針板組合，就是一般常見的單套頂針板組合(上頂針板及下頂針板各一)，由於僅有單套的頂針板組合，因此射出機頂出的動作僅提供傳統的一次頂出；另一次頂出就必須配合其他的模具機構設計（例如彈簧）來進行。 單頂針板的二次頂出機構，可以分成下列幾類： 1. 公母模板彈開式 2. 公母模板拉開式 3. 頂針板組合機構 4. 浮動模仁 以下，將根據各種不同的設計，提供參考的設計圖面。 公母模板彈開式二次頂出

第一段頂出發生在公母模板開啟時。彈簧將模板（或局部模仁）頂出一小段距離。

第二段頂出由頂針板作動，利用頂針將產品頂離模穴。 利用彈簧完成二次頂出，在模具結構上是最簡單的方法，需要額外加工的部分也很少。但是，彈簧的缺點（彈性疲乏），也是這種頂出方式的缺點。隨時注意彈簧是否能夠順利動作，以及檢查第一段頂出的頂出行程，是避免模具機構失效的安全措施。 公母模板彈開式二次頂出有幾種變形 1、彈簧推動模板改為彈簧推動『頂出入子』 上圖所示，是利用彈簧推動整塊模板。實際應用時，可以根據產品的造型，改為推動頂出入子。例如下圖，這樣可以減少彈簧每次推動所需要克服的重量，增加彈簧的壽命。 2、如果第一段頂出的行程不需要很長，利用優力膠代替彈簧也是一種可行的方法。 優力膠是一種人工橡膠發泡製成的材料，它的壓縮比例不高，大約只有1/3；不能像線圈彈簧一樣,壓縮比例可以達到1/2。在硬度上它與氣壓彈簧有一點相似，就是越壓到底越硬，但是它在更短的行程內會增加得更硬。它的疲勞強度也不如線圈彈簧，但只要適度的潤滑，仍然可以維持很久。 優力膠比較麻煩的問題是對溫度非常的敏感，在低溫時會變硬，在高溫時會變軟。使用者在使用上必須特別注意其壽命，模具維護時記得檢查並且更換有問題的材料。 公母模板拉開式二次頂出 雖然利用彈簧，可以在開模後進行脫料板的頂出，但是對於大型模座來說，彈簧的力量是不夠的。因此，有其他的機構來處理這樣的問題。 這種機構，我們稱為 Tension Links，如下圖

模具的二次顶出

顶出装置 两段顶出 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，为使能形成自动脱模，必需两段顶出机构。 图33示刮料板与顶出梢之方法，图34为将有凹陷之成形品，使用两组顶出板，作两段顶出，使形成强制顶出之例。 图33 刮料板及顶出梢法 图34 两组顶出板法 两段顶出之场合，两组顶出冲程必需有所差异，冲程大侧之顶出组必需与他侧同时或较迟作用。

成形机顶出机构为顶出压力缸及其附件，以及定位杆及其附件，并者之场合，一方之顶出机构经由固字侧，使用螺杆，链条及环等，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。 两段顶出之定位及冲程调节机构 1) 弹簧法 图35 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 压力缸法 图36为使用压力函代替弹簧，作用确实，定时能自由调节。 但安装位置较大，成形机及模具较小时不能使用，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 使用凸轮之方法 图37示使用凸轮代替弹簧及压力缸，作用确实，无需其它附属设施。 但由固定侧伸出之凸轮挺杆，必需安装于对成形品取出无妨碍处所。 4) 夹颚法 图38 夹颚法 图38示(a)、(b)两组顶出板，(a)组直接由(c)顶出，(b)组以夹颚(d)与(a)连结，在作用行程中，经(d)施行两段顶出。

模具二次顶出结构详解

二次顶出 一般情况下，从模具中取出成品，无论是采用单一或者是多元件的顶出机构，其顶出动作都是一次完成。但是，由於成品的形状特殊，或者是量产时的要求，如果在一次顶出後，成品仍然在模穴中，或者是无法自动脱落时，就需要再增加一次顶出动作。这样的顶出动作设计，称为二次顶出。 二次顶出，能够让顶出流程顺畅化，对於某些顶出行程需求较大的产品，利用二次顶出可以减少顶针在顶出时施加的力量，避免顶出时造成产品上的缺陷。 二次顶出机构，简单来说，可以分为下列三大类： 一、单顶针板组合的二次顶出机构 二、双顶针板组合的二次顶出机构 三、气动/液压的二次顶出机构 一、单顶针板组合的二次顶出机构 所谓单顶针板组合，就是一般常见的单套顶针板组合(上顶针板及下顶针板各一)，由於仅有单套的顶针板组合，因此射出机顶出的动作仅提供传统的一次顶出；另一次顶出就必须配合其他的模具机构设计（例如弹簧）来进行。 单顶针板的二次顶出机构，可以分成下列几类： 1. 公母模板弹开式 2. 公母模板拉开式 3. 顶针板组合机构 4. 浮动模仁 以下，将根据各种不同的设计，提供参考的设计图面。 公母模板弹开式二次顶出 第一段顶出发生在公母模板开启时。弹簧将模板（或局部模仁）顶出一小段距离。 第二段顶出由顶针板作动，利用顶针将产品顶离模穴。 利用弹簧完成二次顶出，在模具结构上是最简单的方法，需要额外加工的部分也很少。但是，弹簧的缺点（弹性疲乏），也是这种顶出方式的缺点。随时注意弹簧是否能够顺利动作，以及检查第一段顶出的顶出行程，是避免模具机构失效的安全措施。 公母模板弹开式二次顶出有几种变形 1、弹簧推动模板改为弹簧推动『顶出入子』 上图所示，是利用弹簧推动整块模板。实际应用时，可以根据产品的造型，改为推动顶出入子。例如下图，这样可以减少弹簧每次推动所需要克服的重量，增加弹簧的寿命。 2、如果第一段顶出的行程不需要很长，利用优力胶代替弹簧也是一种可行的方法。 优力胶是一种人工橡胶发泡制成的材料，它的压缩比例不高，大约只有1/3；不能像线圈弹簧一样,压缩比例可以达到1/2。在硬度上它与气压弹簧有一点相似，就是越压到底越硬，但是它在更短的行程内会增加得更硬。它的疲劳强度也不如线圈弹簧，但只要适度的润滑，仍然可以维持很久。 优力胶比较麻烦的问题是对温度非常的敏感，在低温时会变硬，在高温时会变软。使

