顶出系统的设计
翘曲分析
注塑制品的翘曲变形分析一、引言翘曲变形是指注塑制品的形状偏离了模具型腔的形状，它是塑料制品常见的缺陷之一。
随着塑料工业的发展，人们对塑料制品的外观和使用性能要求越来越高，翘曲变形程度作为评定产品质量的重要指标之一也越来越多地受到模具设计者的关注与重视。
模具设计者希望在设计阶段预测出塑料件可能产生翘曲的原因，以便加以优化设计，从而提高注塑生产的效率和质量，缩短模具设计周期，降低成本。
本文主要对在注塑模具设计过程中影响注塑制品翘曲变形的因素加以分析。
二、模具的结构对注塑制品翘曲变形的影响在模具设计方面，影响塑件变形的因素主要有浇注系统、冷却系统与顶出系统等。
1．浇注系统的设计注塑模具浇口的位置、形式和浇口的数量将影响塑料在模具型腔内的填充状态，从而导致塑件产生变形。
流动距离越长，由冻结层与中心流动层之间流动和补缩引起的内应力越大；反之，流动距离越短，从浇口到制件流动末端的流动时间越短，充模时冻结层厚度减薄，内应力降低，翘曲变形也会因此大为减少。
图1为大型平板形塑件，如果只使用一个中心浇口（如图1a所示）或一个侧浇口（如图1b所示），因直径方向上的收缩率大于圆周方向上的收缩率，成型后的塑件会产生扭曲变形；若改用多个点浇口（如图1c所示）或薄膜型浇口（如图1d所示），则可有效地防止翘曲变形。
a) 中心浇口b) 侧浇口c)多点浇口d) 薄膜型浇口当采用点浇进行成型时，同样由于塑料收缩的异向性，浇口的位置、数量都对塑件的变形程度有很大的影响。
图2为一箱形制件在不同浇口数目与分布下的试验图。
a)直浇口b)10个点浇口c)8个点浇口d)4个点浇口e) 6个点浇口f) 4个点浇口由于采用的是30％玻璃纤维增强PA6，而得到的是重量为4.95kg的大型注塑件，因此沿四周壁流动方向上设有许多加强肋，这样，对各个浇口都能获得充分的平衡。
实验结果表明，按图f设置浇口具有较好的效果。
但并非浇口数目越多越好。
实验证明，按图c设计的浇口比图a的直浇口还差。
塑胶模具设计原理：顶出系统
尺寸規格及材質
顶针布置 1、 在产品图上,首先在四边打顶针,然后在肋板两边打。 如肋深,则最好拆入子,在边上打肩销,宽度在1.2mm以上。 2、 在大平面上不用小顶针。直径不宜过细,需要足够刚度如不可加大,则做成台阶形。 Boss处用顶出套筒,如不,则必须在其附近打两枝顶针。 3、 顶出套筒尺寸确认,套筒厚度要有1mm以上内外径尺寸抓整数。 4、 顶针不宜设在产品最薄处，应在产品强度最大处布置,效果最好,不易顶白顶伤。 5、 顶针不可布置在滑块下面,必须时要加早回机构配合。顶针尽可能避免在高低面过渡的地方
四.顶板顶出: 如果塑件的沿周都要顶出的话,那就考虑用顶板顶出,另,一些特殊的产品表面不允许
有顶针的痕迹,也可以用顶板顶出的方式,顶板顶出制品受力 比较均匀,不易变形,一般适 用于盒盖类制品.推板内侧和胶位一般需留0.3mm的距离,在胶位不足的情况下,最小可 留到0.05mm,防止刮伤模仁,如图:
顶针的定位 当顶针的顶面为非平面或顶针面有成型胶位时,顶针的沉头部位就需要设计定位装置, 顶针转动或被装错.常用的定位装置有以下几种:
在较深的圆桶形胶位比较适用顶管顶出,司筒的固定方式于普通圆顶针一样,如成型的表面 为非平面,则司筒需加定位装置,方式参照原顶针的定位方式,司筒针定位于公模固定板,司筒 和司筒针前端前端采用精密配合防止制品毛边,后端应逃料0.1-0.2MM.以减少摩擦.具体参 数可参照顶针于模仁的配合.
塑胶模具设计原理 顶出系统
顶出系统
其中机械顶出为最 常用,分为顶针顶出,顶管顶出,顶块顶出及顶板顶出等.而顶针顶又为最常见,分为圆顶针 和扁顶针及异型顶针,此外根据顶出机构的不同还可分为 延时顶出,母模顶出,及二次顶 出等
塑料模具顶出系统设计
塑料模具顶出系统设计制品在模具中冷却固化之后,需切实可靠将其从模具中推顶出来,这一机构称之为顶出系统.同时必须保证,当模具闭合时,它不会与模具其它零部件发生干涉,并回到初始位置,以便开始下一循环。
1 顶出系统设计要点1.1一般要求使顶出制品脱离模具5~10mm,如图所示,对于大型深腔桶类制品而言,也可使顶出行程为制品深度的2/3,如图。
当产品上有骨位、柱位等结构时,一定要使其完全脱出模具。
1.2 顶出位置正确的顶出位置,应设在制品脱模困难的地方,制品的骨位﹑柱位以及对内模有包紧力的地方均应考虑设置顶出机构.同时还应考虑顶出机构应设置在不影响制品外观的部位,并且不能与其它零件 (如撑头﹑螺丝等)发生干涉。
1.3设计中尽量选用大的顶针,大模不用小顶针,特别是要尽可能地避免采用3/64"的有托顶针.当在产品有相互配合的地方设置顶针时,顶针应高出后模面0.5MM。
