金屬壓鑄工藝與模具設計-推出機構設計

推出機構設計 3/15/2016 第 11章 推出機構設計 開模后，使壓鑄件從成型零件上脫出的機構稱推出機構，也有稱脫模機構、頂出機構的。推出機構一般設置在動模部分。 3/15/2016 第 11章 推出機構設計 推出機構分類及組成 推桿推出機構 推管推出機構 推件板推出機構 復位與預復位機構設計 推出機構的導向 其他推出機構 3/15/2016 推出機構分類及組成 推出機構的分類 推出機構的組成 推出機構設計要點 3/15/2016 推出機構分類及組成 3/15/2016 推出機構的分類 根據(jù)推出機構的基本傳動形式，推出機構可分為：手動推出、機動推出和液壓推出。手動推出是開模后壓鑄件隨動模移至最大開模距離，手工操作推出機構，使壓鑄件脫出成型零件；液壓推出也是要將動模移到最大開模距離，用液壓推出器推動推出機構，使壓鑄件脫模；機動推出是開模過程中鑄件隨動模移動，當壓鑄機頂桿接觸推出機構的推板時，推出機構與壓鑄件停止運動，而動模繼續(xù)開模移動，成型零件與壓鑄件脫開。 根據(jù)推出元件分：有推桿推出機構、推管推出機構、推件板推出機構等。 根據(jù)推出動作形式分：有一次推出機構、二次推出機構、多次分型推出機構、定模推出機構等。 3/15/2016 推出機構的組成 推出機構 (見圖 以下幾部分組成： (1) 推出元件。推出機構中直接接觸、推動鑄件的零件稱為推出元件。常用的推出元件有推桿、推管、推件板、成型推板等。圖 和推管 1。 (2) 復位元件。復位元件的作用是使推出機構在推出鑄件后，在合模狀態(tài)時回復到推出鑄件前的準確位置。復位元件一般為復位桿，如圖 。 (3) 導向元件。導向元件的作用是保證推出機構按既定方向平穩(wěn)可靠地往復運動，有時還承受推板等構件的重量。圖 、推板導套 5。 (4) 限位元件。限位元件保證推出機構在壓射力作用下不改變位置，起到止退、限位作用。常用的限位元件有檔釘 (見圖 )、擋圈等。 (5) 結構元件。使推出機構各元件裝配、固定成一個整體的元件為結構元件，如推板、推桿固定板、連接件等。圖 、推桿固定板 7。 3/15/2016 推出機構設計要點 推出機構設計是否合理，對壓鑄件質量有直接影響。因此，設計推出機構時先要對推出力、推出部位進行分析研究。 1. 推出部位的選擇 推出部位是指壓鑄件上受推出元件作用的部位，這一部位的選擇原則是要保證壓鑄件質量。如： (1) 推出部位應設在受壓鑄件包緊的成型部分 (如型芯 )周圍以及收縮后互相拉緊的孔或側壁周圍 (見圖 (2) 推出部位應設在脫模斜度較小或垂直于分型面方向的深凹處的成型表面附近 (見圖 (3) 推出部位盡量設在壓鑄件的凸緣、加強肋及強度較高的部位 (見圖 (4) 推出部位應位于動模澆道上或受壓鑄件包緊力較大的分流錐周圍。 (5) 推出部位在壓鑄件上的分布應對稱、均勻，防止推出時變形。 (6) 推出部位不設在鑄件重要表面或基準面，防止在這些部位留下推痕。 (7) 設置推出元件應避免與活動型芯發(fā)生干擾。 3/15/2016 推出機構設計要點 圖 型芯周圍及分流錐頭部設置推桿 3/15/2016 推出機構設計要點 圖 脫模斜度小且型腔較深處設推出元件 3/15/2016 推出機構設計要點 圖 垂直分型面方向長度較大的成型表面設推出元件 3/15/2016 推出機構設計要點 圖 壓鑄件凸臺處設推出元件 3/15/2016 推出機構設計要點 3/15/2016 推出機構設計要點 3/15/2016 推出機構設計要點 3/15/2016 推出機構設計要點 圖 推出距離計算 3/15/2016 推桿推出機構 推桿推出機構的特點 推桿設計 推板尺寸 3/15/2016 推桿推出機構 3/15/2016 推桿推出機構的特點 推桿推出機構被廣泛應用是因為它有如下特點： (1) 作為推出元件的推桿，形狀較簡單，制造維修方便。 (2) 可根據(jù)鑄件對成型零件包緊力的大小，靈活選擇推桿直徑、數(shù)量和推出部位，使推出力均衡。 (3) 推出動作簡單，不易發(fā)生故障，安全可靠。 (4) 某些情況下，推桿可兼作復位桿用，簡化模具結構 (見圖 (5) 推桿設置在動?；蚨Ｉ钋粫r可兼排氣、溢流用 (見圖 (6) 推桿頭部制成特定形狀后可兼承托嵌件之用 (見圖 (7) 推桿端面可用來成型壓鑄件標記、圖案。 (8) 壓鑄件表面會留下推桿印痕，有礙表面美觀。如印痕在鑄件基準面上，則影響尺寸精度。 (9) 推桿截面小，推出時鑄件與推桿接觸面積小，受推壓力大，若推桿設置不當會使鑄件變形或局部破損。 3/15/2016 推桿推出機構的特點 圖 推桿兼作復位桿 3/15/2016 推桿推出機構的特點 3/15/2016 推桿推出機構的特點 3/15/2016 推桿設計 推桿位置按 節(jié)介紹推桿形狀、尺寸、配合及固定等。 1推桿的形狀 推桿推出端截面形狀受壓鑄件被推部位的形狀和鑲塊鑲拼結構的影響較大，常見的形狀有圓形、正方形、矩形、半圓形。圓形制造最為方便，應用最廣；矩形用于深腔薄壁鑄件的推出。在特殊情況下，也可用異形推桿 (見圖 推桿推出端表面形狀根據(jù)壓鑄件被推部位表面形狀不同而有所不同。常見有平面形、圓錐形、凹面或凸面形、斜鉤形等 (見圖 一般應用的是平面形圓截面推桿。當推桿推出端直徑小于 8 考慮加強推桿后部以增加推桿剛度 (見圖 b)。 3/15/2016 推桿設計 圖 推桿推出端截面形狀 3/15/2016 推桿設計 3/15/2016 推桿設計 3/15/2016 推桿設計 圖 推桿直徑與推出力關系曲線圖 3/15/2016 推桿設計 3/15/2016 推桿設計 3/15/2016 推桿設計 3/15/2016 推桿設計 3/15/2016 推桿設計 3/15/2016 推桿設計 3/15/2016 推桿設計 3/15/2016 推桿設計 3推桿的固定 推桿的固定應保證推桿定位準確；能將推板作用的推出力由推桿尾部傳到端部推出壓鑄件；復位時尾部結構不應松動和脫落。推桿固定方法有多種，生產(chǎn)中廣泛應用的是如圖 a)所示的臺階沉入固定式。 凡推桿有方向性要求而動模鑲塊上的推桿孔又不能給予定位時，可在推桿尾部設置定位結構，以防止推桿轉動。 3/15/2016 推桿設計 3/15/2016 推板尺寸 3/15/2016 推板尺寸 圖 推板厚度計算簡圖 3/15/2016 推板尺寸 3/15/2016 推板尺寸 3/15/2016 推管推出機構 推管推出機構特點和常見組裝形式 推管設計 3/15/2016 推管推出機構 推管是推桿的一種特殊形式。其傳動方式與推桿基本相同，而推出元件是管狀零件，設置在型芯外圍以推出壓鑄件。 3/15/2016 推管推出機構特點和常見組裝形式 推管推出機構由推管、推板、推管緊固件及型芯緊固件等組成，如圖 1推管推出機構的特點 與推桿推出機構比較，推管推出機構有如下特點： (1) 推出力作用點離包緊力作用點距離較近，推出力平穩(wěn)、均勻，是較理想的推出機構。 (2) 推管推出的作用面積大，壓鑄件受推部位的受推壓力小，壓鑄件變形小。 (3) 推管與型芯配合間隙有利于型腔氣體的排出。 (4) 適合推出薄壁筒形壓鑄件。但鑄件過薄 (壁厚小于 1.5 ，因推管加工困難、容易損壞，故不宜采用推管推出。 (5) 對型芯噴刷涂料比較困難。 2推管推出機構常見組裝形式 如圖 芯裝在動模座板上，加工裝配方便，但增加了型芯長度和模具厚度，這種組裝形式多用于較大的厚壁筒形鑄件壓鑄模。