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二次顶出方式在注塑模具中的应用
来源： 联系QQ： 作者： 佚名 来源： 网络 发布时间： 13/10/02
文章导读：在新的一年中，各位网友都进入紧张的或是工作阶段。的各位小编整理了论文-二次顶出方式在注塑模具中的应用的相关内容供大家参考，祝大家在新的一年里工作和学习顺利！
摘要：制品的顶出方式对塑件的质量和生产效率有着重要的影响。由于二次顶出有着避免产品顶裂等优点，使得二次顶出运用越来越广。本文介绍了二次顶出常用的结构形式、适用场合以及设计要点。为从事模具设计工作的人员更合理更经济的选用二次顶出方式提供借鉴。&关键词：二次顶出；注塑模具；顶针板；顶针托板 一、引言 产品的顶出有机械、液压和气动三种方式。其中机械顶出的运用最为普遍。一般情况下，从模具中取出产品，顶出动作可一次完成。但是，由于产品的形状特殊，或者是生产时的要求，如果在一次顶出后，产品仍然在型腔中，或者是无法自动脱落，就需要再增加一次顶出动作。 这便是二次顶出。二次顶出能够让顶出流程顺畅化，对于某些顶出行程需求较大的产品，利用二次顶出可以减少顶针在顶出时施加的力量，避免顶出时造成产品上的缺陷。如何设计顶出方式才能使得模具动作顺畅、加工成本低廉？通过以下几种结构形式的比较，再根据产品的结构特点，可以选用最为合理的顶出方式。 二、结构形式 1.单顶针板组合的二次顶出机构(图1)&图 1 1.顶针板 2.顶针托板 3.顶辊 4.斜顶 5.推方杆 6.顶针 7.弹弓 8.弯销 9.销钉所谓单顶针板组合，就是一般常见的单套顶针板组合(上顶针板及下顶针板各一) 1）弯销式二次顶出： 产品分析：此产品内部倒扣较大，且倒扣上有深骨位，顶出时会吃斜顶。采用二次顶出方式，能很好解决成品顶出不良、吃斜顶等。产品如图2所示：&图 2动作原理：第一次顶出，由顶辊3推动顶针板1和顶针托板2完成。当顶针6碰到B板时，由销钉9固定的弯销8转动，同时推动推方杆5完成第二次顶出。合模时弹弓7起复位作用。 结构特点：此结构简单，弯销加工方便，成本较低。但弯销靠与板的接触面做旋转运动，生产量大时，受力不平衡，容易出现偏差。 2）推板式二次顶出(图3)&图 3 1.A板 2.B板 3.推板 4.推板 5.顶针板 6.顶针托板 7.下码 8.顶辊 9.推方杆 10.推方杆 11.顶针 12.垫块 13.垫块 14.垫块 15.限位螺丝 16.限位螺丝 17.下模镶件 18.下模镶件产品分析：该产品中间部分较高，包紧力大，顶出时易顶裂。采用推板顶出再用推方和顶针顶出的方式，能避免出现顶出不平衡所引起的顶裂。产品如图4所示：&图 4动作原理：前后模开模后，顶辊8在注塑机的推动下带动5、6号顶针板和顶针托板再推动2、3号B板和推板完成第一次顶出动作。B板2与顶针托板6由 9号推方杆连在一起。当第一次顶出到70mm时，限位螺丝16限制4号推板向前动作。3号推板继续顶出完成产品的第二次顶出。当第二次顶出到30mm时，限位螺丝15限制6号顶针托板继续向前运动。当顶针板5继续顶出时，10号推方和11号顶针同时将产品最终顶出。 结构特点：此结构动作顺畅，用推板做第一次顶出，顶出力大，而且受力平衡，常用于那些易变形或者包紧力大的产品的顶出。然而此结构常要二次分型或三次分型，会影响注塑周期。 2.双顶针板组合的二次顶出机构 所谓双顶针板组合，就是由两套顶针板组合(上顶针板、顶针托板及下顶针板、顶针托板各一)。常用的几种结构形式有： 1）如图5所示：&图 5 1.顶针板 2.顶针托板 3.顶辊 4.拉模扣 5.限位块 6.感应开关产品分析：产品尺寸大小为11.73&30.23&6.73（mm）。生产要求产品自动脱落。而产品单靠一次顶出，将会被斜顶卡住而无法自动脱落，故采用二次顶出结构。 动作原理：顶辊3固定在上面顶针托板上。第一次顶出，顶辊推动顶针托板，由于拉模扣4的作用，下面两块板一起动作，完成斜顶及顶针的第一次顶出。当拉模扣4完全分开，下面的顶针板及顶针托板失去施动力停止顶出，而上面的顶针板和顶针托板继续完成顶针的第二次顶出。 