二次顶出方式在注塑模具中的应用

摘要：制品的顶出方式对塑件的质量和生产效率有着重要的影响。由于二次顶出有着避免产品顶裂等优点，使得二次顶出运用越来越广。本文介绍了二次顶出常用的结构形式、适用场合以及设计要点。为从事模具设计工作的人员更合理更经济的选用二次顶出方式提供借鉴。 关键词：二次顶出；注塑模具；顶针板；顶针托板 一、引言 产品的顶出有机械、液压和气动三种方式。其中机械顶出的运用最为普遍。一般情况下，从模具中取出产品，顶出动作可一次完成。但是，由于产品的形状特殊，或者是生产时的要求，如果在一次顶出后，产品仍然在型腔中，或者是无法自动脱落，就需要再增加一次顶出动作。 这便是二次顶出。二次顶出能够让顶出流程顺畅化，对于某些顶出行程需求较大的产品，利用二次顶出可以减少顶针在顶出时施加的力量，避免顶出时造成产品上的缺陷。如何设计顶出方式才能使得模具动作顺畅、加工成本低廉？通过以下几种结构形式的比较，再根据产品的结构特点，可以选用最为合理的顶出方式。

二、结构形式 1.单顶针板组合的二次顶出机构(图1) 图1 1.顶针板 2.顶针托板 3.顶辊 4.斜顶 5.推方杆 6.顶针 7.弹弓 8.弯销 9.销钉 所谓单顶针板组合，就是一般常见的单套顶针板组合(上顶针板及下顶针板各一) 1）弯销式二次顶出： 产品分析：此产品内部倒扣较大，且倒扣上有深骨位，顶出时会吃斜顶。采用二次顶出方式，能很好解决成品顶出不良、吃斜顶等问题。产品如图2所示：

图2 动作原理：第一次顶出，由顶辊3推动顶针板1和顶针托板2完成。当顶针6碰到B板时，由销钉9固定的弯销8转动，同时推动推方杆5完成第二次顶出。合模时弹弓7起复位作用。 结构特点：此结构简单，弯销加工方便，成本较低。但弯销靠与板的接触面做旋转运动，生产量大时，受力不平衡，容易出现偏差。 2）推板式二次顶出(图3)

推杆加 推 件 板 二次顶出脱 模 机 构 设 计

推杆加推件板二次顶出脱模机构设计 刘斌，林梓威，黄强 1.华南理工大学聚合物成型加工工程教育部重点实验室 2.欧唐科技（深圳）有限公司 摘要：针对某汽车塑件壁厚较薄、脱模阻力较大的特点，设计了推杆加推件板二次顶出脱模机构，在弹簧活动块上设计倾斜凹槽实现推件板第1次平稳顶出，然后利用推杆推动塑件，使其完全脱模，注射模的脱模结构实现了薄壁制件的无顶出痕迹自动化生产，为同类塑件的注射模脱模机构设计提供一定的参考作用。关键词：注射模；脱模机构；二次顶出；推件板 引言 注射模的推出机构主要采用机动脱模的方式。机动脱模具有生产效率高、推出力大、人工劳动强度低等优点，但推出时会撞击成型的塑件，在塑件上留下缺陷。注射模推出机构的运动需准确可靠，推出过程中塑件需受力均匀不使其变形。大部分注射模采用推杆脱模机构，推杆脱模机构简单，维修方便，容易制造，但是易对成型的塑件造成顶白现象。现设计一种推杆加推件板二次顶出脱模机构，能够实现薄壁塑件无顶出痕的自动化生产。 1 塑件结构特点 汽车上某塑件如图1所示，材料选用ABS，整体呈圆筒形状，最大外径为?93 mm，大部分壁厚为1 mm，有较多加强筋，外观要求光亮、无翘曲变形、无顶白现象。脱模时，成型的塑件对动模型芯的包紧力较大，若采用推杆脱模机构，容易造成塑件变形或出现顶白现象。 针对此塑件的结构特点，采用推杆加推件板二次顶出机构，即先采用推件板

将塑件从型芯上推出，推件板顶出力均匀，运动平稳，能有效保证塑件内外圆同轴度的要求，并且不留下顶出痕迹；然后采用推杆推出塑件，使塑件自动掉落，有利于自动化生产。 2 推杆加推件板二次顶出机构设计 2.1 二次顶出机构结构组成 针对该塑件的结构特点，设计了一种可以实现平稳顶出的推杆加推件板二次顶出机构，如图2所示。其结构的安装为：推杆2通过螺钉安装固定于推件板1侧面；压板3通过螺钉安装固定于动模座板5侧面；推杆固定板8通过螺钉固定于推板7上。 2.2 二次顶出机构工作原理 二次顶出机构借助注塑机顶杆6的推力，首先推动推件板1，使塑件脱离型芯，再由推杆9推出塑件，完成自动化生产。图3所示是推杆加推件板二次顶出机构处于一次顶出的开始状态，一次顶出组件如图4所示。 一次顶出时，在弹簧11的作用下，弹簧活动块4 的左端面Ⅳ与压板3的垂直端面Ⅱ接触，弹簧活动块4的上端面Ⅲ与推杆2的下端面Ⅵ接触。注塑机顶杆6运动，推杆固定板8、推板7及弹簧活动块4在推力的作用下运动，推杆2 受到弹簧活动块4 的推力移动，推杆2通过螺钉固定于推件板1上，因此推件板1也同时移动，塑件10在推件板1的推动作用下，脱离型芯。开模一段