1.4设置顶出机构时,应注意顶出产品的均衡性.2 顶出机构的基本方式顶出机构的基本方式有:圆顶针﹑扁顶针﹑司筒﹑直顶﹑推板等 .2.1圆顶针分为单托和双托两种,1) 顶针与公模的配合长度一般为2~3倍顶针直径,但不能小于8,常用值为20mm,如图5-1当d≦3mm D=d+0.6当d>3mm D=d+12)当产品弧面上设置顶针时﹐为防止顶针顶出时滑动﹐需在顶针端面开“十”形防滑槽﹐槽深0.5mm.。
3)顶针与周边零件的位置关系。
顶针边与骨位﹑镶件的最小距离为2.0mm,与产品边﹑水道最小距离为3.0mm。
.4)当产品中柱位孔为前模碰穿方式,其下放置顶针时,处理方式如图:5)顶针的管位.当顶针位于圆弧面或者当顶针和司筒受胶位方向限制时,往往要设置管位装置,管位方式有下列三种:见图,其中图a为设置管位钉,较常用;图b为加一管位块;图c为将顶针头部加工为直边,此方式较常用于大顶针的场合。
6)镜类产品不允许产品上有顶出痕迹,常采用垃圾钉顶出,产品有扣时,顶针边距产品边2mm,无扣时为3mm,如图:7)有时,将顶针顶端加工成”z”形头,达到制品留后模的目的,此时应保证,使”z”形头方向一致。
塑胶模具设计顶出系统
頂出系統
在设计顶出系统时应遵守下列原则: (1). 为使制品不致因顶出产生变形﹐破裂,穿孔等,推力点应作用在制品能 承受力最大的部位,即刚性好的部位,如筋部,突缘,壳体形制品的壁缘等处. (2). 为避免顶出痕迹影响制品外观,顶出装置应设在制品的隐蔽面或非装饰 表面.对于透明制品尤其要注意顶出位置及顶出形式的选择. (3)﹑頂出行程一般在制品脫離模具5~~10mm﹐對于簡單﹑大型的制品可 頂出行程是制品深度的2/3。 (4)﹑回位杆(RP) ﹕在頂杆頂出制品后﹐其頂端會高出模穴許多﹐避免在 下次合模前撞壞模仁﹐必須有保護機構﹐所以設置回位杆(RP)﹐也可設置 拉回機構和彈簧助其復位。 (5)﹑頂杆端面一般會高于模穴面0.05~~0.1mm,以免塑胶上留有顶杆突起 痕迹,但也要依产品情况而定。 (6)﹑有内模镶件的模具,顶杆离镶件边缘不得小于0.80MM.顶杆离运水的 边缘不得小于3MM. (7)﹑顶杆在模仁里的配合长度应小于2D(D<6MM.D为顶杆直径),对于大型 模具不大于1.5D. (8)﹑顶杆的大小根据成品的大小来确定,原则上宁多勿少,直径宁大勿小.
脫料板
頂出系統
6.斜銷 當成品中使用斜銷較多且其它地方不易排頂針時就 可直接用斜銷來頂出成品。用斜销顶出时(特别是较 大的斜销)应考虑产品是否会沾斜顶.并采取相应的措 施预防.
斜銷
頂出系統
7.氣頂 。 氣頂出方式不論是在公模部份或母模部分，其頂出都很方便，不 需要安裝推板.在頂出過程中整個制品的部均受同樣地的壓力,所 以即便是軟的塑料,也可以在不發生變形的條件下脫離模具,通常 氣頂出要求脫模斜度最小大於2∘，所以對於形狀復雜需要較大脫 模力的制品，則無法滿足其要求。
模具设计规范
3
5 5
3.5
5 6
φ 3、φ 2.5、φ 2
φ 4、φ 5、φ 6、φ 7 φ 8 、 φ 9 、 φ 10 、 φ 12 、 φ 16 、 φ 20
d
d1+0.5
h
2.方式二：对于非DMG客户的模具顶杆止转及定位采用以下方式：
2.2
为了减少顶杆的加工量，并防止顶杆安装方向错误，特修订我公司顶杆 的杯头止转形式。改为杯头单面止转。设计尺寸见图2。 对于外单模具，若客户另有要求，按客户标准执行。无要求，则按新标 准执行。
模具设计规范
前言
• 为了满足设计及制造的要求， 指导设计工作，现将设计及制 造中应注意的问题加以整理。 待设计标准系统化后再行纳入。
•
海尔模具标准化办公室
一、冷却系统设计
1.1、模板冷却设计要求
* 三板模：要求水口板加冷却水路。 * 热流道模具：要求热流道板加冷却水 路。每个热嘴必须单独冷却。 * 对于模具长度超过1000MM的情况下， 底针板，底板必须加单独的冷却回路， 以保证针板与后模板温度一致。
*三板模倒锥形拉料杆:
三板模倒锥形拉料杆的作用主要是通过倒 扣力拉断点浇口.其设计参照:《标准件库》
*分流道拉料杆:
图5 分流道拉料杆设计
设计要点： (1)对于较长的分流道系统,应设计分流道拉 料杆.其主要作用是顶出分流道. (2) 分流道拉料杆的头部设有冷料井 , 深度 3MM 左右 , 目的为了分流道料把顶出过 程中起到导向作用,使料把顶出平衡.
以上两种形式在没有海尔模具的标准，对于没有特殊设计标准的模具均采用上述方式加工。
3.2、搭接流道设计
对于锥形流道加工在模具的两个零件上的情况，应考虑脱模， 将流道设计成如图3.1形式。一般C>0.2MM.
