第7章導向與頂出機構設計一、導向與頂出機構的分類與選用二、MoldWizard導向與頂出機構設計三、模具設計實例1第7章導向與頂出機構設計一、導向與頂出機構的分類與選用1一、導向與頂出機構的分類與選用1.導向定位機構常用的導向機構是導柱導向機構。導向零件包括導柱和導套。導柱與導套配合使用，使模具在工作時的開模和閉合時，起導向作用，引導動定模正確閉合，避免成形零件先接觸而可能造成的損壞；導柱導套同時承受由于在塑料注射時注射機運動誤差以及注射不平衡所引起的側壓力，以保證塑件精度，當該壓力很大時，不能僅靠導柱來承擔，還需加設錐面定位裝置。2一、導向與頂出機構的分類與選用2（1）導柱導柱技術要求如下：1)導柱端面制成錐形或者半球形，以便導柱能順利進入導向孔。2)導柱的長度必須比凸模端面高出6~8mm，如圖所示，以免導柱未導準方向而型芯先進入型腔，造成碰撞。3)導柱表面應具有良好的耐磨性和硬度，芯部堅韌，不易折斷，因此多采用低碳鋼經滲碳淬火處理，或碳素工具鋼經淬火處理，硬度為HRC50~55。3（1）導柱34)導柱應合理均勻布置在分型面的四周，為確保模具裝配或合模時的正確性，可以采用等直徑導柱不對稱布置，或者不等直徑對稱布置的形式，圖示為常用的導柱布置方式。44)導柱應合理均勻布置在分型面的四周，為確保模具裝配或合模時導柱分為帶頭導柱和有肩導柱1)帶頭導柱分兩段。圖示為帶頭導柱圖，近頭段為在模板中的安裝段，采用H7/k6配合；另一段為滑動部分，其與導套的配合為H7/f7。帶頭導柱結構簡單，加工方便，常用于簡單模具。5導柱分為帶頭導柱和有肩導柱52)有肩導柱，用于精度要求高，生產批量大的模具。有肩導柱又分為Ⅰ型（圖a）和Ⅱ型（圖b），其中，有肩導柱大端與導套的外經尺寸相同，固定導柱與導套的兩孔可同時加工，同心度好。有肩導柱的安裝段與模板孔的配合為H7/k6，滑動段與導套的配合為H7/f7。62)有肩導柱，用于精度要求高，生產批量大的模具。有肩導柱又(2)導套導套的技術要求如下：1)為使導柱能順利進入導套，在導套的前端應倒圓角。2)導向孔最好能做成通孔，否則會因為孔中的氣體無法排出而產生反壓力，造成導入困難，必須采用盲孔時，可以在側面增加通氣孔，如圖所示。3)導套的硬度應比導柱低，這樣可以改善摩擦，防止導柱或導套拉毛。7(2)導套7導套包括直導套和帶頭導套1)直導套，結構簡單，加工方便，常用于簡單模具。直導柱的結構圖如圖所示，安裝段與模板孔的配合為H7/k6，滑動段與導柱的配合為H7/f7。8導套包括直導套和帶頭導套82)帶頭導套，結構較復雜，用于精度要求高的模具。帶頭導套有分為又分為Ⅰ型（圖a）和Ⅱ型（圖b）。其中，安裝段與模板孔的配合為H7/k6，滑動段與導柱的配合為H7/f7。92)帶頭導套，結構較復雜，用于精度要求高的模具。帶頭導套有分（3）導柱與導套的配合形式導柱與導套的配合形式可根據模具的結構及生產要求來選擇，常見的配合形式如圖所示。其中，圖a容易磨損；圖b和圖c加工時同軸度不易保證；圖d和圖e兩種形式的導向孔直徑相等，可以一起加工，同軸度較好；圖f結構比較復雜，不易加工。10（3）導柱與導套的配合形式10(4)錐面定位機構當要求較高的合模定位精度時，由于導柱與導套之間是間隙配合，無法保證定位精度。同時，注射成形往往會產生很大的側壓力，如果全部由導柱來承擔，容易造成導柱的彎曲變形，甚至使導柱卡死或損壞。因此，在成形大型、深腔、薄壁、高精度、或者偏心的塑件時，應增設錐面定位機構。設置錐面定位機構時需考慮凸模和凹模的受力狀態(tài)。如圖所示，其中圖a不合理，因為成型時在注射壓力的作用下凹模模塊會向外漲開，一方面在分型面上形成間隙，另一方面降低凹模的強度和使用壽命。圖b合理，此時型芯模塊環(huán)抱凹模模塊，使凹模模塊受力也無法向外漲開，既防止了凸模凹模配合偏心，又啟到向內鎖模的作用。11(4)錐面定位機構112.頂出機構（推出機構）主要作用是將塑件從模具中脫出，以及將凝料從流道內拉出并卸除。122.頂出機構（推出機構）12頂出機構的設計原則：1)脫模后塑料制品不能變形，推力均勻、作用面積大、離凸模距離適宜。2)脫模后塑料制品不能破碎，推力作用在塑料制品強度高的位置。3)脫模后不能破壞塑料制品的外觀。4)脫模機構應準確、動作可靠、制作方便、容易更換。分類：推桿頂出機構、推管頂出機構、推件板頂出機構、活動鑲件及凹模推出機構、綜合推出機構13頂出機構的設計原則：13(1)推桿頂出機構推桿又稱頂桿。