经典模具二次顶出结构

二次頂出機構 一般情況下,從模具中取出成品,無論就是採用單一或者就是多元件的頂出機構,其頂出動作都就是一次完成。但就是,由於成品的形狀特殊,或者就是量產時的要求,如果在一次頂出後,成品仍然在模穴中,或者就是無法自動脫落時,就需要再增加一次頂出動作。這樣的頂出動作設計,稱為二次頂出。 二次頂出,能夠讓頂出流程順暢化,對於某些頂出行程需求較大的產品,利用二次頂出可以減少頂針在頂出時施加的力量,避免頂出時造成產品上的缺陷。 二次頂出機構,簡單來說,可以分為下列三大類: 一、單頂針板組合的二次頂出機構 二、雙頂針板組合的二次頂出機構 三、氣動/液壓的二次頂出機構 一、單頂針板組合的二次頂出機構 所謂單頂針板組合,就就是一般常見的單套頂針板組合(上頂針板及下頂針板各一),由於僅有單套的頂針板組合,因此射出機頂出的動作僅提供傳統的一次頂出;另一次頂出就必須配合其她的模具機構設計(例如彈簧)來進行。 單頂針板的二次頂出機構,可以分成下列幾類: 1、公母模板彈開式 2、公母模板拉開式 3、頂針板組合機構 4、浮動模仁 以下,將根據各種不同的設計,提供參考的設計圖面。 公母模板彈開式二次頂出

第一段頂出發生在公母模板開啟時。彈簧將模板(或局部模仁)頂出一小段距離。 第二段頂出由頂針板作動,利用頂針將產品頂離模穴。

利用彈簧完成二次頂出,在模具結構上就是最簡單的方法,需要額外加工的部分也很少。但就是,彈簧的缺點(彈性疲乏),也就是這種頂出方式的缺點。隨時注意彈簧就是否能夠順利動作,以及檢查第一段頂出的頂出行程,就是避免模具機構失效的安全措施。 公母模板彈開式二次頂出有幾種變形 1、彈簧推動模板改為彈簧推動『頂出入子』 上圖所示,就是利用彈簧推動整塊模板。實際應用時,可以根據產品的造型,改為推動頂出入子。例如下圖,這樣可以減少彈簧每次推動所需要克服的重量,增加彈簧的壽命。 2、如果第一段頂出的行程不需要很長,利用優力膠代替彈簧也就是一種可行的方法。 優力膠就是一種人工橡膠發泡製成的材料,它的壓縮比例不高,大約只有1/3;不能像線圈彈簧一樣,壓縮比例可以達到1/2。在硬度上它與氣壓彈簧有一點相似,就就是越壓到底越硬,但就是它在更短的行程內會增加得更硬。它的疲勞強度也不如線圈彈簧,但只要適度的潤滑,仍然可以維持很久。 優力膠比較麻煩的問題就是對溫度非常的敏感,在低溫時會變硬,在高溫時會變軟。使用者在使用上必須特別注意其壽命,模具維護時記得檢查並且更換有問題的材料。 公母模板拉開式二次頂出 雖然利用彈簧,可以在開模後進行脫料板的頂出,但就是對於大型模座來說,彈簧的力量就是不夠的。因此,有其她的機構來處理這樣的問題。 這種機構,我們稱為Tension Links,如下圖

注塑模具设计之顶出设计规范

0.25(四边） φd 2+2 φD 1+3 φD 2+2~3 φd 1+2 φd 2 φD 1 φd 1 φD 2 C 0.2 图一 恒佳精密模具注塑有限公司 技 术 文 件 恒模技字（2003）第 号 电视机模具顶出的设计规范 1．目的 规范顶出设计，确保安全，顺畅顶出制品 2．内容 2.1． 设计原则 a.顶针分布平均. b.应分布在塑件强度较好,尽量接近粘模力较大处。 c.顶针距离哥边或其他零件有 3mm 。 d.顶针孔尽可能不做成刀口。 e.顶针与模芯间有 4 个针径或至少 20mm 以上导向配合。 f.顶针不能半边骑住成品边，不能与定模碰，滑块擦； g.顶针要离开成品哥顶、转接线 R 位边 1mm 。 h.顶端有异形之顶针、司筒/针要有销钉防转。 i.顶针高出推方较大时，顶针延迟。 j.司筒针用压片（不是机米螺丝）压着。 k.顶针、司筒/针、推方杆孔离螺丝杯头孔至少 2mm 。 l.中心 K.O 孔与唧嘴同轴。 m.顶针、司筒/针、推方杆压台与沉头孔要有 0.05~0.15mm 的配合间隙。 n.产品倒角留在司筒上，倒角尖端磨平 0.2mm 。 o.顶针规格不得小于 φ8。 p.四角 R 应在推方上做出。 q.运动推方、角铁之间应有标准连接块连接。 2．2．司筒/针的设计形式，见图一 0.05~0.15mm 0.05~0.15mm 4*d1 φ3 φ3

φD +3 φd φd +2 φD 2 5 大于0.4*φd φd +1 φd φd 恒佳精密模具注塑有限公司 技 术 文 件 恒模技字（2003）第 号 电视机模具顶出的设计规范 2．3．顶针的设计形式, 0.05~0.15mm 4*d1 S=1.5~2.5mm φ3 见图二 φ3 2．4 顶针板强制先复位 为了保证顶针和滑块的安全，顶针板必须强制先复位. φ70 φ50 φ45 φ35 φ22 φ30 φ22 φ30 M20 M20 φ70 φ70