模具设计-顶出系统
顶针
顶出型式之推块顶出 顶出型式之扁顶针 推块顶出用于面积大而深的产品顶出， 和推板顶出类似 扁顶针一般用于深，薄胶位（骨位）的顶出
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顶出距离
紧配部分
司筒壁厚要大于等于0.5
大于等于0.3-0.5 产品（胶位）
公模仁
避空0.5/
避空0.5/
公模板 圆顶针
台阶顶针 扁顶针 司筒（套筒） 司筒和司筒针 上顶针板
下顶针板
下固定板 无头螺丝
产品（胶位） 产品（胶位） 产品（胶位）
顶针2 顶块（推块） 顶针1
留0.1-0.2的间隙
顶针的两种特殊情况： 顶针1，在产品外围设置顶针，可以适当 加粗，兼起复位杆的作用 顶针2，位于斜面上，为了防止顶针滑动， 其斜面上加工多个小槽
顶出系统
设计原则：1，常用的顶出形式有圆顶针，台阶顶针，扁顶针，司筒，顶块，推板顶出这几种,其中圆顶针最常用。
钢龙模具
制作
2，一般圆顶针的直径大小有0.3/0.5/1/1.5/2/2.5/3/3.5/4/4.5/5/6/8/10/12（单位 ）几种。 尽量不使用超过12 的。所有小于2 的，都要做台阶顶针。 3，顶针应设置于产品胶位厚，深和脱模阻力大的地方，如产品侧壁，边缘和拐角处。还要注意顶出时候的平衡。 4，顶针的硬度一般在50-60 之间，配合间隙为¡ 0.01-¡ 0.02 ，和塑胶的溢边值有关系
模具设计2
模架A、B板厚度的确定
Ha的确定：因为为定模，整体受力强度很好，所以Ha得厚度可以适 当缩小，一般的厚度有20mm左右，如果塑件体积较大，可以适当增 加。
Hb的确定：因为是动模，中间是空的，当受到注塑压力的作用，B板 容易产生弯曲变形，所以适当要求Hb的厚度较大，如果选用A型模架， B尺寸不能变，托板厚度为标准厚度就可以；如果选用C型模架，则 Hb的尺寸至少和托板厚度相当，随着塑件的增大，Hb的厚度要增厚。
凹模的结构形式
1、整体式：
直接在A板上加工型腔，选用特种模具钢作为A板材料，虽然模架成本 增加，但是省去了镶件加工和模板开框加工的时间，总体成本不会增加很 多。选用整体式型腔，型腔的整体强度、刚度都很好，容易布局冷却系统； 缺点就是如果出现错误，修改比较麻烦，如果遇到较大加工错误时，需要 更换整体A板。
凸模的结构形式
1、整体式：
直接在B板上加工型腔，选用特种模具钢作为B板材料，虽然模架成本 增加，但是省去了镶件加工和模板开框加工的时间，总体成本不会增加很 多。选用整体式型腔，型腔的整体强度、刚度都很好，容易布局冷却系统； 缺点就是如果出现错误，修改比较麻烦，如果遇到较大加工错误时，需要 更换整体B板。
2、模架的分类：
按照尺寸分为：公制和英制两大类，其中公制主要在亚洲及欧洲部分地区使 用，而英制主要在欧美地区使用，其结构形式一样，只是大小的尺寸上使用 的公制和英制区别。 按照外形分为：工字和直身两大类，其主要是外形模具装夹位置上有区别， 见下图
Байду номын сангаас
照浇口形式分：大水口和小水口两大类，其中小水口还分为普通小水口和简 易小水口。其两种主要区别在于浇口形式，大水口主要是浇道浇口和分型面 在同一个面，而小水口的浇道浇按口同分型面不在一个面；或者大水口又叫 二板模，小水口又叫三板模。具体结构见下图
模具设计原理及考虑
制件设计的一般考虑工程塑料制品大部分是用注射成型方法加工而成的，制件的设计必须在满足使用要求和符合塑料本身的特性前提下，尽可能简化结构和模具、节省材料、便于成型。
制件设计中应分别考虑如下因素：一、制件的形状应尽量简单、便于成型。
在保证使用要求前提下，力求简单、便于脱模，尽量避免或减少抽芯机构，如采用下图例中(b)的结构，不仅可大大简化模具结构，便于成型，且能提高生产效率。
二、制件的壁厚确定应合理。
塑料制件的壁厚取决于塑件的使用要求，太薄会造成制品的强度和刚度不足，受力后容易产生翘曲变形，成型时流动阻力大，大型复杂的制品就难以充满型腔。
反之，壁厚过大，不但浪费材料，而且加长成型周期，降低生产率，还容易产生气泡、缩孔、翘曲等疵病。
因此制件设计时确定制件壁厚应注意以下几点：1.在满足使用要求的前提下，尽量减小壁厚；2.制件的各部位壁厚尽量均匀，以减小内应力和变形；3.承受紧固力部位必须保证压缩强度；4.避免过厚部位产生缩孔和凹陷；5.成型顶出时能承受冲击力的冲击。
国外的一些常用塑料的推荐壁厚如下表：三、必须设置必要的脱模斜度为确保制件成型时能顺利脱模，设计时必须在脱模方向设置脱模斜度，其大小与塑料性能、制件的收缩率和几何形状有关，对于工程塑料的结构件来说，一般应在保证顺利脱模的前提下，尽量减小脱模斜度。
下表为根据不同材料而推荐的脱模斜度：具体确定脱模斜度时应考虑以下几点：1．对于收缩率大的塑料制件应选用较大的脱模斜度；2．对于大尺寸制件或尺寸精度要求高的制件应采用较小的脱模斜度；3．制件壁厚较厚时，成型收缩增大，因此脱模斜度应取大；4．对于增强塑料脱模斜度宜取大；5．含自润滑剂等易脱模塑料可取小；6．一般情况下脱模斜度不包括在制件公差范围内。
四．强度和刚度不足可考虑设计加强筋为满足制件的使用所需的强度和刚度单用增加壁厚的办法，往往是不合理的，不仅大幅增加了制件的重量，而且易产生缩孔、凹痕等疵病，在制件设计时应考虑设置加强筋，这样能满意地解决这些问题，它能提高制件的强度、防止和避免塑料的变形和翘曲。
ug模具设计三大系统设计方案
8.4.3 腔体
• “腔体”工具即是用来创建模具标准组件在模架和模腔中 的空腔（有形状但无特征的空间），或者合并标准组件和 模架、模腔以创建新的特征。
• 在“注塑模向导”对话框中单击“腔体”按钮，弹出“腔 体”对话框，如图8-56所示。
8.5 实例：模具3大系统设计
• 本章前面主要介绍了模具的3大系统组件的结构以及在设计中应注 意的问题，并在MW模块中对3大系统组件标准件做了简要介绍，下 面以一个实例来说明3大系统组件标准件在模具设计过程中的应用。 实例模型为已加载完成模架及主流道标准件的初始化项目模型。
8.2.1 冷却系统的设计要点
• 冷却系统在设计过程中的须注意以下设计要点。 • 1. 冷却水路设置要使冷却效果均匀 • 2. 水管的尺寸与排放位置 • 3. 冷却水管的长度 • 4. 冷却水路类型
8.2.2 冷却管道设计
• 在பைடு நூலகம்W模块中，冷却水管的创建仅适用于已项目初始化的模具总装配部件。 假如是一般模型部件，则只能以冷却标准件的加载方式来设计冷却水路。
8.4.1 推杆后处理
• “推杆后处理”工具是用来修剪顶杆标准件的专用工具。 • 在“注塑模向导”工具条上单击“推杆后处理”按钮，弹出“推
杆后处理”对话框，对话框中包括了两个功能标签：“修剪过程” 标签（如图8-46所示）和“修剪组件”标签（如图8-47所示）。
8.4.2 Trim Mold Components（模具修剪）
• 单击“注塑模向导”工具条中的“流道”按钮，弹出“流道设计”对话框， 如图8-2所示。
8.1.3 浇口设计
• 浇口是连接流道与模腔之间的通道。MW中创建浇口所使用的工具 仅针对项目初始化的模具总装配体部件。
• 在“注塑模向导”工具条上单击“浇口”按钮，弹出“浇口设计” 对话框，如图8-8所示。对话框中包括有“平衡”、“位置”、 “方法”、“浇口点表示”、“类型”、“重定位浇口”、“删 除浇口”、“编辑注册文件”和“编辑数据库”功能选项和按钮 命令。
注塑模具设计第10讲 实例1-2D-09 顶出系统的设计
推管插入第1点
图1-1-62 侧剖视图中的推管
2. 推杆排布及规格选用 （1）推杆排布要点： ①为防止产品变形，受力点应尽量靠近型芯或难以脱模的部位，如细 小的加强筋、柱位、台阶、金属嵌件、局部厚壁等结构复杂部位。相 邻两推杆的排布边距一般为20mm左右，视产品的结构情况而定。 ②受力点应作用在制品能承受最大力的部位，即刚性好的部位。 4
IN2 OUT2
推杆与型芯的配合 段为20mm左右
流道推杆
拉料杆
图1-1-67 推杆在正剖视图中的表达
3. 冷料井及拉料杆的设计 在主流道的末端通常要设计冷料井及拉料杆。 拉料杆结构形式有Z字形拉料杆、锥形拉料杆和圆头形拉料杆等几 种，如图1-1-68所示。图1-1-68 (a)所示为点浇口拉料杆，图1-168 (b)、（c）、(d)所示为侧浇口拉料杆，其中图1-1-68 (b)为常 见的Z字形拉料杆。本例采用较常见的Z字形拉料杆。
注塑模具设计实例教程
型芯
动模板
顶出空间
推杆 固定板
推板
动模座板
推管 C角
推管
推管型芯
无头螺钉
图1-1-60 推管结构
确定推管型芯和推管的大小：本例柱位的内孔直径为Φ2.41mm，外径为 Φ5.02mm，故选用推管型芯直径为Φ2.4mm，推管外径为Φ5.0mm的标准 推管，柱位的C角一般在推管上磨出，以保证推管壁厚的强度。 推管型芯的固定：推管型芯固定于模具的动模座板上。 根据推管型芯直径的大小不同，有不同的固定方式。推管型芯较 小时，采用无头螺钉固定；当推管型芯直径d＞8mm或多个推管型 芯相距较近时，采用压板方式固定。 本例的推管型芯较小，故采用无头螺钉固定。
2
顶出系统的设计
顶出系统的设计
一:顶出系统的概念
在注射成型的每一个循环中,塑件必须从模具中取出,完成取出这个动作的机
构称为顶出系统(又称脱模机构).
二:顶出装置的种类
(1):圆顶针
(2):方顶针(扁顶针)
(3):司筒(套筒)
(4):斜顶(斜销)
(5):推板(顶块)
(6):气顶
(7):双节顶针
三:顶出行程的确定
1.顶出行程一般规定在被顶出