推桿脫模機構是最常用的頂出機構。其優(yōu)點是：制造方便、阻力小、易于更換、脫模效果好。推桿機構的設計應注意以下幾點：1)推桿直徑不易太小，保證剛度和強度。直徑過小的推桿，做成階梯形。2)推桿應設在脫模阻力大的地方，如制品的厚壁位置或收縮大的凸模或嵌件周圍，固定時要考慮凸模固定板的強度。3)為避免推出痕跡影響制品外觀，推出裝置應設在制品的隱蔽面或非裝飾面，對于透明制品尤其要注意頂出位置及頂出形式的選擇。4)分布合理，保證塑料受力均勻、塑料不變形、不破裂。5)盡量不要在主流道處設置推桿。6)推桿不能與其他的機構（側抽芯機構）產生運動沖突，如果要設置推桿，必須設置復位機構。7)推桿端面應和型腔在同一平面或比型腔的端面高出0.05mm~0.10mm，且不應有軸向竄動。推桿與推件孔配合一般為H8/f8或H9/f9，其配合間隙不大于塑料的溢料間隙（0.02mm~0.08mm），以免產生飛邊。14(1)推桿頂出機構148)截面形狀與塑料制品的形狀相適應。9)與推桿孔的配合長度要根據推桿直徑確定，保證不發(fā)生卡住現(xiàn)象。推桿形狀如圖所示，其中，A型、B型為圓形截面的推桿，C型、D型為非圓形截面推桿。158)截面形狀與塑料制品的形狀相適應。15推桿固定形式如圖所示為。圖a為帶臺肩的推桿與固定板聯(lián)接的形式，這種形式是最常用的形式。圖b采用墊塊或墊圈來代替圖a中固定板上的沉孔，這樣可使加工簡便。圖d是推管的頂針常用的固定方式。16推桿固定形式如圖所示為。圖a為帶臺肩的推桿與固定板聯(lián)接的形式（2）推管推出機構對于中心有孔的圓形套類塑件，通常使用推管推出機構。圖示為推管推出機構的結構，圖a是型芯固定在模具底板上的形式，這種結構型芯較長，常用在推出距離不大的場合，當推出距離較大時可采用圖b、圖c的形式。推管配合如右圖所示。推管的內徑與型芯相配合，當直徑較小時選用間隙配合H8/f7。17（2）推管推出機構推管配合如右圖所示。推管的內徑與型芯相配合(3)推件板頂出機構高殼、薄壁類塑件和小型多孔零件常用推板脫模機構。推件板頂出機構的優(yōu)點是作用面積大，推出力大而均勻，運動平穩(wěn)，并且塑件上無推出痕跡。但如果型芯和推件板的配合不好，則在塑件上會出現(xiàn)毛刺，而且塑件有可能會滯留在推件板上。圖示是推件板推出機構的示例。18(3)推件板頂出機構18推件板設計原則1)為防止推件板在頂出過程中脫落，推件板和推板之間可采用固定聯(lián)接。2)推件板在頂出過程中必須處于被導向狀態(tài)，通?？繉е鶎?，導柱長度應大于脫件板的頂出距離。3)為減小推件板與型芯的摩擦，在推件板與型芯間留0.25mm間隙，或者在二者之間采用錐面配合，以防止推件板因偏心而溢料，上圖。4)推件板頂出機構中不必另設復位機構，因為在合模過程中，推件板能在合模力作用下復位。5)對于大型的深腔塑件或用軟塑料成型的塑件，推件板推出時，塑件與型芯間容易形成真空，造成脫模困難，為此應考慮增設進氣裝置。下圖所示是靠大氣壓力，使中間進氣閥進氣，塑件便能順利地從凸模上脫出。另外也可采用中間直接設置推盤的形式，使推出時迅速進氣。19推件板設計原則19(4)活動鑲件及凹模推出機構活動鑲件推出機構工作時，推桿將活動鑲件和塑件一起推出，然后用手工的方式取下塑件，推桿和活動鑲件一般采用螺紋連接。圖a采用整體活動鑲塊，圖b采用局部活動鑲塊。由于需要手工取件，這種頂出方式勞動強度大，生產率低。凹模推出機構，實質上就是推件板上有型腔的推出機構。圖c所示為采用凹模頂出塑件，設計時應注意，凹模板上的型腔不能太深，脫模斜度不能太小，否則開模后取件困難。推桿與凹模板用螺釘連接，防止凹模板從導柱上滑落。20(4)活動鑲件及凹模推出機構20(5)綜合推出機構當塑件制品結構復雜難以頂出時，可以采用兩種或兩種以上的推出形式，這種推出機構即稱為綜合推出機構。綜合推出機構有推桿、推件板綜合推出機構，也有推桿、推管綜合推出機構等等。圖示為推桿、推管、推件板三元綜合推出機構。21(5)綜合推出機構21推出機構的導向和復位推桿、推管一般裝配在推板和推板固定板之間。脫模機構工作時，由推板將注射機的頂出力傳遞給推桿（推管），為保證傳力平穩(wěn)、防止推桿（推管）變形或折斷，推板應處于被導向狀態(tài)。導向件還起支撐作用，可以減小注射成型時支承板的彎曲。