一模一腔点浇口顶板顶出开水瓶盖模具设计

武汉工程大学 塑料模具设计课程设计说明书 课题名称：一模一腔点浇口顶板顶出开水瓶盖模具设计专业班级：09高材03班 学生学号:0902020323 学生姓名： 学生成绩： 指导教师：刘仿军 课题工作时间：2013-01-08至2013-01-13 武汉工程大学教务处

课程设计任务书 一、设计题目 小组同学（每组人数不超过4人）自己选定熟悉的塑料制品作为模具课程设计题目（控制题目难度在两周内完成） 二、课题条件 1、利用图书馆资料，进行必要的文献调研； 2、利用现有模具教具、生活现场取得的制品进行设计； 3、可提供计算机进行模具设计绘图、说明书编写等工作。 三、设计任务 1、根据选定的塑料件，确定制品的原材料品种，及制品的尺寸精度要 求。 2、小组讨论确定完成制品模具设计的程序，可以参照附件一。 3、小组讨论确定该制品模具的基本结构组成及时间进度安排。 4、电脑或手工绘制模具装配图，要求模具结构合理，功能完备。 （1）如果两视图不能表达清楚的，需附加三视图、局部剖视图等； （2）模具装配图上应标注所有零件的件号、名称； （3）模具装配图上应有明细表，内容：件号、数量、材料、热处理状态、硬度、规格、备注等内容。 5、绘制非标准零件图，尺寸标注完全合理（包括配合尺寸） 6、撰写设计说明书，应书写本设计过程中设计结果及参数选用等内容。 四、设计说明书内容 1、制品使用要求及原材料的工艺性和成型性能； 2、模腔数目确定，分型面的选择，成型零部件设计，合模导向机构，

浇注系统类型的确定及脱模方式的设计，温度调节系统的布排； 3、校核注射模与注射机规格的适应性； 4、标注参考资料。

冲裁模推出和顶出机构的结构设计

摘要：分析了模具推出机构及顶出装置的分类，工作原理以及在使用该结构时需要注意的问题。 关键词：推出装置顶出装置结构设计 在冲模中设置推出和顶出机构的主要目的是将堵塞在凹模洞口中的推出（凹模在上模）或顶出（凹模在下模）。下面我们就推出和顶出机构的结构设计展开讨论。 1 推出机构 1.1 推出机构的工作原理 推出机构的推件力是通过压力机的横梁（图1）作用在一些传力元件上，使推件力传递到推件板上将制件（或废料）推出凹模的。推板的形状和推杆布置应根据被推材料的尺寸和形状来决定。 ■ 图1 推件横梁 1.2 作用在制件（或废料）上的推力的种类与卸料装置一样，推件力可以为刚性也可以为弹性。 1.3 刚性推件装置（如图2） 1.3.1 刚性推出机构的工作原理（以图2a图为例）。当工作部件相互接触对板料进行冲却时，推件板由于凸凹模的作用相对于凹模有了向上的相对位移，推动推杆，推杆推动推板，推板从而带动打杆一起向上运动，当接触到压力机的横梁被横梁挡回，打杆将力传递给推板，推板推动推杆，推杆推动推件板，推件板将推力作用在制件（或废料）上，将其推出。 ■ a b 1—打杆；2—推板；3—推杆；4—推件块 图2 刚性推件装置 1.3.2 刚性推出机构的结构分析（如图2）。刚性推出机构的一般组成：推件板、推杆、推板、打杆。在其中推杆、推板、打杆属于中间传力元件，直接作用于制件（或废料）的是推件板（或推荐块），因此推件块的设计尤为重要。 下面我们结合图2的两个图形为例来详细分析刚性卸料装置的结构设计需要注意的问题。 首先，我们观察a图和b图的零件的设置上的不同点：a图使用的推荐装置包括推件板、推杆、推板、打杆。而b图只采用了打杆和推件块。也就是说，b图较之a图在结构上是简化了的。那么我们在设计模具结构时，在保证模具顺利工作的前提下，应尽量使用较少的零件以简化模具结构。它们使用的场合是不同的。首先我们观察a图，该图的压力中心位置设置有凸模，所以只有把推件块上的推杆设置在其他位置，也就是说作用在推件块上的力应该尽可能的直接作用在推件块的中心，也就是所冲裁制件的压力中心。在此，我们可以借助生活中的常见实例来说明，为何应尽量将力作用在压力中心。比如我们需要将一个瓶子的盖子以按压的方式与瓶子合在一起，那么我们在施加按压力的时候，肯定是直接作用在瓶盖中心的位置效果是最好的，那么如果条件不允许的时候，我们也是尽可能的在按压的时候使力均匀的分布在瓶盖上。回过头来，推件块上的力是由推杆传递过来的，如果推件块的受力不均匀的话，那么它将在凹模洞口中产生卡死，影响模具的正常工作，所以只有把力直接作用在推件块中心位置，效果才是最好的。所以b图就直接将推件杆设置在了推件块的中心位置。但是对于a图来说，中心位置已经被凸模占据了，而且这时候的凸模是绝对不允许改变位置的，所以只有变化推杆的位置了，但是，作用在推件块上的推杆的力必须要分布均匀，并且要同时作用于推件块上方可。 其次，刚刚讨论刚性推件装置的工作原理时提到过，整个刚性推件装置在模具中是属于

