一, 頂針布置原則
頂針布置應使頂出力盡量平衡. 結構複雜部位所需脫模力較大, 頂針數量應相應增加.
(2)頂針應設置於有效部位, 如骨位, 柱位, 台階, 金屬嵌件, 局部厚膠等結構複雜部位. 骨位, 柱位兩側的頂針應盡量對稱布置, 頂針與骨位, 柱位的邊間距一般取D=1.5mm, 如圖5.5.8所示, 另外, 應盡量保證柱位兩側頂針的中心連線通過柱位中心.
(3)避免跨台階或在斜面上設置頂針, 頂針頂面應盡量平緩, 頂針應布置於膠件受力較好的結構部位. 如圖5.5.9所示.
(4)在膠件較深的骨位(深度≥20mm)或難於布置圓頂針時, 應使用扁頂針. 需要使用扁頂針時, 扁頂針處盡量採用鑲件形式以利於加工. 如圖5.5.10
(5)避免尖鋼, 薄鋼, 特別是頂針頂面不可碰觸前模面. 如圖5.5.11
(6)頂針布置應考慮頂針與運水道的邊間距, 避免影響運水道的加工及漏水. 具體要求參見第十章10.2節.
(7)考慮頂針的排氣功能, 為了頂出時的排氣, 在易形成抽真空的部位應布置頂針. 例如型腔較大平面處, 雖膠件包緊力較小, 但易形成抽真空, 導致脫模力加大.
(8)有外觀要求的膠件, 頂針不能布置在外觀面上, 應採用其它頂出方法.
(9)對於透明膠件, 頂針不能布置在需透光的部位.
二.頂針選用原則
(1)選用直徑較大的頂針. 即在有足夠頂出位置的情況下, 應選用較大直徑, 且尺寸優先的頂針.
(2)選用頂針的規格應盡量少. 選用頂針時, 應調整頂針的大小使尺寸規格最少, 同時盡量選用優先的尺寸系列.
(3)選用的頂針應滿足頂出強度要求. 頂出時, 頂針要承受較大的壓力, 為避免小頂針彎曲變形, 當頂針直徑小於2.5mm時, 應選用有托頂針.
模具脫模困難, 容易壓斷頂針的問題可以通過各種⼿段減少但始終是無法杜絕,後期維護費用高, 部分原因及建議如下:
1. 生產環境溫度高, 造成疲勞, 頂針材料退火從而失效
2. 尺寸精度是否符合使用要求
3. 應力集中.
軸在加工台階時容易在直徑變化突然的部位(其他工件在形狀變化突然的部位)形成應力集中, 從而在使用工程中遇到外力作用(特別是徑向力)時開裂或斷裂.
4. 熱處理
多數頂針在製造過程中都要熱處理, 淬火後不經過回火或回火時間不夠的產品易出現, 如殘留應力過多等質量問題;
5. 表面處理, 為提高耐磨性, 較多採用氮化處理, 檢查氮化工藝是否規範, 較高的滲氮溫度造成材料回火甚至退火而失效
6. 在使用過程中盡量避免使頂針徑向受力.
7. 在設計模具時考慮孔的變徑部位採用圓角過渡或增加應力釋放槽.
8. 裝頂針前檢查孔徑的大小及粗糙度, 如果頂針孔鉸過後頂針裝上去很鬆動, 那頂針孔很容易進料, 頂針就容易斷了, 如果很緊, 在高溫下就容易燒死, 所以頂針和孔的配合度必須要掌握好.
9. 模具日常保養和工藝調試
每次裝模時加塗防卡油效果更好, 其中日常保養主要是定期塗抹潤滑油或頂針油. 模具的頂針都是3-5μ的間隙, ⼀般的潤滑油塗抹後最多可以⽀支援3~5天, 隨著灰塵, 模具摩擦形成的金屬粉末累積進入頂針, 滑塊, 斜頂隧道縫隙內造成配合面縫隙越來越小, 光潔度越來越低, 最後完全燒蝕卡死直至斷裂.
因此需擦拭頂針及模面的汙垢重新塗抹乾淨的潤滑劑. 保養時注意斜頂和頂針盡量塗抹耐高溫的潤滑膏, 形成⼀道薄膜即可, 切勿用刷子用力塗抹, 否則極易造成油汙汙染注塑件
10. 追求更短的周期, 將頂出和頂進的速度設置得太快超過模具承受能力.
11. 脫模太快, 產品底部進氣不足, 會形成負壓的阻尼狀態, 增加脫模的阻力. 頂杆就會受到大的阻力
12. 頂杆如果比較單薄的話, 也容易損壞.
13. 頂出時阻力太大, 檢查啤件有無拉傷變形的地方, 適當改善出模斜度, 前幾模將開模時間調短, 一兩秒即可, 不是系統的問題, 是產品扣力太大原因.
14. 停機之後冷卻水沒關,模溫下降,壓第⼀模時,冷卻時間長包緊力大,開模時間縮短
15. 頂針的材質問題, 可選擇新型材料瑞典SSAB鋼鐵集團的Toolox44拓達鋼來解決材質及熱處理問題, Toolox是世界上最硬的預硬鋼, 出⼚時預硬到45-48HRC,降低熱處理風險及周期, 氮化性能優秀, 幾乎沒有應力, 不變形, 比傳統材料高2-3倍的韌性, 可抗640°C以下高溫, 可徹底解決斷裂或變形問題, 是目前耐高溫穩定性最佳選材.