推板的導向通常利用推板導柱、導套實現(xiàn)。常用的導向形式如圖所示。22推出機構的導向和復位22推出機構的導向和復位為了使推出零件在合模后能回到原來的位置，推桿或推管推出機構中通常還設有復位機構。目前最常用的是復位桿復位。即在分型面與推板件加入復位桿，利用合模力復位。復位桿一般為4根，大型模具6或8根，對稱布置在推板四周。復位桿必須和推桿固定在同一塊板上，它的長度必須一致，分布必須均勻，它的端面要與所在動模的分型面齊平。圖示為復位桿的結構和安裝位置。23推出機構的導向和復位23二、MoldWizard導向與頂出機構設計1.頂出標準件頂桿等頂出零件是在【標準件】里加載的，使用標準件管理功能可以選擇頂出零件類型并定位。（1）頂桿在【分類】下拉列表框中選擇Ejection選項，部件列表區(qū)域顯示有7種標準頂桿，如圖所示為其中的一種，即直頂桿。24二、MoldWizard導向與頂出機構設計24(2)其他推出元件在【分類】下拉列表框中選擇EjectorMisc選項，部件列表區(qū)域顯示有4種推出標準件，如圖所示為其中常用的2種，即拉料鑲件和錫青銅導套。拉料鑲件設置在動模側正對澆口套的位置，其倒錐特征的作用是將流道凝料從澆口套中拉出。錫青銅導套通常設定在各種導桿上，其作用是保護導桿，便于更換及將塑件與頂桿分離。25(2)其他推出元件25(3)限位釘在【分類】下拉列表框中選擇StopButtons選項，部件列表區(qū)域顯示限位釘及限位釘組，如圖所示。限位釘對推出機構起支承和調整作用，可防止推出機構在復位時受異物阻礙。限位釘組規(guī)定了限位釘?shù)牟贾梅绞健?/p>

26(3)限位釘262.頂桿后處理頂桿是脫模和復位機構的常用元件，可以在標準件功能中調用，加入的頂桿的長度是標準尺寸，頂桿的形狀也是規(guī)則的。而實際上，頂桿的長度和形狀需要適合產品和型腔，即需要修剪，因此在用標準件創(chuàng)建頂桿時，必須選擇比要求值長的頂桿，才可將其調整到合適的長度和形狀。為了方便地進行頂桿修剪，MoldWizard提供了專門的頂桿成型工具，可以定義頂桿的配合距離，并修剪頂桿端部形狀與塑件輪廓一致。由于頂桿的修剪功能要用到形成型腔型芯的分型片體（或已完成型腔型芯的提取區(qū)域），因此在使用頂桿功能之前必須完成型腔型芯的創(chuàng)建。272.頂桿后處理27(1)修剪過程【修剪過程】選項用來設定頂桿的修剪方法、頂桿修剪的顯示模式和設定修剪的參數(shù)。1)修剪方法對目標體的修剪方法共有3種：?調整長度：用參數(shù)來調整頂桿長度，如圖a所示。?片體修剪：用建模面來修剪頂桿，該單選按鈕使用鏈接幾何體，圖b。?取消修剪：選中【取消修剪】單選按鈕可去除已完成的頂桿的修剪，即恢復頂桿修剪之前的狀態(tài)。28(1)修剪過程282)引用集?TRUE:工作區(qū)顯示頂桿實體模型。?FALSE:工作區(qū)顯示推板被剪除后的空腔形狀。?兩者皆是:工作區(qū)顯示實體模型和空腔形狀兩部分。3)選擇步驟?選擇目標體:選擇需要修剪的頂桿，并完成修剪方法和引用集的設定。?選擇工具片體:定義包含頂桿修剪面的文件。4)修剪參數(shù)?配合長度:為了降低加工成本，并提高頂桿頂出和復位動作的順暢度，頂桿和頂桿孔并非全長配合，其配合長度需采用配合長度值控制，如圖所示。?偏置值:控制模具上頂桿偏置孔和頂桿之間的徑向距離，如圖所示。292)引用集29（2）修剪組件使用【修剪組件】選項卡來創(chuàng)建另外的修剪部件或修剪曲面，如圖所示。(1)修剪部件?（新部件）：定義彈出窗口中的新修剪部件名稱。?（刪除）：刪除【修剪部件】列表中的高亮條目。(2)修剪曲面?（新建修剪曲面）。要修剪一個新的修剪曲面，需按照以下步驟操作：從現(xiàn)有修剪片體中選擇一個修剪片體；單擊按鈕；選擇一個現(xiàn)有的片體。?（編輯修剪曲面）?！揪庉嬓藜羟妗堪粹o可以選擇其他的修剪面或片體。這是一個重新鏈接的過程。任何有該曲面修剪的組件都會自動更新。?（刪除）。刪除功能用來刪除修剪曲面窗口中高亮的修剪曲面。30（2）修剪組件30三、模具設計實例本節(jié)進行數(shù)碼相機蓋模具的頂出機構設計，在前幾章基礎上進行設計。數(shù)碼相機蓋模具采用頂桿頂出。進行頂出機構設計時，先計算脫模力，再進行頂桿等推出零件的尺寸計算，最后在MoldWizard里完成數(shù)碼相機蓋模具的頂出機構設計。