成品脱离模具(5------10),顶出
行程最终取5的倍数.
2.在成形一些形状简单且脱模
角度较大的桶形产品时,可将
顶出行程确定为产品深度的2/3.
三:顶出系统的设计原则
1.顶出机构的运动要准确,可靠灵活,无卡死现象,机构本身要有足够的强度与刚度,足以克服脱模阻力.
2.保证塑件在顶出过程中不变形.顶出要平衡.
3.冷却后由于塑件会对模仁产生收缩应力,而有抱紧现象,在靠破孔的两边成品肉厚强度最弱,应设置顶针.
4.在成品垂直的壁厚正下方就设置顶针,便于脱模.
5.在”十字肋”下方应设置顶针,即可排气也可顶出.
6.在公模侧顶针时,需要注意模仁强度,顶针距模仁边最小距离为0.8
7.选择顶针时,在允许的范围内直径尽可能大,且是标准品.同一产品上的顶针不宜多类,为加工节约成本与时间.
8.小于3mm以下的顶针一定要做成双节顶针.。
塑胶模具顶出系统一、顶出系统的作用塑胶模具顶出系统它主要就是顶
塑胶模具顶出系统一、顶出系统的作用塑胶模具顶出系统它主要就是顶出在注塑过程中已成形的塑胶产品。
完成较完美的自动化生产，构成循环生产中不可缺少的重要组成部分。
二、顶出系统的构成它的构成要用语言来概括比较难，但与其相关联的零件可以看成是其中的一部分。
则，一般的顶出系统它可以由顶针（也可以有顶出块、顶出板），回位销，上下顶出板，模脚，下固定板等构成。
三、顶出系统的样式现在运用的塑胶模具当中，顶出系统一般有三种样式。
1、顶针顶出2、顶出块顶出3、顶出板顶出下面，我就这三种样式作一个详细介绍！1、顶针顶出看左图,我们可以看到顶针被固定在上顶出板上,它穿透了公模板进入到公模仁里面,最后顶在产品的底端.至于其他的具体情况,在模具标准零件中已经详细介绍,这里不最阐述.但是,我们必须清楚顶出的行程.这是这一节特别重要的内容.重点内容:模具的顶出行程要很好的了解模具的顶出行程,比较简单,一看图就明白.这里要阐述的却是模具从注塑到产品顶出的一个整体过程.它包含了三个环节,合模状态--开模状态--顶出状态.每一个环节都会重要.我们必须掌握.掌握了这个过程,对于后面的学习就容易很多.下面介绍这三个环节:A、合模状态：把模具安装在注塑机上,注塑机给模具进行注塑到把模具打开之前的这种状态.我们可以把它叫为合模状态.如右下图.这个里面就又包括了以下内容:（1）、模具的安装（2）、注塑机（3）、注塑机对模具的填充在这里，我们需介绍的是几个关键术语。
固定侧：有时也叫A侧，可以这么说，与上固定板有关联的零件，我们统称为固定侧。
可动侧：有时也叫B 侧，它则是与下固定板有关联的零件统称为可动侧。
当模具安装在注塑机上的时候，固定模具上下固定板的夹具在注塑机的作用下，可以使得下固定板运动，而上固定板不动，所以就有了模具的固定侧与可动侧的说法。
在有的公司还有定模和动模的说法。
B、开模状态当注塑机把模具的型腔填充完毕之后，注塑机上的固定下固定板的夹具有了一个向下运动的趋势（如图3），开如进入开模状态，在夹具的作用下，下固定板会向下运动。
模具设计标准
Subject :一、(一).排位1．根据产品大小、结构等因素确定模穴,如1X1、1X2、1X3、1X4、1X8、1X16 等。
2．当几个产品出在同一套模具中时，考虑进胶的均匀性。
应将大的产品排在中间位置，小的产品置于两边。
3．当几个分型面不规则的产品在同一模具中时，排位必须充分考虑其分型面连接的顺畅。
4．一模多穴模具中，当有镶拼、行位等结构时，不得使其发生干涉。
5．排位时应综合模具每一方面，对流道，是否镶拼、行位、顶出、运水等结构要有一个全局性思考。
6．排位时以产品零线为定位基准。
当一模出一件时，可以考虑以产品对称方向外形分中。
(二)、模具系统设计【模具系统设计程序】浇注系统内模结构行位系统顶出系统冷却系统导向定位系统排气系统模胚结构件。
说明﹕在具体的模具设计过程中﹐不一定会严格遵守此程序﹐通常我们要返回上一步甚至上几步﹐修改部分数值﹐直至最后确认。
1﹑浇注系统浇注系统由主流道﹑分流道﹑冷料井和浇口等部分组成。
在设计浇注系统时,要考虑: 制品最主要的要求是什么？外观还是强度或是尺寸精度,找出最主要的矛盾,设计时,立足主要矛盾,同时,在不与主要矛盾发生冲突的前提下,改善其它次要矛盾,要做到进浇的均匀与顺畅。
1.1.主流道主流道一般为圆锥形,角度2~4o1.2.分流道1.2.1 .分流道的形状有圆形﹑梯形等几种,从减少压力和热量损失的角度来看, 圆形流道是最优越的流道形状。
当分型面是平面或者曲面时,一般采用圆形流道;细水口模,选用梯形流道,当流道只开在前模或者后模时,则选用梯形流道。
1.2.2.布置一模多腔的流道时,应充分考虑进浇的均匀性,尽可能做到平衡进浇。
1.2.3.设计分流道大小时,应充分考虑制品大小,、壁厚、材料流动性等因素,流动性不好的材料如PC料其流道应相应加大,并且分流道的截面尺寸一定要大于制品壁厚，同时应选适合成形品形状的流道长度。
流道长则温度降低明显，流道过短则剩余应力大，容易产生“喷池”，顶出也较困难。
模具设计顶出系统
《注塑模具理论》顶出系统中国模具设计网w w w .z g m j s j .c o m 为了实现全自动化或者半自动化的机械生产，注塑模具的顶出系统在此作用上很重要． 顶出系统的构成：１、板子部分：模脚／下固定板／上下顶出板 ２、固定螺丝部分：锁定模脚／上下顶出板 ３、顶出设置：顶针／顶块／顶板／司筒 ４、附助设置：KO 孔中国模具设计网w w w .z g m j s j .c o m第一节 顶出样式一、顶针顶出：材质，一般用好一点的材料：SKD61。
１、顶针分类：１）圆顶针 ①单节式，直径在２以上；②双节式，直径在２以下； ２）扁顶针 ３）异形顶针：截面不为圆形也不为方形，为其它形状，如三角形，半圆形等等。
１）圆顶针：单节式，双节式。
直径有很多，可以从0.5到很大。
标准生产厂家可以用0.1作为增量，也就是说直径可以从0.6、 0.7 、0.8 、0.9、 1 、1.1、1.2 、1.3 、1.4等等。
一般情况下，当直径小于２毫米时请尽可能采用双节式的圆顶针，有利于强度的提高。
中国模具设计网w w w .z g m j s j .c o m单节式圆顶针参数中国模具设计网w w w .z g m j s j .c o m单节式圆顶针参数中国模具设计网w w w .z g m j s j .c o m双节式圆顶针参数中国模具设计网w w w .z g m j s j .c o m单节式圆顶针参数中国模具设计网w w w .z g m j s j .c o m２）扁顶针中国模具设计网w w w .z g m j s j .c o m中国模具设计网w w w .z g m j s j .c o m中国模具设计网w w w .z g m j s j .c o m。
注塑模具设计：：顶出系统
注塑模具设计：第三章：顶出系统第三章顶出系统也就是制品的脱模装置，当制品在模具中成型后，要由特定的方式切实牢靠地将其从模具的一侧中推顶出来，在这个过程中不能是制品产生变形，而达不到成型要求，“白化”及咔滞现象。
这种特别的装置即是顶出系统。
除此之外该装置还必需能够在模具闭合时，保证不会与模具其他零部件发生干预地回复到顶出前的初始位置，以便进展重复不断的成型加工。
在设计顶出系统时，模具设计者首先需要确定制品的留模形式，顶出系统必需建立在所滞留的模具局部中，通常，由于注塑机的顶出系统是设计在动模板一侧，因此绝大多数模具的顶出系统时安装在动模中的为提高效率，缩短周期和实现自动化，不仅需要顺当脱模，而且浇道中点的塑料也必需要有特定的脱模方式。
顶出系统的要求就是在规定的时间内将制品不变形且准确的进展脱模。
考虑因素〔一〕顶出行程，一般规定被顶出的制品脱离模具5~10mm，一些简洁且脱模斜度较大的筒形制品，可使行程为制品深度的2/3。
不要太长，由于顶杆很细，行程长，简洁损坏顶杆。
〔二〕复位杆〔回程杆〕顶出系统中必需设置复位杆帮助顶杆回位。
顶出过程中，顶杆垫板承受很大的顶出压力，强度和刚度缺乏时，易弯曲变形影响顶杆运动，留意螺丝联接〔需从垫板向固定板拧入〕避开发生扳手空间缺乏的困难。
〔三〕顶杆顶端与型芯〔或型腔〕平面的关系理论上应处于同一平面，为模具制造与装配简便，实际中大多顶杆的端面超过或降低型芯〔或型腔〕平面 0.05~0.1mm，与设计者协商，取得制品内外表有凸台与凹坑的允许〔四〕顶杆的外形与尺寸选择除非制品外形限定必需使用其它外形的顶杆外，一般选用圆柱形，且避开承受直径小于 3mm 的瘦长顶杆。
增加顶出面积的方法〔五〕支撑由于顶杆固定板和垫板尺寸较大，使动模垫板之间的跨度加大，在较高的注射压力下，动模垫板可能玩去变形，导致顶杆运动不畅或卡死，除了用增加动模垫板的厚度来增加其刚度外，还可在动模固定板与垫板之间设置支撑柱。
注塑模具生产流程及内容
