非常经典的塑模顶出系统设计标准.doc

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文件编号

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A

文件名称

顶出系统设计标准

生效日期

2014-03-01

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第15页共15页

胶件顶出是注射成型过程中最后一个环节，顶出质量好坏将最后决定胶件的质量；当模具打开时,胶件须留在具有顶出机构的半模（常在动模）上，利用顶出机构脱出胶件。

1.顶出设计原则：

（1）为使胶件不致因顶出产生变形，推力布置尽量均匀，并尽量靠近胶料收缩包紧的型芯，或者难于顶出的部位，如胶件细长柱位，采用司筒顶出。

（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，作用面也应尽可能大一些，如突缘、（筋）骨位、壳体壁缘等位置，筒形胶件多采用推板顶出。

（3）避免顶出痕迹影响胶件外观，顶出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顶出顶出位置及顶出形式的选择。

（4）避免因真空吸附而使胶件产生顶白、变形，可采用复合顶出或用透气钢排气，如顶杆与推板或顶杆与顶块顶出，顶杆适当加大配合间隙排气，必要时还可设置进气阀。

（5）顶出机构应运作可靠、灵活，且具有足够强度和耐磨性，如摆杆、斜顶顶出，应提高滑碰面强度、耐磨性，滑动面开设润滑槽；也可渗氮处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，如上图所示。

