注射成型顶针：类型和注意事项

将顶针注塑成型引入制造过程，实现了自动化操作，提高了生产速度，并确保了更高效的产品。它还提高了产品设计的一致性。

尽管通过注塑成型改进了制造工艺，但其设计中仍有许多缺陷需要优化。这是为了保证更好、更有效的产品。

因此，本文着眼于顶针注塑成型，以及如何优化其设计以获得更有效的产品。

什么是注塑顶针？

顶针对于制造零件至关重要。它们是模具顶出系统的一个组成部分，它决定了产品在注塑成型过程中的最终结果。
注塑成型是一种制造过程，涉及将熔融塑料注入金属模具中以呈现模具的形状。因此，顶针注塑成型涉及从模具中取出完成的零件。金属模具由两部分组成：A面和B面。在模具中的熔融材料冷却后，金属模具的两个部分被分离以允许去除固体塑料。注塑模具的构造是这样的，当它们打开时，A 侧的一半被抬起，留下成型部分和 B 侧。

顶针位于模具的 B 侧半部，从模具中将成型零件推出模具。顶出模具的销痕通常作为凹痕印在成品上。

顶针的种类

产品制造中使用的顶针有很多种。以下是您会发现最适合该流程的最常见类型。

全硬顶针

这些顶针经过热处理，以确保整个顶针直径的硬度一致。通硬销可承受高达200℃的工作温度，主要适用于模具中的塑料顶出系统。

表面硬化顶针

它们也被称为 Nitride H13 销，比直通硬销更硬，适用于模具中的压铸顶出系统。表面硬化销经过氮化处理，硬度达到 65 – 70 HRC，可承受 200°C 以上的温度。

黑色顶针

由于 Nitride H13 顶针无法在 600°C 以上的工作温度下使用，制造商开发了这些顶针。黑色顶针涂有黑色表面处理，可自润滑并承受高达 1000°C 的高温。它是一种昂贵的顶针，适用于汽车模具中的金属顶出系统。

注塑成型设计注意事项

注塑模具设计必须能够按计划运行。设计中的错误可能导致零件开裂或收缩，这可能证明成本太高或难以修复。

因此，执行结构良好的设计很重要，需要考虑一些因素。

● 创建拔模角度

脱模角是应用于注塑模具两侧的倾斜形状。模具形状的这种轻微变形可以很容易地从模具中取出塑料。

从模具中取出零件时，必须有脱模模具以抵抗摩擦。允许更多的脱模角度将确保零件从模具中的顶出系统中轻松脱模。

脱模斜度的缺失会导致零件在拆卸过程中出现较大的顶针痕迹，并在模具壁上产生刮痕。

● 均匀的壁厚

当熔融材料倒入壁厚均匀的模具中时，它可以不受限制地自由流动，填充壁的空腔并呈现其定义的形状。

不均匀的模具壁会导致熔融材料较薄部分的冷却。因此，随着较厚的部分冷却，会导致材料收缩，应力集中，最终在去除过程中出现开裂。

然而，如果您的设计不允许均匀的壁厚，可以通过取芯和添加角撑板来补救。

（取芯是从大范围去除熔融塑料以确保沿墙的均匀性的过程。角撑板是您添加到墙上的支撑结构，作为加强件以减少墙的厚度）

● 确保圆边

在零件的内侧和外侧都有圆角有几个优点。它减少了应力集中并防止零件开裂。

尖角会限制模具中熔融塑料的流动，冷却后塑料会拉到尖角上，难以去除。

圆边零件易于生产，更经济，并且可以更好地形成和去除产品。

● 减少倒角

底切是模具设计中的突出特征，会阻碍模具任一侧的移除。底切在模具设计中是必要且不可避免的，因为它们会阻止零件直接从模具中弹出。

但是，可以通过创建便于拆卸或组装的互锁或闩锁来修复底切。设计团队必须尽可能地保持模具中的顶出系统中的底切数量 至少。

● 登机口位置

浇口是熔融塑料进入模具的入口点。然而，在零件冷却后，浇口会留下针迹，即使在去除凹痕后，大多数情况下仍可见。

设计团队可以使用边缘浇口来解决这个问题，由此产生的凹痕不太明显。熔融材料也可通过位于顶针上的延伸部分注射。

冷却零件后，在从模具中取出零件的过程中，顶针可以将产生的销痕从浇口推开。

● 材料性质

使用的材料类型应取决于产品的功能

有些材料很厚，有些材料很柔韧，而另一些则很硬或很脆。选择的材料类型将决定零件的用途及其设计。

虽然您可以加厚一些材料，但也可以将它们弯曲成形状。此外，您应该在选择材料类型之前考虑这些。

常见缺陷及解决办法

使用顶针进行注塑成型存在一些缺陷。以下是可能的缺陷，以及必要的解决方案。

休息

顶针断裂的主要原因是从模具中顶出零件所需的力和顶针的强度不同。

从模具中顶出零件需要用力。有时，由于其不受支撑的长度，所需的力超过了销的强度，从而导致断裂。

因此，修复顶针断裂最有效的方法是使用大量直径较大的顶针。这样，所需的力在各个销上分布均匀，从而减少了破损。

顶针标记

这些是从模具中取出时由顶针留在零件上的“凹痕”。该针脚标记可能会导致产品在使用时破裂。因此，在模具中设计一个顶出系统来防止顶针留下痕迹是很重要的。

• 排列顶针，使整个零件的顶出力恒定。
• 将顶针放置在金属嵌件、支柱和肋等硬质部件上，以避免顶针痕迹缺陷。
• 将顶针的位置设计在零件的平面上，而不是在斜坡上。

喷射

喷射是由于浇口尺寸小，或者熔融材料快速注入模具导致形状变形。

这可以通过以下方式解决：

• 增加大门的尺寸
• 控制熔融材料流向模具

其他类型的喷射器

虽然它们在许多机械师中可能并不常见，但也有其他类型的喷射器。下面是一些例子。

喷射器套筒

这些只是空心顶针。它由一个带孔的硬表面套筒销和一个安装在孔中的芯销组成。顶针套筒上的孔是用来引导和保护销子的。

顶板

在模具的顶出系统中，顶出板与顶针一起工作。在顶针注塑过程中，它可以固定顶针的头部以防止它们出来。

喷射块

它们具有润滑的空心凹槽，适用于需要高表面光洁度但会因顶针痕迹缺陷而损坏的薄产品表面。

它们限制了顶针痕迹，也适用于高翘曲产品的表面。

结论

设计专家不能忽视顶针在注塑成型过程中的重要性。这是因为在模具中成型的产品依赖于顶针的效率来避免顶针痕迹的缺陷。

因此，信任具有制造设计知识、如何使用顶针以及处理顶针注塑成型设计的出色记录的公司非常重要。
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