模具的概述（一）模具的概念 ................................................................................................................................................ （二）模具生产的特点 ........................................................................................................................................ （三）模具的类型 ................................................................................................................................................ （四）模具制作的流程 ....................................................................................................................... 模具设计一接受任务................................................................................................................................... 二分析、消化制品最新数据....................................................................................................... （一）分析制品的用途及工艺 ......................................................................................................1 分析制品的几何特征................................................................................................................2 分析制品的尺寸精度................................................................................................................3 分析制品的表面质量................................................................................................................ （二）消化制品的工艺资料，确定成型方法、设备及工艺 ......................................................1 成型方法的确定........................................................................................................................2 成型设备的确定........................................................................................................................3 成型工艺的确定........................................................................................................................ 三模结构方案的确定................................................................................................................... （一）模腔制品数量及排列方式的确定 ......................................................................................1 模腔制品数量的确定................................................................................................................2 制品在模具中排列方式............................................................................................................ （二）制品分型面的确定 .............................................................................................................. （三）浇注系统的确定 ..................................................................................................................1 冷流道的概述............................................................................................................................ （1）.浇注系统的基本结构............................................................................................................ （2）.浇注系统的设计要求............................................................................................................ （3）主流道和主流道衬套（浇口套）的设计............................................................................. （4）分流道的设计......................................................................................................................... （5）浇口的设计............................................................................................................................. （6）冷料井的设计.........................................................................................................................2 热流道的简单概述.................................................................................................................... （四）成型零件结构的确定 ..........................................................................................................1 型腔、型芯的设计....................................................................................................................2 滑块、抽芯、斜顶的确定........................................................................................................ （五）顶出系统的确定 ..................................................................................................................1 顶出系统的设计要求有............................................................................................................