（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。

二常用的顶出机构

1顶针、扁顶针顶出

1.1胶件顶出常用方式有顶针、司筒、扁顶针、推板顶出；由于司筒、扁顶价格较高（比顶针贵8～9倍），推板顶出多用在筒型薄壳胶件，因此，顶出使用最多的是顶针。

当胶件周围无法布置顶针，如周围多为深骨位，骨深/15mm时，可采用扁顶针顶出。

顶针、扁顶针表面硬度在HRC55以上，表面粗糙度Ra1.6以下。

顶针、扁顶针顶出机构如图，

设计要点如下：

（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。

（6）避免顶针与前模产生碰面，此结果易损伤前模或出披峰。

1.2顶针位的布置原则

（1）顶针布置应使顶出力尽量平衡。

结构复杂部位所需脱模力较大，顶针数量应相应增加。

（2）顶针应设置于有效部位，如骨位、柱位、台阶、金属嵌件、局部厚胶等结构复杂部位。

骨位、柱位两侧的顶针应尽量对称布置，顶针与骨位、柱位的边间距一般取D=1.5mm，如下图所示，另外，应尽量保证柱位两侧顶针的中心连线通过柱位中心。

合理布置

不合理布置

顶针中心连线未通过柱位中心

顶针中心连线通过柱位中心

对称布置

对称布置

（3）避免跨台阶或在斜面上设置顶针，顶针顶面应尽量平缓，顶针应布置于胶件受力较好的结构部位。

如图所示。

顶针顶面为斜面、台阶

不好

顶针顶面为平面

较好

顶针

受力结构较好部位

（4）在胶件较深的骨位（深度≥20mm）或难于布置圆顶针时，应使用扁顶针。

需要使用扁顶针时，扁顶针处尽量采用镶件形式以利于加工。

如下左图

1—镶件2—扁顶针

尖、薄钢

碰前模面

1—前模2—顶针3—后模

（5）避免尖钢、薄钢，特别是顶针顶面不可碰触前模面。

如上右图

（6）顶针布置应考虑顶针与运水道的边间距，避免影响运水道的加工及漏水。

（7）考虑顶针的排气功能，为了顶出时的排气，在易形成抽真空的部位应布置顶针。

例如型腔较大平面处，虽胶件包紧力较小，但易形成抽真空，导致脱模力加大。

（8）有外观要求的胶件，顶针不能布置在外观面上，应采用其它顶出方法。

（9）对于透明胶件，顶针不能布置在需透光的部位。

产品顶出部位的选择

（10）顶出位置设在顶出力大的地方，如靠近型芯、筋等处。

（11）顶出位置设在强度、刚度最大部位。

如图

（11）.在排气不良场所可以考虑加顶针以利于排气，例如在十字筋下。

（12）.顶针布局时要三角形布置，平衡顶出。

如图

1.3.顶针选用原则

（1）选用直径较大的顶针。

即在有足够顶出位置的情况下，应选用较大直径、且尺寸优先的顶针。

（2）选用顶针的规格应尽量少。

选用顶针时，应调整顶针的大小使尺寸规格最少，同时尽量选用优先的尺寸系列。

尺寸规格参见第十章11.1节。

（3）选用的顶针应满足顶出强度要求。

顶出时，顶针要承受较大的压力，为避免小顶针弯曲变形，当顶针直径小于2.5mm时，应选用有托顶针。

（4）顶针直径优先整数，不要做小数或非标。

如：

Ø3,4,5,6,8

1.4顶针、扁顶针配合间隙

顶针、有托顶针、扁顶针配合部位如图所示，配合要求如下：

（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6.1.7所示，顶针顶部端面与后模面应齐平，

高出后模表面e£0.1mm。

1.5顶针固定

（1）固定顶针一般是在面针板加工台阶固定，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；另一种横向加定位销定位。

（2）无头螺丝固定，如图所示，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。

图6.2.1

顶棍孔

司筒

司筒针

无头螺丝

台阶（猪嘴形）圆柱位

圆柱位

2司筒顶出

司筒顶出如图所示，

司筒常用于长度/20mm的圆柱位顶出。

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；布置司筒时，司筒针固定位

不能与顶棍孔发生干涉。

2.1司筒配合要求

司筒脱模配合关系如图6.2.2图6.2.3所示，配合要求如下：

台阶（猪嘴形）柱位

（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。

垫块

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

2.3选用司筒的条件

（1）柱位高度≥20mm；但当柱位高度要求严格时，不能使用司筒。

（2）柱位处结构复杂，布置顶针困难；

（3）透明件，除柱位外，其它位置不允许顶针痕迹；

（4）一般情况下，司筒壁厚须≥1.0mm

（5）所定购司筒长度等于实际所需长度加5.0mm~10.0mm，并取整成以“5、0”结尾的优先尺寸

图6.3.1

回针

推板

边钉

3推板顶出

推板顶出如图6.3.1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，顶出

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。

3.1机构要点

推板顶出机构要点：

（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，如图所示。

（2）推板内孔应比型芯成形部分（单边）大0.2～0.3mm,如图所示。

推板

型芯

固定板

配合锥面

型芯产生过切

线切割加工线

推板

型芯

（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

所示；避免线切割加工使型芯产生过切，如图所示。

（4）推板与回针通过螺钉连接。

（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）推板顶出后，须保证胶件不滞留在推板上

推块

图4.1

呵镶件

4推块顶出

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。

推块顶出要点：

（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

图6.4.2刺刀捅44

推块

限位块

推杆

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6.4.2所示；

顶出距离（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。

推块对于一些较薄，不宜下顶针的产品，以及一些胶位较高，包紧力大的产品，可用推块顶出。

顶针顶骨位的方法

顶针应离动模仁顶边最小1mm，最多不超过2.5mm。

注意防止顶针弹伤产品。

顶针尽量放在产品底部，如A针，尽量离开模心边0.3。

避免放在顶部如B针。

如必须在斜面放顶针，应先考虑在'A'处放顶针，如不能才选'B'，

其次选'C'。

因为产品在斜面上容易移位，及顶出力因斜面关系而减小。

如一定要选'C'，在针面上做防滑处理，以增加顶出力。

顶出行程的确定：

a.一般选择全部产品顶出：

S（顶出行程）=产品高度（H）+余量（15~20）mm

b.在特殊情形下，可以考虑非全部产品顶出。

如图三

顶针避空孔的大小：

顶针处胶位有形状的应做定位。

注意：

优先做双边定位，防止顶针串动。

设计过程中首先考虑A方案。

改模时可考虑C方案

定位时要首先考虑用模板来定位。

扁顶针位置的设计

在设计扁顶，斜顶和直顶时要考虑在顶出后，是否会被产品夹住而拿不出产品。

延迟顶出

在一些模具中，某些顶针需要延迟顶出，以达到较理想的顶出效果。

如下图所示，由于潜水浇口离塑件边很近，若采用同步顶出，潜水浇口弹出时有可能会弹伤塑件，因此，顶针3采用延迟顶出。

在顶出初始阶段，顶针3并不动，当顶出行程达到S时，推板6才推动顶针7，再推动顶针3开始顶出流道，从而避免了浇口弹伤塑件的现象。

图中H为完整的顶出行程，顶针3的顶出行程为H-S，其中S的大小取决于潜水浇口的形状及其与塑件的远近程度等等因素。

补充：

顶针板结构顶出的导向和限位；二次顶出机构；顶出机构的保护

6.相关文件

无

7.相关记录

无

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【模具部技术文件，严禁私自影印】