模具n种顶出结构解说

在注射动作结束后，塑件在模内冷却定型，由于体积收缩，对型芯产生包紧力，当其从模具中推出时，就必须克服因包紧力而产生的摩擦力。对于不带通孔的筒、壳类塑料制件，脱模推出时还需克服大气压力。 在注射模中，将冷却固化后的塑料制品及浇注系统（水口料）从模具中安全无损坏地推出的机构称为脱模机构，也叫顶出机构或推出机构。安全无损坏是指脱模时塑件不变形，不损坏，不粘模，无顶白，顶针位置位不影响塑件美观。 1. 注射模的脱模机构包括： 1、顶针，司筒，推板，推块等推出零件； 2、复位杆，复位弹簧及顶针板先复位机构等推出零件的复位零件； 3、顶针固定板和顶针底板等推出零件的固定零件； 4、高压气体顶出的气阀等配件； 5、内螺纹脱模机构中的齿轮，齿条，马达，油缸等配件。 脱模机构的动作方向与模具的开模方向是一致的。 2. 脱模机构分类 塑件顶出方法受塑件材料及形状等影响，由于塑件复杂多变，要求不一，导致胶件的脱模机构也多种多样。 按动力来源分，脱模机构可分为三类： （1）手动推出机构指当模具分开后，用人工操纵脱模机构使塑件脱出,它可分为模内手工推出和模外手工推出两种。这类结构多用于形状复杂不能设置推出机构的模具或塑件结构简单、产量小的情况，目前很少采用。 （2）机动推出机构依靠注射机的开模动作驱动模具上的推出机构，实现塑件自动脱模。这类模具结构复杂，多用于生产批量大的情况，是目前应用最广泛的一种推出机构，也是本章的重点。它包括顶针类脱模，司筒脱模，推板类脱模，气动脱模，内螺纹脱模及复合脱模。 （3）液压和气动推出机构一般是指在注射机或模具上设有专用液压或气动装置，将塑件通过模具上的推出机构推出模外或将塑件吹出模外。 按照模具的结构特征分,脱模机构可分为： 一次脱模机构、定模脱模机构、二次或多次脱模机构、浇注系统水口料的脱模机构、带螺纹塑件的脱模机构等。 3. 对脱模机构的要求 模具打开时，塑件必须留在有顶出机构的半模上。

瓶盖模具设计

瓶盖塑料模具设计 摘要 1 瓶盖塑料模具设计 1.1拟定模具的结构形式 1.1．1 塑件成型工艺性分析 该塑件是一塑料瓶盖,如图1所示 ,塑件壁厚属薄壁塑件,生产批量大，材料为聚乙烯(PE，在高密度聚乙烯中掺入了部分低密度聚乙烯,改善塑件的柔韧性),成型工艺性很好，可以注射成型。 １.1．2 分型面位置的确定 根据塑件结构形式，分型面选在瓶盖的底平面，如图２所示。 1.１.3 确定型腔数量和排列方式 (1)型腔数量的确定 该塑件精度要求不高，又是大批大量生产,可以采用一模多腔的形式。考虑到模具制造费用,设备运转费低一些,初定为一模八腔的模具形式。 (2) 型腔排列形式的确定 该塑件有两圈内螺纹，要使螺纹型芯从塑件上脱出，必须设计一套自动螺纹的齿轮传动结构,并且型腔的分布圆直径和齿轮分布圆直径相吻合,若采用一模八腔，型腔分布圆直径就相当大了,这样模具结构尺寸就比较大，加上齿轮传动系统,模具结构复杂，制造费用也很高。但该塑件螺纹的牙型不高,且呈圆弧形牙,内侧 突起与直径的比例约为5．26%（ 6. 266. 26 28-?100% ＝５.26%）。因为所用材料为聚乙烯，材料弹性模量比较小，材质硬度不高，课采取强制脱模的方式，这也是注塑厂成型这种类型瓶盖的常用方法。因此本设计采用推件板推出的强制推脱方法，型腔的排列方式采用双列直排,如图2所示。 1.１．4 模具结构形式的确定 从上面分析中可知,本模具拟采用一模八腔，双列直排，推件板推出,流道采用平衡式,浇口采用潜伏式浇口或侧浇口，定模不需要设置分型面,动模部分需要一块型芯固定板和支撑板,因此基本上可确定模具结构形式为A型带推件板的单分型面注射模。 1.1.5 注射机型号的选定 （1) 注射量的计算 通过计算或Pro/E建模分析,塑件质量m 1为2.８g,塑件体积V 1 = ρ 1 m = 91 .0 8.2＝ 3．077cm3,流道凝料的 质量m 2 还是个未知数，课按塑件质量的0．6倍来估算。从上述分析中确定为一模八腔，所注射量为 M = 1.6nm 1 = 1．6 ?8?2.8 = 35．８4g 。 (2)塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需锁模力的计算 流道凝料（包括浇口)在分型面上的投影面积Ａ 2 ,在模具设计前是个未知值，根据多型腔模的统计分析，

带二次顶出机构的注塑模具设计

优秀设计 1 引言 模具是利用其特定形状去成型具有一定的形状和尺寸制品的工具。在各种材料加工工业中广泛的使用着各种模具。例如金属铸造成型使用的砂型或压铸模具、金属压力加工使用的锻压模具、冷压模具等各种模具。 对模具的全面要求是：能生产出在尺寸精度、外观、物理性能等各方面都满足使用要求的公有制制品。以模具使用的角度，要求高效率、自动化操作简便；从模具制造的角度，要求结构合理、制造容易、成本低廉。 模具影响着制品的质量。首先，模具型腔的形状、尺寸、表面光洁度、分型面、进浇口和排气槽位置以及脱模方式等对制件的尺寸精度和形状精度以及制件的物理性能、机械性能、电性能、内应力大小、各向同性性、外观质量、表面光洁度、气泡、凹痕、烧焦、银纹等都有十分重要的影响。其次，在加工过程中，模具结构对操作难以程度影响很大。在大批量生产塑料制品时，应尽量减少开模、合模的过程和取制件过程中的手工劳动，为此，常采用自动开合模自动顶出机构，在全自动生产时还要保证制品能自动从模具中脱落。另外模具对制品的成本也有影响。当批量不大时，模具的费用在制件上的成本所占的比例将会很大，这时应尽可能的采用结构合理而简单的模具，以降低成本。 现代生产中，合理的加工工艺、高效的设备、先进的模具是必不可少是三项重要因素，尤其是模具对实现材料加工工艺要求、塑料制件的使用要求和造型设计起着重要的作用。高效的全自动设备也只有装上能自动化生产的模具才有可能发挥其作用，产品的生产和更新都是以模具的制造和更新为前提的。由于制件品种和产量需求很大，对模具也提出了越来越高的要求。因此促进模具的不断向前发展。 1.1 注塑模具发展趋势 随着2007年的结束，世界注塑模具的年增长率最终定格在了4%。据预计，2008年注塑模具的产量将保持在4%到5%的增长势头[1]。 如此快速的增长主要是由食品包装和饮料包装的需求不断增加带动的。预计在2008年里，影响全球注塑模具行业发展的因素主要还是石油价格和食品行业的包装利润。作为注塑产品加工中的最主要投入，石油价格的变化为注塑模具的生产成本带来了巨大的变动。而大量采用塑料包装的食品及饮料行业近年来快速发展，注塑包装产