（六）冷却、加热系统的确定 ...................................................................................................... （七）排气系统的确定 .................................................................................................................. （八）模具其他系统的确定 ..........................................................................................................1 模架大小的确定........................................................................................................................2 导向机构的确定........................................................................................................................3 定位机构的确定........................................................................................................................ 4其他辅助机构的确定................................................................................................................ （九）成型零件及其他结构的尺寸、强度进行计算、校核 ......................................................1 成型零件的刚度、强度的计算和校核....................................................................................2 其他结构的尺寸、强度的计算和校核.................................................................................... 四制品的CAE分析(模流分析) .................................................................................................. 五模具详细二维总装图的绘制、确定及主材料的订购........................................................... （一）绘制总装图的内容 .............................................................................................................. （二）绘制总装图的步骤 .............................................................................................................. （三）订购主材料........................................................................................................................... 六模具三维的建模、确定及下发............................................................................................... （一）建模过程的简单讲述 .......................................................................................................... （二）模具三维图的确定及下发加工 .......................................................................................... 七绘制所有零件图、更新总装图及小料、标准件的订购 ......................................................... （一）绘制零件图........................................................................................................................... （二）更新最终总装图数据 .......................................................................................................... （三）订购小料及标准件 ..............................................................................................................模具加工一零件加工工艺的编制............................................................................................................... （一）加工工艺的内容及作用 ...................................................................................................... （二）编制工艺文件的原则、原始资料 ...................................................................................... （三）编制零件加工工艺文件的步骤 ..........................................................................................1 零件图的分析............................................................................................................................2 拟订加工工艺路线.................................................................................................................... 二模具零件加工...........................................................................................................................零件检验模具装配模具试模模具验收模具的概述（一）模具的概念：在一定的工艺条件下，将其特定的形状和尺寸赋予材料的工具。
12第十二章顶出系统全解
第十二章顶出系统制品顶出是注射成型过程中最后一个环节,当制品在模具中固化后﹐需要有一套有效的方式将其从模具中顶出﹐顶出质量的好坏将最后决定制品的质量,因此,制品的顶出是不可忽视的. 且在顶出中不能使制品变形﹑頂白﹑破裂等损坏制品的现象。
这种装置就是顶出系統﹐顶出系统有如下几类﹕ 1.圆顶针 2.扁顶针 3.套筒 4.顶出块 5.脱料板 6.斜销 7.气顶。
各种受力情况顶出系統在设计顶出系统时应遵守下列原则:(1). 为使制品不致因顶出产生变形﹐破裂,穿孔等,推力点应作用在制品能承受力最大的部位,即刚性好的部位,如筋部,突缘,壳体形制品的壁缘等处. (2). 为避免顶出痕迹影响制品外观,顶出装置应设在制品的隐蔽面或非装饰表面.对于透明制品尤其要注意顶出位置及顶出形式的选择.(3)﹑顶出行程一般在制品脱离模具5~~10mm﹐对于简单﹑大型的制品可顶出行程是制品深度的2/3。
(4)﹑回位杆(RP) ﹕在顶杆顶出制品后﹐其顶端会高出模穴许多﹐避免在下次合模前撞坏模仁﹐必须有保护机构﹐所以设置回位杆(RP)﹐也可设置拉回机构和弹簧助其复位。
(5)﹑顶杆端面一般会低或高于模穴面0.05~~0.1mm。
产品包紧力产品顶出力要大于包紧力，包紧力来自产品收缩。
顶出系統1.圆顶针圆顶针:为最普遍最简单的顶出装置﹐圆顶针及顶针孔都易于加工,因此已被作为标准件而广泛使用。
在加工较长的顶针孔时可采用距后模表面一段距离后改为逃孔的方式来減少顶针与模具面.避免发生咬蚀以简化模具制造.頂针需淬火处理,使其具有足够的强度和耐磨性。
在成品表面为曲面時应注意圆顶针的防转。
其类型可分为﹕单节顶针和双节顶针1、产品的四角，受两侧收缩而力大。
2、深骨包紧力。
2.扁顶针扁顶针:当成品空间较小rib 较深不易排部较低圆顶针时采用扁頂扁顶针﹐一般排部在成品rib 的底部。
扁顶针孔一般采用线切割加工, 扁顶针需淬火处理,3.套筒套筒(頂管):當成品有boss 時使用﹐一般排部在成品boss 的底部。
顶出系统设计参考
拉杆定位套 因为顶出时拉杆必须保证 垂直，因此需要做个定位 套来导向.