结构特点： 由于拉模扣的力量不是很大，故存在拉不起下面两块板的可能性，所以大模不宜采用这种结构。它只适合用于小模。由于惯性的作用，下面两块板一般不会随拉模扣的分开而马上停止，而是再移动一点，影响合模的准确性。为防止复位误差，B板上应加上两到四个限位块（如上图限位块5），顶住下面两块板。此机构的一种变形方式，适合用于大一点的模具，此结构少了一块顶针板，成本较低。采用扣机，比拉摸扣安全耐用。如图6：&图 6 1.顶针板 2.顶针托板 3.HASCO扣机 4.限位块 5.司筒针2）如图7所示：&图 7 1.顶针板 2.顶针托板 3.扣机 4.连接杆 5.控制杆 6.螺丝 7.撑头 8.哥林柱 9.下模镶件 10.顶针 11.推方杆 12.司筒针产品分析：此产品为玩具轮胎，材料为橡胶，大小为：Ф6.09&5.70。产品内部有4.27mm倒扣。此类产品如果采用斜顶和内行位出倒扣，其结构太复杂，而且加工困难。因塑料为软胶，故采用强脱结构。橡胶虽是软胶，但由于倒扣大，需有足够的空间才能完成强脱。二次顶出便能满足要求，保证顺利出模。 动作原理：顶辊收紧在下面顶针托板上，第一次顶出时，由于扣机3把上下两组板锁死，四块板将同时顶出，这时把下模镶件9顶出B板，为产品强脱提供足够空间。当扣机3被控制杆5挡住，上面顶针板碰到B板停止运动，第一次顶出结束。顶辊继续推动下顶针板，完成推方杆和顶针的第二次顶出。 结构特点：此结构不同于其他结构之处在于它的顶出顺序。即第二次顶出是顶下面两块板。因此，上下两组板之间必须空出一段距离，此结构顶出距离长，适合较深的盒状物的顶出，但另一方面，顶针、推方、螺丝都要加长，成本上不好考量。 3）如图8所示： &图 8 1.顶针板 2.顶针托板 3.顶辊镶件 4.顶针 5.垫块 6.扶针产品分析：此模具为双色模，产品没特殊结构。采用二次顶出结构是因为需要把流道先顶出。 动作原理：顶辊镶件3固定在上面顶针托板上，顶出时四块板一起动作。由上面的顶针顶出流道。装在下面顶针板上的顶针滞后，当垫块5碰到顶针，第二次顶出才把产品顶离模肉。 结构特点：此结构采用顶针滞后结构，因此不用拉模扣或者扣机，节约成本，制作简单。这样的二次顶出结构，可以避免潜伏式浇口在顶出时，浇口拉离成品时将成品拉伤。当然，这种顶出方式不仅是用在浇口附近的顶出，也适合较深的盒状物的顶出。
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文章排行榜做塑料的人都在关注的公众号——艾邦高分子，戳蓝色字体关注吧！一、顶针痕的产生说明及探讨1. 什么是顶针痕？一般是指在成品外观上所见到的顶白或顶凸，以及在顶针位置正对面可见的不同光泽所显现的暗痕或阴影痕迹（没有顶凸也没有凹陷）。顶针痕是产品上普遍存在的一个缺点，顶针痕的存在极大的影响了产品的外观，鉴于客户的品质要求越来越高，此类问题也需亟待解决。原由的产生是复杂的，涉及到产品设计，模具设计，成型机台及参数，原料影响以及人为因素……。回复“注塑”，查看更多2. 对顶针痕的产生可以从下面两种试模时的状况去判断1) 产品在开模后顶针未顶的状况下（有顶针痕）。2) 产品在开模后顶针未顶的状况下（没有顶针痕，但顶针顶出后便产生了顶针痕）。分析以上状况时还可通过产品短射、打脱模剂等方法去多方面寻找原因。二、顶针痕的产生因数1. 产品设计——产品造型设计的不合理性制品肉厚是结构设计时所需要考虑的重要因素 ，增加肉厚既可改善树脂的充模特性又可降低取向应力，减少变形；相反，肉厚过薄会导致塑胶充填困难，继而使成型各项参数随之增加，从而容易产生顶针痕。2. 模具设计1) 浇注系统设计的不合理性：流道太窄，主流道太长，或流道的急剧转折都会使流动阻力加大，从而很大程度限制了塑胶的流动充填，进而影响着成型参数的调整。2) 浇口设计的不合理性：浇口尺寸的形式，位置，大小，数量。过小的浇口会造成太大的流动阻力，产生取向应力。浇口附近内应力最大，也是应力状况比较严重的区域。3) 顶出件设计的不合理性：顶出件的类型，排位，大小，位置及数量的影响等，如加强筋、凸缘、塑件斜面等部位。4) 模具水路系统设计的不合理性：产品在型腔内的冷却不均匀。