模具二次顶出结构详解

二次頂出 一般情況下，從模具中取出成品，無論就是採用單一或者就是多元件得頂出機構，其頂出動作都就是一次完成。但就是，由於成品得形狀特殊，或者就是量產時得要求，如果在一次頂出後，成品仍然在模穴中，或者就是無法自動脫落時，就需要再增加一次頂出動作。這樣得頂出動作設計，稱為二次頂出。 二次頂出，能夠讓頂出流程順暢化，對於某些頂出行程需求較大得產品，利用二次頂出可以減少頂針在頂出時施加得力量，避免頂出時造成產品上得缺陷。 二次頂出機構，簡單來說，可以分為下列三大類： 一、單頂針板組合得二次頂出機構 二、雙頂針板組合得二次頂出機構 三、氣動/液壓得二次頂出機構 一、單頂針板組合得二次頂出機構 所謂單頂針板組合，就就是一般常見得單套頂針板組合(上頂針板及下頂針板各一)，由於僅有單套得頂針板組合，因此射出機頂出得動作僅提供傳統得一次頂出；另一次頂出就必須配合其她得模具機構設計（例如彈簧）來進行。 單頂針板得二次頂出機構，可以分成下列幾類： 1、公母模板彈開式 2、公母模板拉開式 3、頂針板組合機構 4、浮動模仁 以下，將根據各種不同得設計，提供參考得設計圖面。 公母模板彈開式二次頂出

第一段頂出發生在公母模板開啟時。彈簧將模板（或局部模仁）頂出一小段距離。 第二段頂出由頂針板作動，利用頂針將產品頂離模穴。

利用彈簧完成二次頂出，在模具結構上就是最簡單得方法，需要額外加工得部分也很少。但就是，彈簧得缺點（彈性疲乏），也就是這種頂出方式得缺點。隨時注意彈簧就是否能夠順利動作，以及檢查第一段頂出得頂出行程，就是避免模具機構失效得安全措施。 公母模板彈開式二次頂出有幾種變形 1、彈簧推動模板改為彈簧推動『頂出入子』 上圖所示，就是利用彈簧推動整塊模板。實際應用時，可以根據產品得造型，改為推動頂出入子。例如下圖，這樣可以減少彈簧每次推動所需要克服得重量，增加彈簧得壽命。 2、如果第一段頂出得行程不需要很長，利用優力膠代替彈簧也就是一種可行得方法。 優力膠就是一種人工橡膠發泡製成得材料，它得壓縮比例不高，大約只有1/3；不能像線圈彈簧一樣,壓縮比例可以達到1/2。在硬度上它與氣壓彈簧有一點相似，就就是越壓到底越硬，但就是它在更短得行程內會增加得更硬。它得疲勞強度也不如線圈彈簧，但只要適度得潤滑，仍然可以維持很久。 優力膠比較麻煩得問題就是對溫度非常得敏感，在低溫時會變硬，在高溫時會變軟。使用者在使用上必須特別注意其壽命，模具維護時記得檢查並且更換有問題得材料。 公母模板拉開式二次頂出 雖然利用彈簧，可以在開模後進行脫料板得頂出，但就是對於大型模座來說，彈簧得力量就是不夠得。因此，有其她得機構來處理這樣得問題。 這種機構，我們稱為Tension Links，如下圖

酒瓶盖注射模具设计

：余至彬专业：机械设计与制造班级：设计一班学号：2 设计题目：酒瓶盖塑料模 塑料件简图： 塑料件主要技术要求： 1.材料：ABS，米黄色 2.年产量：200万件 3.未注公差：φ30, φ44按MT2标注，其余按MT5计算，并且尺寸按入体原 则标注; 4.其他技术要求：型腔脱模斜度为1°，型芯脱模斜度为0.5°，外表面粗糙度 Ra＜1.6，无缺陷，表面无特殊要求，所有过渡处有0.2圆角。

1 酒瓶盖塑件的工艺分析 1.1 塑件成形工艺分析 如图1-1为塑料酒瓶盖的二维工程图及实体图，单位mm。 图1-1 塑件图 产品名称：酒瓶盖 产品材料：丙烯ABS 塑件材料特性：ABS塑料（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物）是在聚苯乙烯分子中导入了丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物，也可称改性聚苯乙烯，具有比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能。ABS是一种常用的具有良好的综合力学性能的工程塑料。ABS塑料为无定型塑料，一般不透明。ABS无毒、无味，成形塑