运动原理 拉杆垂直顶出，顶针板在导柱的导向下斜方向运动，顶针板 斜方向运动时A相对B做横向移动，类似斜顶运动.
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顶出复位系统
强制复位 适用于顶针板不能完全复位，同时又不能合模，可以全长度.
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顶出复位系统
回针 一般模具需要排布四个回针， 超过800mm的模架可以考虑排 布六个回针. 回针在B板直径需要避空0.5mm， 回针顶部最好排布吊模孔. 要求高的模具，在A板回针顶 部需要加一个耐模块，这样避 免模架受力，长时间模架表面 会被撞凹下去.
顶针板导柱导套需要按 客户标准， 通常用HASCO标准
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顶出复位系统
油缸顶出 适用于倒灌模，客户ZININI经常使用油缸顶出. 另外超大型模具，由于顶出不平衡，可以考 虑使用多个油缸顶出.
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顶出复位系统 油缸斜顶出
大模顶出方向斜的，我们可以考虑使用油缸顶出.
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顶出复位系统 机械式斜顶出
顶针板T槽 镶件A 拉杆T槽镶 件B
此距离为拉杆的最 大顶出长度.
顶针板限位开关 通常每套模都要有顶针板限位开关，客 户不同开关品牌不同. 小于400mm的模具可以使用一个，超过 的需要使用两个.
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顶出复位系统
拉杆复位 通常每套模都有一个拉杆，拉杆的尺寸和内 部螺纹需要按照客户标准. 超过700mm的模具需要建议客户多根拉杆， 以保证顶出拉回平衡.
弹簧复位 顶针板复位优先考虑拉杆，如果客户机器没有配拉回 机构，就可以考虑使用弹簧复位，通常国内和日本客 户会使用弹簧复位. 另外我们公司小于200吨机器没有配拉回装置，因此也 要使用弹簧复位. 顶针板弹簧通常使用蓝色弹簧，弹簧的压缩量需要按 照弹簧资料计算准确，并留有10~15mm的预压量.
第十一章注塑模顶出系统设计
6 第十一章 注塑模顶出系统设计
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•11-8 脱模力的估算：计算公式见书。以下情况包紧力较大
，要求脱模力也较大： • 塑料模具设计 •1. 收缩率越大塑件； •2. 脱模斜度越小的胶件； •3．深腔塑件； •4．有深骨位的胶件； •5． 透明胶件模。
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第十一章 注塑模顶出系统设计 2021/12/29
•11-2-2 扁顶针： •
•常用于顶边或深骨部位。
•优点：顶出力大。 •缺点：加工困难，
•易磨损，以及成本高。
塑料模具设计
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第十一章 注塑模顶出系统设计
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11-3 司筒顶出：(掌握什么情况下用司筒，司筒及司 筒针的装配方法，司筒• 及塑司料模筒具设针计 尺寸的确定）
常用于细长螺丝柱， 圆筒形零件的顶出。 1、优点：顶出力较 大且均匀，不会留下 明显痕迹。 2、缺点：制造和装配 麻烦，易磨损，出披 锋，成本高。
针位置，特殊结构的顶出方法• ）塑料模具设计
•11-2-1 圆顶针：
•1、优点： •1）制造加工方便； •2）阻力小； •3）维修方便。 •2、缺点：顶出位置有 •一定的局限性。
4 第十一章 注塑模顶出系统设计
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3、设计要点：
（1）顶针的装配。见图。 • 塑料模具设计 ①顶针与后模镶件的配合长度一般在 12—20mm之间。顶针长度为50的倍 数,最小100mm. ②顶针顶出面如果是斜面或曲面，顶针 沉头要做定位防转，顶面要加阶梯防滑。
复习与思考：
1、注射模的脱模机构分哪几类？
2、如何用圆顶针顶骨，顶边和顶Boss•柱？塑料模具设计
3、司筒顶出因成本贵，制作复杂，故尽量避免使用。但什么情况下必须用司筒顶出？
模具设计手册—顶出系统规范-1
模具设计手册标题：顶出系统规范-1章节编号修改次数版本日期2010-4-1 M-01 0 A 页数顶出系统：产品在模具中冷却后，要切实可靠的将产品从模具中顶出，这一机构称之为顶出系统。
同时在合模时，要保证它不会与其它零件干涉，并回复原位，以便进行下一个循环。
顶出系统设计的注意要点：①顶针设置要均衡，要让产品能平衡顶出。
②顶针应设置在产品脱模困难的地方，产品的骨位，柱位以及对模仁有包紧力的地方。
同时应考虑不要影响产品的外观，并且不要与其它零件发生干涉。
③顶出行程一般在产品完全脱离模具5~10MM。
对于大型，较高的产品可顶出产品深度的2/3。
④有内模镶件的模具，顶针离镶件边缘不要小于0.8MM, 对于一些边上胶位较高的产品，顶针离边缘要有1.5~2MM;顶针离运水不得小于3MM。
⑤顶针的配合长度在25MM左右，长于此值时可在模仁底部做避空。
⑥顶针的大小应根据产品的大小而定，大的产品用大顶针。
顶针排布原则是：宁多勿少，宁大勿小。
常用的顶出方式有：圆顶针，扁顶针，司筒，直顶，推板,斜顶，气顶等。
1 圆顶针圆顶针分为单节和双节两种，一般来说小于3MM的顶针要考虑做双节顶针。
圆顶针是最常用的顶出方式，因其孔加工比较方便。
2 扁顶针扁顶针一般放在较深骨位底部，尽量做在镶件旁边，用磨床加工。