如圖 芯裝在動模板上，推管裝在內推板上，由推板上的推桿推動內推板，帶動推管。這種形式加工和裝配都比較方便，推管強度增高，但動模厚度增加，推出距離不宜過大。如圖 管中部軸向有兩長槽，以便推管往復運動時方銷可在槽內滑動。此種形式結構比較緊湊，但型芯的緊固力較小，用于小型芯的壓鑄模。 3/15/2016 推管推出機構特點和常見組裝形式 3/15/2016 推管推出機構特點和常見組裝形式 圖 縮短推管、型芯的組裝形式 3/15/2016 推管推出機構特點和常見組裝形式 圖 方銷固定型芯的組裝形式 3/15/2016 推管設計 3/15/2016 推管設計 3/15/2016 推件板推出機構 推件板又稱卸料板。推件板推出機構是利用推件板的推出運動，從固定型芯上推出鑄件的機構。其特點與推管推出機構相似。推件板推出機構適用于鑄件面積大、壁薄而輪廓簡單的深腔鑄件。 推件板推出機構的組成如圖 主要由推件板 3、動模鑲塊 2、推件板推桿 6、推板 7、導柱 5和導套 4等零件組成。推出力通過推板、推件板推桿作用到推件板上將壓鑄件從型芯 1上推出。如圖 (b)推出形式易堆積金屬殘屑，而圖 (a)是整塊推件板，推出后推件板底面與動模分開一段距離，清理方便，有利排氣，應用較廣。 推件板推出機構設計要點為： (1) 推出壓鑄件時動模鑲塊推出距離 ，以使模具在復位時保持穩(wěn)定。 (2) 推件板推桿可以設在模具分型面的水平投影面內，也可以設在水平投影面外，視具體情況而定。 (3) 型芯與推件板 (動模鑲塊 )間的配合一般在 H7/H7/型芯直徑較大，與推件板配合段可做成 1 3的斜度，以減少推出阻力。 3/15/2016 推件板推出機構 3/15/2016 推件板推出機構 3/15/2016 復位與預復位機構設計 推出機構的復位 預復位機構 3/15/2016 復位與預復位機構設計 在壓鑄生產(chǎn)過程的每一次循環(huán)中，推出元件推出壓鑄件后，都必須準確地回到起始位置，這就是推出機構的復位。 3/15/2016 推出機構的復位 推出機構的復位動作常用復位桿來完成。 1復位桿復位動作過程 復位桿復位動作過程如圖 模狀態(tài)時復位桿端面與動定模分型面平齊。開模后，當動模、鑄件、推出機構一起移動到一定距離時，壓鑄機頂桿接觸推板，推出機構與鑄件一起被頂住。動模繼續(xù)移動從鑄件中抽出，此時復位桿高出動模分型面。合模時，推出機構隨動模一起向定?？繑n，復位桿先與定模分型面接觸使推出機構停止運動，而動模繼續(xù)合模，待動定模合攏時推出機構也就恢復到初始位置。 2限位元件 限位元件是使推出機構復位后能處于準確可靠位置的零件。常用的限位元件有如圖 中 (a)用 位精度不高，用于不用通用動模座板的小型模具。圖 (b)限位調整較靈活，但限位精度也不高，用于小型模具。圖 (c)中推板導柱兼對支承板起支承作用，限位擋圈限位精度較高，用于中型模具。大中型模具用圖 (d)所示限位釘 (又稱擋釘 )，限位精度高，剛度高。 3復位桿復位設計要點 (1) 復位元件及限位元件的位置通常在型腔、抽芯機構、推出機構設計確定后，選擇合理空間位置設置 4根或 2根復位桿和 4個限位釘。應對稱布置，使推板受力均衡。 (2) 限位元件盡可能布置在壓鑄件投影面積范圍內，以改善推板受力狀況。 (3) 采用推桿或推管推出機構時，應設復位桿。設計中也可用復位桿兼作推桿推出壓鑄件。 (4) 在推件板推出機構和斜滑塊推出機構中，推件板和斜滑塊本身具有使推出機構復位的功能，可不另設復位機構。 3/15/2016 推出機構的復位 3/15/2016 推出機構的復位 3/15/2016 預復位機構 預復位機構是合模前或合模過程中，在動、定模閉合前，將推出元件準確地送回到原來的起始位置的一種裝置。