件的表面有较好的光泽。ABS 具有良好的机械强度，特别是抗冲击强度高。ABS 还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电性能。ABS 的缺点是耐热性不高，并且耐气候性较差，在紫外线作用下易变硬发脆。 塑件材料成形性能：使用ABS 注射成型塑料制品时，由于其熔体黏度较高，所需的注塑成型压力较高，因此塑件对型芯的包紧力较大，故塑件应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高，使ABS 制品易产生熔接痕，所以模具设计时应尽量减少浇注系统对料流的阻力。ABS 易吸水，成型加工前应进行干燥处理。在正常的成型条件下，ABS 制品的尺寸稳定性较好。 产品数量：年产量200万件 塑件颜色：米黄色 查文献得： 塑件材料物理性能： 密度：305.1~02.1cm g 收缩率：%7.0~%4.0 熔点： 60~93℃ 热变形温度：93℃ 材料力学性能： 拉伸强度：MPa 63 拉伸弹性模量：GPa 9.2 弯曲强度：MPa 97 弯曲弹性模量：GPa 0.3 缺口冲击强度：20.6m KJ

顶出机构及其基本形式

顶出机构的设计原则 1.顶出机构应设置在动模一侧；因塑件 一般均留在动模一侧以便顶出。 2.顶出时与塑件的接触面应为塑件内表 面及其他不显眼的位置，以保证塑件外观。 3.顶出装置均匀分布，顶出力作用在塑 件承受力最大的部位。以防变形和损伤。 4.顶出机构应平稳顺畅，灵活可靠，足 够的强度、耐磨性，平稳顺畅无卡滞，并且制造方便，易于维修。 顶杆的结构形式和固定形式 ①顶杆的结构形式，如图6-5所示 ②顶杆的固定方式，如图6-6所示。 顶杆的组装精度，如图6-7所示。 ⅰ）配合长度L：当d<6㎜时， L=2d； 当d =6～10㎜时，L<。 ⅱ）配合精度：理论上，单边间隙不大于塑料的允许溢边值即可。 实际上要求总间隙不大于塑料的允许溢边值。

因各种塑料的溢边值不同，故顶杆和顶杆孔的配合精度为一范围H8/f8～H9/f9（流动性好→小；流动性差→大） ⅲ）顶杆和顶杆孔的配合间隙在注射时起排气作用，间隙大则排气功能好。故选择间隙时需兼顾排气和溢料两方面。顶杆顶出机构的设计要点： a. 设在脱模阻力较大部位： 成型件侧壁、边缘、拐角等处。如图6-8所示（形芯强度，为修复、扩孔留余地） b. 设在塑件承受力较大的部位：较厚 处、立壁、加强筋、凸缘上。以防顶出变形。 c. 位置布局合理，顶出受力平衡以避免 塑件变形。 d. 在确保顶出的前提下，数量尽量少以 简化模具结构，减少顶出对塑件表面影响。 e. 对有装配要求的塑件，顶杆端面应高 出形芯h=～㎜，以免影响塑件装配，但不能太高。

f. 顶杆应尽量短以保证顶出时的刚度、强度。 g. 不易过细，Φ<3㎜时，应采用阶梯形提高刚度。 h. 必须在塑件斜面设置顶杆时，为防止顶出过程中滑动，再顶杆部斜面上开横槽。图6-8 d） i. 当薄、平塑件上不允许有顶出痕迹时，将顶杆设在浇口附近。图6-8 e）j. 在带侧抽机构的模具中，顶杆位置尽量避免与活动型芯发生运动干扰。图6-8 f） k. 避开冷却水路 l.材料：T8A、T10A，头部淬硬HRC50～55。 2.顶管顶出机构 用于中心有圆孔的塑件及环形轴套类塑件。顶出时周边接触塑件，动作稳定可靠，塑件顶出均匀不变形，无明显痕迹，但精度要求高。材料T8A、T10A，经淬硬处理HRC50～55。加工较难，应尽量采用标准件。

二次顶出方式在注塑模具中的应用

二次顶出方式在注塑模具中的应用 摘要：制品的顶出方式对塑件的质量和生产效率有着重要的影响。由于二次顶出有着避免产品顶裂等优点,使得二次顶出运用越来越广。本文介绍了二次顶出常用的结构形式、适用场合以及设计要点。为从事模具设计工作的人员更合理更经济的选用二次顶出方式提供借鉴。关键词:二次顶出；注塑模具;顶针板;顶针托板 ?一、引言 ?产品的顶出有机械、液压和气动三种方式。其中机械顶出的运用最为普遍。一般情况下, 从模具中取出产品,顶出动作可一次完成。但是，由于产品的形状特殊，或者是生产时的要求,如果在一次顶出后,产品仍然在型腔中,或者是无法自动脱落，就需要再增加一次顶出动作。? 这便是二次顶出。二次顶出能够让顶出流程顺畅化，对于某些顶出行程需求较大的产品，利用二次顶出可以减少顶针在顶出时施加的力量，避免顶出时造成产品上的缺陷。如何设计顶出方式才能使得模具动作顺畅、加工成本低廉?通过以下几种结构形式的比较，再根据产品的结构特点,可以选用最为合理的顶出方式。 二、结构形式? 1.单顶针板组合的二次顶出机构(图1)

?图１?１.顶针板２．顶针托板3.顶辊 4.斜顶?5.推方杆6．顶针7．弹弓8．弯销９．销钉 所谓单顶针板组合，就是一般常见的单套顶针板组合(上顶针板及下顶针板各一） 1）弯销式二次顶出:??产品分析：此产品内部倒扣较大,且倒扣上有深骨位，顶出时会吃斜顶。采用二次顶出方式,能很好解决成品顶出不良、吃斜顶等问题。产品如图2所示: 图2 动作原理：第一次顶出，由顶辊3推动顶针板１和顶针托板２完成。当顶针6碰到B板时，由销钉9固定的弯销8转动,同时推动推方杆5完成第二次顶出。合模时弹弓7起复位作用。

二次顶出方式

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作者：深圳东江科技有限公司谢舜东[机电之家网]摘要：制品的顶出方式对塑件的质量和生产效率有着重要的影响。由于二次顶出有