1.脫模力計算脫模力是指將塑件從型芯上脫出時所需克服的阻力。包括成型收縮的包緊力、帶通孔的殼體類塑件的大氣壓力、機構運動的摩擦力和塑件對模具的粘附力等。影響脫模力的主要因素有：(1)型芯成型部分的表面積及其形狀。(2)收縮率及摩擦系數(shù)。(3)塑件壁厚和包緊型芯的數(shù)量。(4)型芯表面粗糙度。(5)成型工藝參數(shù)（如注射壓力、冷卻溫度等）。31三、模具設計實例31對于數(shù)碼相機蓋，其t（壁厚）=2mm，d（長度）=100mm。因為t/d＝2／100＝0.02<0.05，所以數(shù)碼相機蓋屬于薄壁制件，脫模力（F）按下式計算：其中，─矩環(huán)行制件平均壁厚（mm）；E─塑料的彈性模量（MPa）；S─塑料平均收縮率；l─制件對型芯包含長度（mm）；─模具型芯脫模斜度；f─制件與型芯間的摩擦系數(shù)；─塑料泊松比；k2─無量綱系數(shù)；A─塑件包緊型芯的側面積（mm2）。對于數(shù)碼相機蓋，=2mm，E=4.2X103MPa，S=0.006，l=23mm，=1.2°，f=0.3，=0.38，k2=1，A=(100+60)X2X23=7360mm2。因此，脫模力為：

（N）32對于數(shù)碼相機蓋，其t（壁厚）=2mm，d（長度）=100mm2.推出零件尺寸計算本模具中無推件板，只需計算推桿直徑。推桿直徑可以參照以下經驗公式：

其中，─安全系數(shù)；L─推桿長度（mm）；F─脫模力（N）；n─推桿數(shù)目；E─頂桿材料的彈性模量（MPa）。對于數(shù)碼相機蓋模具，=1，L=150mm，F(xiàn)=41730N，n=8，E=2.1X105MPa。因此，頂桿直徑為：

（mm）取整，得數(shù)碼相機蓋模具的頂桿直徑為5mm。綜合以上計算，得到數(shù)碼相機蓋模具的頂出方案為：頂桿直徑為5mm，頂桿長度約為130mm，頂桿數(shù)目8。332.推出零件尺寸計算333.創(chuàng)建頂管動模型芯有2個自攻螺釘結構，此處需設置頂管，先創(chuàng)建頂管零部件。[1單擊【標準】/【打開】按鈕，打開“\Example\7\xm\camera_top_010.prt”。[2]利用裝配導航器，只顯示動模部分（camera_movehalf_048）、動模型芯（camera_core_006）、滑塊導軌（camera_gb_l_002與camera_gb_r_003）和防磨墊板（camera_wp_005），如圖所示。343.創(chuàng)建頂管34[3]將動模型芯設為工作部件，單擊【特征】工具欄中的【拉伸】按鈕，如圖所示，將動模型芯圖示部位的?2mm×5mm的2個自攻螺絲小柱修剪掉。[4]將模具裝配體（camera_top_010）設為工作部件，單擊【標準件】按鈕，按下圖所示，創(chuàng)建自攻螺絲頂管。頂管選用的是FUTABA公司的E-SL型，頂管套規(guī)格是?5mm×125mm，頂針規(guī)格為?2mm×200mm。頂管完成后，裝配導航器里相應地出現(xiàn)一個頂管裝配目錄（camera_layout_022/camera_prod_003/camera_ej_sleeve_assy_001），里面包括頂針（camera_sleeve_pin_002）和頂管套（camera_sleeve_ej_003）。35[3]將動模型芯設為工作部件，單擊【特征】工具欄中的【拉伸3636[5]在【注塑模向導】工具條中單擊【頂桿后處理】按鈕，然后按照如圖所示進行操作，調整頂管頂針長度。37[5]在【注塑模向導】工具條中單擊【頂桿后處理】按鈕，然后[6]在【注塑模向導】工具條中單擊【頂桿后處理】按鈕，按照如圖所示步驟進行操作，修剪頂管長度。參考此步驟，修剪另一個頂管。38[6]在【注塑模向導】工具條中單擊【頂桿后處理】按鈕，按照如4.創(chuàng)建頂桿和拉料桿數(shù)碼相機蓋模具采用頂桿直接頂出結構，動模上均勻的布置6根頂桿。同時設有拉料桿，拉料桿用頂桿代替。[1]在【注塑模向導】工具條中單擊【標準件】按鈕，按下圖所示進行操作，創(chuàng)建頂桿。頂桿選用的是FUTABA公司的EJ型，規(guī)格是?5mm×150mm，HEAD_TYPE選類型3，為防轉頂桿。