扁顶针有一缺点是其四个角易走毛边。
3 司筒针司筒用于出BOSS。
司筒可分为两种：单节司筒和双节司筒。
一般来说司筒壁小的要用双节司筒。
司筒不可正对顶棍孔，如果司筒在顶棍孔上，可做镶针，然后在其两边做顶针（如下图）。
C=A+0.1且取整数D≤B 且取整数。
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5.顶出系统
5.1概述：塑件顶出方法受塑件材料及形状等所左右。
常用的顶出方法有：顶针类、推板类、
空气压出类等。
5.2顶针类：最常用的顶出元件，包括圆顶针、有托顶针、扁顶针、司筒。
5.2.1顶针的设计和选用
市场上顶针作为标准件，有各种规格供应。
列表如下：
5.2.2顶针选用的注意事项：
1）防止塑件变形或损坏，正确分析塑件对模腔的粘附力的大小及其所在部位，有针对性地选择合适的脱模装置，使顶出力施于塑件刚性及强度最大的部位，即尽可能顶在壁边，骨位、柱位下面，作用面积也尽可能大一些（即尽可能选直径大的顶针），以防塑件变形或损坏。
2）结构合理可靠，顶出机构应工作可靠，运动灵活，制造方便，更换容易且具有足够的强度和刚度。
3）顶针直径在φ2.5以下而且位置足够时要做有托顶针；司筒壁在1mm以下或司筒壁径比≤0.1的要做有托司筒，托长尽量取大值。
4）顶针的有效配合长度=（2.5~3）D，最小不得小于8mm，
5）司筒倒角
6）一般场合顶针面应高于呵（CORE）平面0.03 ~ 0.05，对于胶位平面有要求的场合可考虑在顶针周边加沉台，
7）顶针尽量不要放在镶件拼接处
8）对于10mm以上高的长骨位胶位，建议用扁顶针顶出。
其扁身部分越短强度越好，加工也容易，设计规格中要注明圆柱部分长度；对于10mm以上高的管柱位建议用司筒
顶出。
9） 对于难下顶针的薄骨要征得客户同意加顶针。
上述场合下顶针后骨位多了胶，要保证：①不影响客户使用功能；②不导致制品表面缩水 10）对于有斜顶针的场合，为防止产品跟斜顶滑行，斜顶附近的顶针面要磨“+”槽位 11）对于表面不能有顶针印的产品，可在产品周边适当位置加辅助垃圾钉顶出 5.3推板类
推板类脱模机构适用于大筒形塑件，薄壁容器及各型罩壳形塑件的脱模。
推件板脱模的特点是顶出均匀、力量大、运动平稳、塑件不易变形。
5.3.1推板类脱模机构设计要点：
（1） 推板应与模呵（CORE ）呈锥度配合，推板内孔应比模呵（CORE ）成形部分大0.2~0.3，
防止两者之间磨伤，卡死等。
（2） 为提高模具寿命，模呵（CORE ）应氮化处理。
复杂推呵要设计成能线切割加工。
（3） 当用推板推出无通孔的大型深腔壳体类塑件时，须在模呵（CORE ）增加一
个进气装置。
5.3.2强制性推出
对一些小的倒扣可以用强行推出的办法脱模，此时塑件要产生足够的变形 以克服倒扣。
这种变形必须不导致产生塑性变形。
5.4顶针板处结构设计
5.4.1弹簧
（1） 回针用弹簧用来保证顶出后顶针板复位 （2） 弹簧是外购标准件选用AS 型 （3） 弹簧高度的选取
H=A+B+C
A – 可顶出最大距离≥产品高+（10~30）mm
B – 弹簧藏孔深度=（0.4–0.6）H ，AS 取大值，BS 取小值
C – 弹簧预压缩=（0.1~0.2）H
上述BC 取中值时：H=A+0.50H+0.15H A=0.35H 即H=2.85A,H 参照标准高度选取
5.4.2 中托司
在顶针较多、顶针较细、有斜顶针、有司筒、顶针顶在斜面上等诸场合或精密模具（1、2级模具）须在顶针板加中托司
中托导柱直径d 的确定
d 按标准件选取。
当一套模具有4个中托司时d=回针直径；当一套模具有2个中托司导时，d=回针直径+5mm 。
中托导柱选用国产顶针，其配合公差为
67f H
5.4.3间隔圈
如无特殊情况，两顶针板一律用间隔圈隔开，间隔圈厚度一律定01
.002.04++，顶针介子
高H 一律做成03
.004
-。
一般模具订购回来时有4个间隔圈。
对于2级以上（包括2级）模
具在位于顶针板中部要适当追加一些螺钉及间隙圈，以防顶针板变形。
5.4.4垃圾钉—防止顶针底板变形。
（1） 垃圾钉按自制标准件选取
（2） 在4根回针下面一定要装垃圾钉，垃圾钉大小与回针直径相当 （3） 在受塑胶压力较大的斜顶针、大顶针下面要加垃圾钉 （4） 大模具顶针板中部要加垃圾钉 5.4.5行程开关组保证顶针板复位后再合模。
（1） 行程开关组包括：行程开关、碰块、螺钉等。
由仓库组装成一个组件，属
自制标准件，在装配图上只有一个序号。
（2） 开关使用在下列场合：
a ． 客户指定
b ． 行位下面有顶针
5.4.6顶针的管位
对有方向要求的顶针等，有必要追加管位块。
5.4.7回针攻牙的规定
为了方便装顶针，在四支回针中的基准角位回针及其对角回针要攻牙。
攻牙规格与回针直径的关系
5.4.8回针碟形弹簧的使用
当顶针面须要与分模面碰穿时，为了保护分模面，要在回针底面加碟形弹簧（Disc spring ）
5.4.9中心针的定位方法
中心针有三种定位方法： 1）定位螺钉用于单支中心针 2） 板用于几支集中的中心针
3） 中心针场合追加一块顶针板
5.4.10司筒位于模架中心时的设计规定
设计时，我们常遇到司筒位于模架中心的情况，通常的解决方案是把产品偏离，使顶辊孔与司筒错开。
但这常常造成顶出不均匀。
5.5二次顶出
大型薄壁塑件常常要分几级顶出。
尤其是当塑件不能无损坏地承受顶针施加的力时更应使用几级（通常用二次顶出）。
产品有圆弧形倒扣，强行顶出必损伤此倒扣位。
设计模具时采用二次顶出结构。
顶针板采用2组（A和B组），顶柱顶在A组顶针。
第一次顶出时，推动在A组顶针板，并靠磁铁带动B组顶针板一起推出，斜顶和顶针K使产品脱出下模，为第二次顶出弧扣外侧弹性变形让出空间。
顶柱继续往前顶，此时限位柱起作用，使B组顶针板停止前进，而A组继续向前，斜顶顶出产品，而顶针K不能顶出，产品靠弹性变形脱出倒扣。
在此机构中可用尼龙塞或钩位代替磁铁来带动B组顶针板。