着避免产品顶裂等优点，使得二次顶出运用越来越广。本文介绍了二次顶出常用的结构形式、适用场合以及设计要点。为从事模具设计工作的人员更合理更经济的选用二次顶出方式提供借鉴。 关键词：二次顶出；注塑模具；顶针板；顶针托板 一、引言 产品的顶出有机械、液压和气动三种方式。其中机械顶出的运用最为普遍。一般情况下，从模具中取出产品，顶出动作可一次完成。但是，由于产品的形状特殊，或者是生产时的要求，如果在一次顶出后，产品仍然在型腔中，或者是无法自动脱落，就需要再增加一次顶出动作。 这便是二次顶出。二次顶出能够让顶出流程顺畅化，对于某些顶出行程需求较大的产品，利用二次顶出可以减少顶针在顶出时施加的力量，避免顶出时造成产品上的缺陷。如何设计顶出方式才能使得模具动作顺畅、加工成本低廉？通过以下几种结构形式的比较，再根据产品的结构特点，可以选用最为合理的顶出方式。 二、结构形式 1.单顶针板组合的二次顶出机构(图1)

图1 1.顶针板 2.顶针托板 3.顶辊 4.斜顶 5.推方杆 6.顶针 7.弹弓 8.弯销 9.销钉 所谓单顶针板组合，就是一般常见的单套顶针板组合(上顶针板及下顶针板各一) 1）弯销式二次顶出： 产品分析：此产品内部倒扣较大，且倒扣上有深骨位，顶出时会吃斜顶。采用二次顶出方式，能很好解决成品顶出不良、吃斜顶等问题。产品如图2所示： 图2

动作原理：第一次顶出，由顶辊3推动顶针板1和顶针托板2完成。当顶针6碰到B板时，由销钉9固定的弯销8转动，同时推动推方杆5完成第二次顶出。合模时弹弓7起复位作用。 结构特点：此结构简单，弯销加工方便，成本较低。但弯销靠与板的接触面做旋转运动，生产量大时，受力不平衡，容易出现偏差。 2）推板式二次顶出(图3) 图3 1.A板 2.B板 3.推板 4.推板 5.顶针板 6.顶针托板 7.下码模板8.顶辊9.推方杆10.推方杆11.顶针 12.垫块13.垫块14.垫块15.限位螺丝16.限位螺丝 17.下模镶件18.下模镶件 产品分析：该产品中间部分较高，包紧力大，顶出时易顶裂。采用推板顶出再用推方和顶针顶出的方式，能避免出现顶出不平衡所引起的顶裂。产品如图4所示： 图4

热流道复杂抽芯斜顶出双色注塑模具设计

热流道复杂抽芯斜顶出双色注塑模具设计 刘庆东广州工程技术职业学院机电工程系 摘要：分析了某双色注塑件的成型工艺性，该产品尺寸小，外观要求高，结构复杂，并针对塑件在模具中必须倾斜放置导致顶出方向和受力面不垂直造成顶出困难，设计了斜顶出机构；针对产品尺寸小，抽芯部位多且前、后模都要抽芯导致抽芯机构设计困难，设计了Ｔ型块、斜导柱、顶针板等抽芯机构；针对二次注射不能在塑件表面进胶且塑件周围满滑块导致浇注系统设计困难，设计了热流道转冷流道的浇注系统。检验结果表明，所设计的双色模具结构合理，动作可靠，可以满足生产要求。 关键词：双色注塑模具；热流道；复杂抽芯机构；斜顶出 前言 相对于传统的单色注射成型，双色注射成型可以使塑件在外观和功能方面得到极大改善，近年来得到越来越广泛的应用。受到生产成本以及生产条件的制约，双色注射成型的塑件在塑料制品中所占比例还较小。双色注射成型具有其独有的成型特点，双色注塑模具与单色注塑模具在结构上的要求不同，国内对于双色注塑模具结构的研究还较少。本文以某塑件的双色注塑模具为例，对双色注塑模具的结构，特别是前、后模的抽芯机构做了较深入的分析。 １塑件工艺性分析 某双色注射成型塑件为形状复杂的壳体，图１为该塑件的外观图，图２为该塑件一次注射成型部分。该塑件的结构特点是：尺寸小，外形尺寸仅为３０ｍｍ×１９ｍｍ×１８ｍｍ；结构复杂，塑件四面皆有侧凸或侧凹。塑件的材料为聚碳酸酯（ＰＣ）／丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物（ＡＢＳ），一次注

射的材料为ＰＣ，二次注射的材料为ＡＢＳ。ＡＢＳ的收缩率为０．５％，ＰＣ的收缩率为0.5 ％。双色模的收缩率取决于一次注射成型的塑料，二次注射成型的塑料取和一次注射成型的塑料相同的收缩率，因此收缩率取０.5％；塑件的外观品质要求高，外表面不允许有浇口或夹水线的痕迹。 塑件在模具中的摆放位置是一次注射的塑料位于下方，二次注射的塑料位于上方，这样二次注射的塑料就可以完全覆盖在一次注射的塑料之上。分型面取在塑件的最大轮廓处，即一次注射与二次注射的分界处。由图１（ａ）和图１（ｂ）可见，分型面以下四周皆有侧凸或侧凹需要抽芯，分型面以上前后方向有侧孔需要抽芯。另外，如图１（ｃ）所示，在分型面以上，二次注射的斜面上有许多凸起结构，如果塑件在模具中分型面沿水平放置，则此部位必须在前模一侧设计倾斜的抽芯滑块才能脱模，这样做滑块会在塑件表面留下夹水线而影响外观；要保证塑件外观品质就必须将塑件的分型面在模具中倾斜放置，由此带来的问题就是顶出方向和顶出作用面不垂直，受力不好。 ２模具结构设计