一, 顶针布置原则
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, 如图5.5.8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.
(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5.5.9所示.
(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. 如图5.5.10
(5)避免尖钢, 薄钢, 特别是顶针顶面不可碰触前模面. 如图5.5.11
(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. 具体要求参见第十章10.2节.
(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.
二.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.
(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.
模具脱模困难, 容易压断顶针的问题可以通过各种⼿段减少但始终是无法杜绝,后期维护费用高, 部分原因及建议如下:
1. 生产环境温度高, 造成疲劳, 顶针材料退火从而失效
2. 尺寸精度是否符合使用要求
3. 应力集中.
轴在加工台阶时容易在直径变化突然的部位(其他工件在形状变化突然的部位)形成应力集中, 从而在使用工程中遇到外力作用(特别是径向力)时开裂或断裂.
4. 热处理
多数顶针在制造过程中都要热处理, 淬火后不经过回火或回火时间不够的产品易出现, 如残留应力过多等质量问题;
5. 表面处理, 为提高耐磨性, 较多采用氮化处理, 检查氮化工艺是否规范, 较高的渗氮温度造成材料回火甚至退火而失效
6. 在使用过程中尽量避免使顶针径向受力.
7. 在设计模具时考虑孔的变径部位采用圆角过渡或增加应力释放槽.
8. 装顶针前检查孔径的大小及粗糙度, 如果顶针孔铰过后顶针装上去很松动, 那顶针孔很容易进料, 顶针就容易断了, 如果很紧, 在高温下就容易烧死, 所以顶针和孔的配合度必须要掌握好.
9. 模具日常保养和工艺调试
每次装模时加涂防卡油效果更好, 其中日常保养主要是定期涂抹润滑油或顶针油. 模具的顶针都是3-5μ的间隙, ⼀般的润滑油涂抹后最多可以⽀支持3~5天, 随着灰尘, 模具摩擦形成的金属粉末累积进入顶针, 滑块, 斜顶隧道缝隙内造成配合面缝隙越来越小, 光洁度越来越低, 最后完全烧蚀卡死直至断裂.
因此需擦拭顶针及模面的污垢重新涂抹干净的润滑剂. 保养时注意斜顶和顶针尽量涂抹耐高温的润滑膏, 形成⼀道薄膜即可, 切勿用刷子用力涂抹, 否则极易造成油污污染注塑件
10. 追求更短的周期, 将顶出和顶进的速度设置得太快超过模具承受能力.
11. 脱模太快, 产品底部进气不足, 会形成负压的阻尼状态, 增加脱模的阻力. 顶杆就会受到大的阻力
12. 顶杆如果比较单薄的话, 也容易损坏.
13. 顶出时阻力太大, 检查啤件有无拉伤变形的地方, 适当改善出模斜度, 前几模将开模时间调短, 一两秒即可, 不是系统的问题, 是产品扣力太大原因.
14. 停机之后冷却水没关,模温下降,压第⼀模时,冷却时间长包紧力大,开模时间缩短
15. 顶针的材质问题, 可选择新型材料瑞典SSAB钢铁集团的Toolox44拓达钢来解决材质及热处理问题, Toolox是世界上最硬的预硬钢, 出⼚时预硬到45-48HRC,降低热处理风险及周期, 氮化性能优秀, 几乎没有应力, 不变形, 比传统材料高2-3倍的韧性, 可抗640°C以下高温, 可彻底解决断裂或变形问题, 是目前耐高温稳定性最佳选材.