頂桿完成后，裝配導航器相應地出現(xiàn)6個相同的頂桿零件（camera_layout_022/camera_prod_003/camera_ej_pin_001）。394.創(chuàng)建頂桿和拉料桿394040[2]在【注塑模向導】工具條中單擊【頂桿后處理】按鈕，然后按照如圖所示進行操作，調整頂桿長度。頂桿自動修剪完成后，原來相同的頂桿被修剪成不同的長度，裝配導航器里的6個頂桿零件名稱也相應地變?yōu)椋╟amera_ej_pin_001/-1/-/2/-3/-4/-5）。41[2]在【注塑模向導】工具條中單擊【頂桿后處理】按鈕，然后按[3]【標準件】，創(chuàng)建拉料桿。拉料桿用頂桿替代，由頂桿經線切割得到。42[3]【標準件】，創(chuàng)建拉料桿。拉料桿用頂桿替代，由頂桿經線切[4]在【注塑模向導】工具條中單擊【頂桿后處理】按鈕，調整拉料桿的長度。調整拉料長度主要為了在動模型芯上修剪拉料桿孔，拉料桿只在距離分型面25mm的部位與動模型芯進行間隙配合。43[4]在【注塑模向導】工具條中單擊【頂桿后處理】按鈕，調整拉[5]將拉料桿設為工作部件，【拉伸】，修剪拉料桿，生成冷料穴結構。44[5]將拉料桿設為工作部件，【拉伸】，修剪拉料桿，生成冷料穴5.創(chuàng)建限位釘和導向機構數(shù)碼相機蓋模具設有限位釘，同時，頂出系統(tǒng)設有4個推板導柱和導套。[1]【標準件】按鈕，創(chuàng)建限位釘。455.創(chuàng)建限位釘和導向機構45[2]【標準件】按鈕，在推板和推桿固定板上設置推板導套。46[2]【標準件】按鈕，在推板和推桿固定板上設置推板導套。4[3]【標準件】，在支承板上設置推板導柱。規(guī)格為?12mm×117mm。47[3]【標準件】，在支承板上設置推板導柱。規(guī)格為?12mm[4]【腔體】，利用頂桿、頂管、限位釘、推板導柱、推板導套修剪支承板、動模型芯、推板、頂桿固定板、動模固定板。48[4]【腔體】，利用頂桿、頂管、限位釘、推板導柱、推板導套修模具設計與制造實訓_7-48課件第7章導向與頂出機構設計一、導向與頂出機構的分類與選用二、MoldWizard導向與頂出機構設計三、模具設計實例50第7章導向與頂出機構設計一、導向與頂出機構的分類與選用1一、導向與頂出機構的分類與選用1.導向定位機構常用的導向機構是導柱導向機構。導向零件包括導柱和導套。導柱與導套配合使用，使模具在工作時的開模和閉合時，起導向作用，引導動定模正確閉合，避免成形零件先接觸而可能造成的損壞；導柱導套同時承受由于在塑料注射時注射機運動誤差以及注射不平衡所引起的側壓力，以保證塑件精度，當該壓力很大時，不能僅靠導柱來承擔，還需加設錐面定位裝置。51一、導向與頂出機構的分類與選用2（1）導柱導柱技術要求如下：1)導柱端面制成錐形或者半球形，以便導柱能順利進入導向孔。2)導柱的長度必須比凸模端面高出6~8mm，如圖所示，以免導柱未導準方向而型芯先進入型腔，造成碰撞。3)導柱表面應具有良好的耐磨性和硬度，芯部堅韌，不易折斷，因此多采用低碳鋼經滲碳淬火處理，或碳素工具鋼經淬火處理，硬度為HRC50~55。52（1）導柱34)導柱應合理均勻布置在分型面的四周，為確保模具裝配或合模時的正確性，可以采用等直徑導柱不對稱布置，或者不等直徑對稱布置的形式，圖示為常用的導柱布置方式。534)導柱應合理均勻布置在分型面的四周，為確保模具裝配或合模時導柱分為帶頭導柱和有肩導柱1)帶頭導柱分兩段。圖示為帶頭導柱圖，近頭段為在模板中的安裝段，采用H7/k6配合；另一段為滑動部分，其與導套的配合為H7/f7。帶頭導柱結構簡單，加工方便，常用于簡單模具。54導柱分為帶頭導柱和有肩導柱52)有肩導柱，用于精度要求高，生產批量大的模具。有肩導柱又分為Ⅰ型（圖a）和Ⅱ型（圖b），其中，有肩導柱大端與導套的外經尺寸相同，固定導柱與導套的兩孔可同時加工，同心度好。有肩導柱的安裝段與模板孔的配合為H7/k6，滑動段與導套的配合為H7/f7。552)有肩導柱，用于精度要求高，生產批量大的模具。有肩導柱又(2)導套導套的技術要求如下：1)為使導柱能順利進入導套，在導套的前端應倒圓角。2)導向孔最好能做成通孔，否則會因為孔中的氣體無法排出而產生反壓力，造成導入困難，必須采用盲孔時，可以在側面增加通氣孔，如圖所示。3)導套的硬度應比導柱低，這樣可以改善摩擦，防止導柱或導套拉毛。