預復位通常在下列兩種情況下采用：推出元件推出壓鑄件后所處的位置影響到嵌件或活動鑲件 (型芯 )的安放；推出元件與活動型芯的運動路線相交，插芯動作受到干擾。 1機動推出機構的預復位 由 推出元件設置在活動型芯的投影面積以內時，就有可能使推出元件與活動型芯兩者動作發(fā)生干擾。因此，推出元件需預先復位。通常采用擺板式、三角滑塊式等預復位機構。 如圖 構中的預復位桿安裝在定模上，合模時，在斜導柱驅動滑塊動作之前，預復位桿推動擺板繞軸旋轉，擺板推動推板復位。擺板式預復位是在合模過程中進行的，用于推出距離較大的預復位。 如圖 是擺板換成了可在推板上滑動的三角塊。合模時，預復位桿推動三角塊，因受動模上斜面制約，三角塊在推板上滑動的同時推動推板復位。這種機構用于推出距離小的預復位。 2液壓推出器推出機構的預復位 這種推出機構的預復位可由液壓推出器來完成。預復位可在合模前完成。 3手動推出機構的預復位 由齒輪齒條傳動的手動推出機構的預復位只要改變操作程序即可。這類預復位是在合模前完成的。 3/15/2016 預復位機構 3/15/2016 預復位機構 3/15/2016 推出機構的導向 引導推板帶動推出元件平穩(wěn)地作往復運動的導柱通常稱推板導柱。有的推板導柱還起支承作用。推板導柱一般與推板導套配合使用。最簡單的導向元件是推件板推桿或復位桿兼作推板導柱用，適用于推板重量輕的小型模具。如圖 (a)的導柱兩端分別裝在支承板和動模座板上，使模具后部組成一個框架結構，剛度好。推板導柱還起支撐作用，支承板剛度亦有提高。這種結構適用于大型模具。圖 (b)結構簡單，推板導柱與推板導套易達到配合要求，但推板導柱會單邊磨損，且不起支承作用。推板復位時靠定位圈定位。定位圈用螺釘緊固，生產(chǎn)中易松動，適用于小型模具。圖(c)中導柱加工方便，精度易保證，推板導柱也起支承作用，適用于中型模具。 3/15/2016 推出機構的導向 3/15/2016 其他推出機構 某些壓鑄件在結構或工藝上若有特殊要求，設計模具時就要考慮要有滿足這些要求的機構。 1兩級推出機構 前面介紹的推出機構一個推出動作就使鑄件脫模，這種推出機構稱一級推出機構或一次推出機構。有時，一次推出鑄件會使鑄件變形，就需要考慮使用兩個推出動作，以分散脫模力。第一個推出動作使鑄件先從部分成型零件上脫出，再由第二個推出動作使鑄件完全從成型零件上脫出。 如圖 (a)為推出前狀態(tài)。開模時壓鑄機頂桿頂住推板 8，使之不動，推板 8通過定距塊 7使推板 5也停止運動。動模繼續(xù)開模運動，鑄件從型芯 2上脫出。動模運動帶動擺桿 6移到推板 8處被迫轉動，從而推動推板 5，使鑄件從模板 1上脫出。 如圖 桿 4裝在定模上，三角塊 7裝在推板 8上并能在推板上滑動。開模時，壓鑄機頂桿頂住推板 8，推板 8帶動推板 6一起停止運動。動模繼續(xù)開模運動，鑄件從型芯上脫出。當楔桿接觸三角塊后，將三角塊推動并在推板 8上滑動。三角塊斜面推動推板 6，使鑄件從模板 2上脫出。 2定模推出機構 鑄件有時可能留在定模，需要將鑄件強制脫離定模，就需在定模部分設置推出機構。如圖 鑄件有側孔，但主要包緊力是對定模型芯 3的包緊力。為避免分型時單靠型芯 6拉動鑄件脫出定模引起鑄件變形，要求在開模同時用定模推件板 4將鑄件脫出定模。定模推件板由滑塊 5上的凸臺帶動在開模時一同推出。當滑塊 5抽芯距達到凸臺凸出距離時，滑塊 5與推件板 4分離，此時鑄件對型芯 3的包緊力已大部分卸除，可借助側型芯 6帶動繼續(xù)脫出定模。 3/15/2016 其他推出機構 3多次分型機構 為使鑄件脫模，有時