5) 模具排气系统设计的不合理性：产品在型腔内处于真空的状态时。3. 机台参数1) 射出参数的不合理性：射出压力以及射出速度的控制及射出切换位置的选择。2) 保压参数的不合理性：保压力以及保压速度的控制及保压切换位置的选择，及背压的大小。3) 模温参数的不合理性：前后模模温参数的差异设定，以及产品对应胶位水路的参数选择。4) 料温参数的不合理性：料管内各段温度的设定。5) 顶出参数的不合理性：顶出速度，压力，方式的设定影响。6) 锁模力参数的不合理性：机台吨位的选择，以及合模力大小的设定。4. 原料影响原料选择的不合理性：主要涉及原料的加工参数；其中包括原料的流动性（MI值），玻璃化转工温度等。三、顶针痕的产生及解决1. 产品设计相对于产品壁厚设计的不合理性，视原料及产品结构而定，一般结构简单的产品肉厚需保证在2.5mm。相对于一些结构复杂，即型腔筋位偏多的产品则需保证其肉厚在2.8mm。2. 模具设计1) 为节省原料及后续改模，胶口及流道尺寸设计时一般都不会过大。在产品产生顶针痕的时候可适当加大胶口及流道尺寸，以缓解充填困难而产生的射出压力等参数的偏大（注意：胶口及流道尺寸只有在射出参数偏大时才可修改加大，否则会产生其他一些大的问题，流道末端开排气）。浇口附近的内应力是最大的，所以浇口要设在充填容易并且尽量远离顶出件的地方，而且进胶尽量要保证均匀，以便应力位置均匀。2) 顶出件的类型、排位、大小、位置及数量对于顶针痕的产生有着很大关系。设计原则要保证顶针顶出时受力均匀，尺寸适中。如筋位较深部位即产品脱模困难区域等部位需加强顶出，并且顶针需尽量设在筋位上。回复“注塑”，查看更多顶出过小或离浇口比较近时容易受成型射出压力的影响发生变形，模具开模后顶针回弹，从而产生顶针痕。此状况在产品未顶出时便可以看到。顶针受成型压力变形产生的顶针痕：先看一个公式：P=F/S这个是压强公式，P为压强、F为压力、S为力作用的面积，S越大即顶针的直径越大。单支顶针所承受的固定P的能力越强。较大直径的顶针不易被射压挤弯。即不易有射压过后顶针回弹至成品被挤出顶针应力痕此类现象的发生也比较常见，在产品未顶出前便可看出顶针痕的存在。对于结构复杂尺寸偏大的产品而顶针尺寸又不够大以及顶针离胶口比较近的情况时较容易发生。此时就需想办法降低成型压力（可通过修改流道，进点尺寸）或修改顶针尺寸来解决。还有一种方式是把顶针改成顶块结构（如斜顶的拆模方式），此目的是为了减少顶针长度从而达到减少顶针受力变形的问题发生。此方式对于改善顶针痕有很明显的效果，通常在顶针咬花后或顶针高度降过几十条后都未能改善的状况下，可尝试使用此方式处理。顶针受脱模产品压力产生的顶针（印）痕：对于一些筋位偏深的产品来讲，需要将顶出的受力点放到那些深的筋位上。以避免顶针在顶出时由于受力过大而产生顶针痕。顶针位置的设置要考虑是不是在最大着力点上与是否平衡顶出。顶针与模具钢料的导热系数不同压力产生的顶针痕：这种现象在高光面产品会有较大程度的影响，主要是顶针材质与模仁材质不同的导热系数产生，还有顶针与模仁间存在必要的间隙以及润滑油等，导致传热速度不一样，存在温差，而温差又导致塑料在此局部冷却速度不一样，因為溫度差而使产品表面顯現出來不同的亮度,模溫越高越明顯，通常解决方案有以下几种：1) 将顶针位置加胶0.05~0.20mm即可改善此影响，作用是让胶跑到顶针的地方时产生乱流减少塑胶分子链的拉升受力，相应的也就减少了该部位在塑胶冷却后的应力集中现象2) 另外还有种方式是在顶针表面做咬花或皮纹处理，此方式对于镜面产品的应力痕有一定的改善效果，原理同上。3) 用铍铜做镶件将顶针（或斜顶）装在铍铜镶件里面，成型时快速传递热量，可以减轻应力痕---此方式使用的很少。模具水路影响所产生的顶针（印）痕：1) 一般情况下，模温较低时容易产生应力，适当提高温度温可减低应力的产生，此方法是为了应付产品造型设计不妥时产生的应力痕，对于顶针印力（印）痕的解决不会有太多效果。2) 有时当注射速度较高时，即使模温低一些，也可减低应力的产生。3) 调整冷却水路，保证模具各部位温度的一致性即可。