56(2)導套7導套包括直導套和帶頭導套1)直導套，結構簡單，加工方便，常用于簡單模具。直導柱的結構圖如圖所示，安裝段與模板孔的配合為H7/k6，滑動段與導柱的配合為H7/f7。57導套包括直導套和帶頭導套82)帶頭導套，結構較復雜，用于精度要求高的模具。帶頭導套有分為又分為Ⅰ型（圖a）和Ⅱ型（圖b）。其中，安裝段與模板孔的配合為H7/k6，滑動段與導柱的配合為H7/f7。582)帶頭導套，結構較復雜，用于精度要求高的模具。帶頭導套有分（3）導柱與導套的配合形式導柱與導套的配合形式可根據模具的結構及生產要求來選擇，常見的配合形式如圖所示。其中，圖a容易磨損；圖b和圖c加工時同軸度不易保證；圖d和圖e兩種形式的導向孔直徑相等，可以一起加工，同軸度較好；圖f結構比較復雜，不易加工。59（3）導柱與導套的配合形式10(4)錐面定位機構當要求較高的合模定位精度時，由于導柱與導套之間是間隙配合，無法保證定位精度。同時，注射成形往往會產生很大的側壓力，如果全部由導柱來承擔，容易造成導柱的彎曲變形，甚至使導柱卡死或損壞。因此，在成形大型、深腔、薄壁、高精度、或者偏心的塑件時，應增設錐面定位機構。設置錐面定位機構時需考慮凸模和凹模的受力狀態(tài)。如圖所示，其中圖a不合理，因為成型時在注射壓力的作用下凹模模塊會向外漲開，一方面在分型面上形成間隙，另一方面降低凹模的強度和使用壽命。圖b合理，此時型芯模塊環(huán)抱凹模模塊，使凹模模塊受力也無法向外漲開，既防止了凸模凹模配合偏心，又啟到向內鎖模的作用。60(4)錐面定位機構112.頂出機構（推出機構）主要作用是將塑件從模具中脫出，以及將凝料從流道內拉出并卸除。612.頂出機構（推出機構）12頂出機構的設計原則：1)脫模后塑料制品不能變形，推力均勻、作用面積大、離凸模距離適宜。2)脫模后塑料制品不能破碎，推力作用在塑料制品強度高的位置。3)脫模后不能破壞塑料制品的外觀。4)脫模機構應準確、動作可靠、制作方便、容易更換。分類：推桿頂出機構、推管頂出機構、推件板頂出機構、活動鑲件及凹模推出機構、綜合推出機構62頂出機構的設計原則：13(1)推桿頂出機構推桿又稱頂桿。推桿脫模機構是最常用的頂出機構。其優(yōu)點是：制造方便、阻力小、易于更換、脫模效果好。推桿機構的設計應注意以下幾點：1)推桿直徑不易太小，保證剛度和強度。直徑過小的推桿，做成階梯形。2)推桿應設在脫模阻力大的地方，如制品的厚壁位置或收縮大的凸模或嵌件周圍，固定時要考慮凸模固定板的強度。3)為避免推出痕跡影響制品外觀，推出裝置應設在制品的隱蔽面或非裝飾面，對于透明制品尤其要注意頂出位置及頂出形式的選擇。4)分布合理，保證塑料受力均勻、塑料不變形、不破裂。5)盡量不要在主流道處設置推桿。6)推桿不能與其他的機構（側抽芯機構）產生運動沖突，如果要設置推桿，必須設置復位機構。7)推桿端面應和型腔在同一平面或比型腔的端面高出0.05mm~0.10mm，且不應有軸向竄動。推桿與推件孔配合一般為H8/f8或H9/f9，其配合間隙不大于塑料的溢料間隙（0.02mm~0.08mm），以免產生飛邊。63(1)推桿頂出機構148)截面形狀與塑料制品的形狀相適應。9)與推桿孔的配合長度要根據推桿直徑確定，保證不發(fā)生卡住現(xiàn)象。推桿形狀如圖所示，其中，A型、B型為圓形截面的推桿，C型、D型為非圓形截面推桿。648)截面形狀與塑料制品的形狀相適應。15推桿固定形式如圖所示為。圖a為帶臺肩的推桿與固定板聯(lián)接的形式，這種形式是最常用的形式。圖b采用墊塊或墊圈來代替圖a中固定板上的沉孔，這樣可使加工簡便。圖d是推管的頂針常用的固定方式。65推桿固定形式如圖所示為。圖a為帶臺肩的推桿與固定板聯(lián)接的形式（2）推管推出機構對于中心有孔的圓形套類塑件，通常使用推管推出機構。圖示為推管推出機構的結構，圖a是型芯固定在模具底板上的形式，這種結構型芯較長，常用在推出距離不大的場合，當推出距離較大時可采用圖b、圖c的形式。推管配合如右圖所示。推管的內徑與型芯相配合，當直徑較小時選用間隙配合H8/f7。66（2）推管推出機構推管配合如右圖所示。推管的內徑與型芯相配合(3)推件板頂出機構高殼、薄壁類塑件和小型多孔零件常用推板脫模機構。推件板頂出機構的優(yōu)點是作用面積大，推出力大而均勻，運動平穩(wěn)，并且塑件上無推出痕跡。但如果型芯和推件板的配合不好，則在塑件上會出現(xiàn)毛刺，而且塑件有可能會滯留在推件板上。