顶针排气所引起的顶针（印）痕：1) 通常来将，一副好的模具要看它的排气系统设计的如何；模具排气顺畅时塑胶充填也就会很顺畅，相应你的成型参数就容易控制的多。2) 顶针除了顶出产品的功能以外，还要有帮助模具排出型腔内气体的作用。根据产品结构，模具所需采取不同的顶针大小和材料，塑胶流到顶针附近时因排气效果的差异而产生不同的流动效果，从而使产品表面产生顶针痕迹---此状况较少确认，有争议的地方是：当顶针有排气功能时，它的间隙就会出来，相对于前面所说的，顶针与模具温差而产生顶针痕就有些矛盾，个人认为顶针还是需要有排气的功能为好。3. 机台及参数选择1) 注塑机选用: 注射机选用不当，也会产生内应力。那种认为大容量注射机注射小模具中的制品会减少内应力的说法不正确。有时会因为压力过高、喷嘴结构不合适造成较大的内应力。2) 注塑成型工艺条件：注塑制品由于成型工艺特点不可避免的存在顶针痕，但工艺条件控制得当就会使状况降低到最小程度；影响顶针痕的有模具温度、加工温度、注射速度、注射压力、保压压力、注射时间、保压时间、冷却时间等。其中温度、压力、速度，时间又是塑料成型工艺的主要因素。3) 加工温度4) 注射压力、速度和时间5) 保压压力和保压时间：对于保压来讲，在产品胶量达到90%以上时开始使用此参数再去做调整。不可通过射出压力等条件把产品完成打饱，或在产品胶量还很少时就开始切换使用保压。此两种方式都是极为不妥的。保压压力，时间以及切换时间需要控制的很好，这对顶针痕的产生有着很多关系。有时降低保压压力和缩短保压时间有利于取向应力的降低，这时你会发行顶针（印）痕其实改善了很多。6) 冷却时间: 冷却时间不足。产品表面温度还未达到其塑胶材料特性的最高顶出温度时顶出产品，此时易产生顶凸或顶穿等顶出缺陷。回复“注塑”，查看更多推荐阅读：1.2.3.4.5.来源：新科益系统与咨询（上海）有限公司 艾邦高分子整理加入“注塑”微信群，请加微信：或，并注明“注塑+公司”阅读原文，加入艾邦高分子交流群↓↓↓　
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产品进浇点的选择有几个方面：
1、产品壁厚较小(如小于0.6mm)处?或产品的充填末端。割镶件增加排气。表面处理通常有?咬花?放电花?抛光等。
2、对于孔处或PL位于R角的四分之一点的位置时?通常模芯设计凹处顶面设计要比对应的模仁部分低0.03~0.05mm?以免拉伤产品。
3、GATE形式之选择有?侧浇口、潜浇口、香蕉形、盘形、小点进胶。 直接进胶于成品上其热浇道以阀门浇口制作。
4、对成品形状复杂或不易布置顶针的位置?采用顶出块或入子抽退的模具结构。因为产品壁厚较小?所以通常采用抽真空来排气。在产品四周抽真空。
5、对于零件上的分模线 尽量简化分模线,使其平面*破.对于组装的几个零件,其分模线需整体设计,确保外观。确认缩水率的设定数值。
6、模具设计时采用标准模座以及标准零件,以简化设计时间以及加工时间.模具设计时对以下尺寸需提前做出预留及管制,以免尺寸超。成品有单向公差时,须于拆模时修改模具至中心值。
7、因为焊补会使模仁局部硬度升高?故对需咬花处理的型腔部分不可焊补。设计时需要检查成品草图?以确保指定的处理规格不会导致成品拉伤。常见的情况及设计注意事项?破面上有清角的位置?镶件利于加工。
8、流道设计：尽量减短流道长度,以节省原料,缩短冷却时间.如使用热喷嘴 ,则采用公模U型流道。 流道的冷料窝尺寸需大于热喷嘴 残料.顶针分布在易黏模部位,避免黏模.顶针布置在成品肉厚部位,避免顶凸.顶针布置在成品平面? 曲面平缓处,易于加工.顶针尽量分布平均,期使成品顶出平衡。
9、胶口设计：胶口尽量采用直接进胶以及侧进胶. 对于产品比较复杂,尽量采用多点进胶,以减小成型压力避免缩水.在采用香蕉型胶口,以及潜伏进胶时,在流道需制作胶口处凸起.如使用橡胶原料,如TPE软胶,禁止使用香蕉型和潜伏式进胶,避免顶出时顶伤成品.。 针对镜片,窗口等透明件,流道需做成S型,避免直接充填,产生喷痕。
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