圖示是推件板推出機構的示例。67(3)推件板頂出機構18推件板設計原則1)為防止推件板在頂出過程中脫落，推件板和推板之間可采用固定聯(lián)接。2)推件板在頂出過程中必須處于被導向狀態(tài)，通常靠導柱導向，導柱長度應大于脫件板的頂出距離。3)為減小推件板與型芯的摩擦，在推件板與型芯間留0.25mm間隙，或者在二者之間采用錐面配合，以防止推件板因偏心而溢料，上圖。4)推件板頂出機構中不必另設復位機構，因為在合模過程中，推件板能在合模力作用下復位。5)對于大型的深腔塑件或用軟塑料成型的塑件，推件板推出時，塑件與型芯間容易形成真空，造成脫模困難，為此應考慮增設進氣裝置。下圖所示是靠大氣壓力，使中間進氣閥進氣，塑件便能順利地從凸模上脫出。另外也可采用中間直接設置推盤的形式，使推出時迅速進氣。68推件板設計原則19(4)活動鑲件及凹模推出機構活動鑲件推出機構工作時，推桿將活動鑲件和塑件一起推出，然后用手工的方式取下塑件，推桿和活動鑲件一般采用螺紋連接。圖a采用整體活動鑲塊，圖b采用局部活動鑲塊。由于需要手工取件，這種頂出方式勞動強度大，生產率低。凹模推出機構，實質上就是推件板上有型腔的推出機構。圖c所示為采用凹模頂出塑件，設計時應注意，凹模板上的型腔不能太深，脫模斜度不能太小，否則開模后取件困難。推桿與凹模板用螺釘連接，防止凹模板從導柱上滑落。69(4)活動鑲件及凹模推出機構20(5)綜合推出機構當塑件制品結構復雜難以頂出時，可以采用兩種或兩種以上的推出形式，這種推出機構即稱為綜合推出機構。綜合推出機構有推桿、推件板綜合推出機構，也有推桿、推管綜合推出機構等等。圖示為推桿、推管、推件板三元綜合推出機構。70(5)綜合推出機構21推出機構的導向和復位推桿、推管一般裝配在推板和推板固定板之間。脫模機構工作時，由推板將注射機的頂出力傳遞給推桿（推管），為保證傳力平穩(wěn)、防止推桿（推管）變形或折斷，推板應處于被導向狀態(tài)。導向件還起支撐作用，可以減小注射成型時支承板的彎曲。推板的導向通常利用推板導柱、導套實現(xiàn)。常用的導向形式如圖所示。71推出機構的導向和復位22推出機構的導向和復位為了使推出零件在合模后能回到原來的位置，推桿或推管推出機構中通常還設有復位機構。目前最常用的是復位桿復位。即在分型面與推板件加入復位桿，利用合模力復位。復位桿一般為4根，大型模具6或8根，對稱布置在推板四周。復位桿必須和推桿固定在同一塊板上，它的長度必須一致，分布必須均勻，它的端面要與所在動模的分型面齊平。圖示為復位桿的結構和安裝位置。72推出機構的導向和復位23二、MoldWizard導向與頂出機構設計1.頂出標準件頂桿等頂出零件是在【標準件】里加載的，使用標準件管理功能可以選擇頂出零件類型并定位。（1）頂桿在【分類】下拉列表框中選擇Ejection選項，部件列表區(qū)域顯示有7種標準頂桿，如圖所示為其中的一種，即直頂桿。73二、MoldWizard導向與頂出機構設計24(2)其他推出元件在【分類】下拉列表框中選擇EjectorMisc選項，部件列表區(qū)域顯示有4種推出標準件，如圖所示為其中常用的2種，即拉料鑲件和錫青銅導套。拉料鑲件設置在動模側正對澆口套的位置，其倒錐特征的作用是將流道凝料從澆口套中拉出。錫青銅導套通常設定在各種導桿上，其作用是保護導桿，便于更換及將塑件與頂桿分離。74(2)其他推出元件25(3)限位釘在【分類】下拉列表框中選擇StopButtons選項，部件列表區(qū)域顯示限位釘及限位釘組，如圖所示。限位釘對推出機構起支承和調整作用，可防止推出機構在復位時受異物阻礙。限位釘組規(guī)定了限位釘?shù)牟贾梅绞健?/p>

75(3)限位釘262.頂桿后處理頂桿是脫模和復位機構的常用元件，可以在標準件功能中調用，加入的頂桿的長度是標準尺寸，頂桿的形狀也是規(guī)則的。而實際上，頂桿的長度和形狀需要適合產品和型腔，即需要修剪，因此在用標準件創(chuàng)建頂桿時，必須選擇比要求值長的頂桿，才可將其調整到合適的長度和形狀。為了方便地進行頂桿修剪，MoldWizard提供了專門的頂桿成型工具，可以定義頂桿的配合距離，并修剪頂桿端部形狀與塑件輪廓一致。由于頂桿的修剪功能要用到形成型腔型芯的分型片體（或已完成型腔型芯的提取區(qū)域），因此在使用頂桿功能之前必須完成型腔型芯的創(chuàng)建。762.頂桿后處理27(1)修剪過程【修剪過程】選項用來設定頂桿的修剪方法、頂桿修剪的顯示模式和設定修剪的參數(shù)。1)修剪方法對目標體的修剪方法共有3種：?調整長度：用參數(shù)來調整頂桿長度，如圖a所示。?片體修剪：用建模面來修剪頂桿，該單選按鈕使用鏈接幾何體，圖b。?取消修剪：選中【取消修剪】單選按鈕可去除已完成的頂桿的修剪，即恢復頂桿修剪之前的狀態(tài)。77(1)修剪過程282)引用集?TRUE:工作區(qū)顯示頂桿實體模型。?FALSE:工作區(qū)顯示推板被剪除后的空腔形狀。?兩者皆是:工作區(qū)顯示實體模型和空腔形狀兩部分。3)選擇步驟?選擇目標體:選擇需要修剪的頂桿，并完成修剪方法和引用集的設定。?選擇工具片體:定義包含頂桿修剪面的文件。4)修剪參數(shù)?配合長度:為了降低加工成本，并提高頂桿頂出和復位動作的順暢度，頂桿和頂桿孔并非全長配合，其配合長度需采用配合長度值控制，如圖所示。?偏置值:控制模具上頂桿偏置孔和頂桿之間的徑向距離，如圖所示。782)引用集29（2）修剪組件使用【修剪組件】選項卡來創(chuàng)建另外的修剪部件或修剪曲面，如圖所示。(1)修剪部件?（新部件）：定義彈出窗口中的新修剪部件名稱。?（刪除）：刪除【修剪部件】列表中的高亮條目。(2)修剪曲面?（新建修剪曲面）。要修剪一個新的修剪曲面，需按照以下步驟操作：從現(xiàn)有修剪片體中選擇一個修剪片體；單擊按鈕；選擇一個現(xiàn)有的片體。?（編輯修剪曲面）。【編輯修剪曲面】按鈕可以選擇其他的修剪面或片體。這是一個重新鏈接的過程。任何有該曲面修剪的組件都會自動更新。?（刪除）。刪除功能用來刪除修剪曲面窗口中高亮的修剪曲面。79（2）修剪組件30三、模具設計實例本節(jié)進行數(shù)碼相機蓋模具的頂出機構設計，在前幾章基礎上進行設計。數(shù)碼相機蓋模具采用頂桿頂出。進行頂出機構設計時，先計算脫模力，再進行頂桿等推出零件的尺寸計算，最后在MoldWizard里完成數(shù)碼相機蓋模具的頂出機構設計。1.脫模力計算脫模力是指將塑件從型芯上脫出時所需克服的阻力。包括成型收縮的包緊力、帶通孔的殼體類塑件的大氣壓力、機構運動的摩擦力和塑件對模具的粘附力等。影響脫模力的主要因素有：(1)型芯成型部分的表面積及其形狀。(2)收縮率及摩擦系數(shù)。(3)塑件壁厚和包緊型芯的數(shù)量。(4)型芯表面粗糙度。(5)成型工藝參數(shù)（如注射壓力、冷卻溫度等）。80三、模具設計實例31對于數(shù)碼相機蓋，其t（壁厚）=2mm，d（長度）=100mm。因為t/d＝2／100＝0.02<0.05，所以數(shù)碼相機蓋屬于薄壁制件，脫模力（F）按下式計算：其中，─矩環(huán)行制件平均壁厚（mm）；E─塑料的彈性模量（MPa）；S─塑料平均收縮率；l─制件對型芯包含長度（mm）；─模具型芯脫模斜度；f─制件與型芯間的摩擦系數(shù)；─塑料泊松比；k2─無量綱系數(shù)；A─塑件包緊型芯的側面積（mm2）。對于數(shù)碼相機蓋，=2mm，E=4.2X103MPa，S=0.006，l=23mm，=1.2°，f=0.3，=0.38，k2=1，A=(100+60)X2X23=7360mm2。因此，脫模力為：

（N）81對于數(shù)碼相機蓋，其t（壁厚）=2mm，d（長度）=100mm2.推出零件尺寸計算本模具中無推件板，只需計算推桿直徑。推桿直徑可以參照以下經驗公式：

其中，─安全系數(shù)；L─推桿長度（mm）；F─脫模力（N）；n─推桿數(shù)目；E─頂桿材料的彈性模量（MPa）。對于數(shù)碼相機蓋模具，=1，L=150mm，F(xiàn)=41730N，n=8，E=2.1X105MPa。因此，頂桿直徑為：

（mm）取整，得數(shù)碼相機蓋模具的頂桿直徑為5mm。綜合以上計算，得到數(shù)碼相機蓋模具的頂出方案為：頂桿直徑為5mm，頂桿長度約為130mm，頂桿數(shù)目8。822.推出零件尺寸計算333.創(chuàng)建頂管動模型芯有2個自攻螺釘結構，此處需設置頂管，先創(chuàng)建頂管零部件。[1單擊【標準】/【打開】按鈕，打開“\Example\7\xm\camera_top_010.prt”。[2]利用裝配導航器，只顯示動模部分