UG模具設計的《頂出系統》頂級設計師都不一定知道,UG模具設計必備
1 頂針與司筒的選用標準
1.1 頂針及司筒標準的選用
頂針及司筒優先采用正鋼標準,其次選用盤起標準;(客戶要求除外)
頂針分為兩種:全硬和氮化;
正鋼與盤起常用頂針司筒分類表:熱處理要求如下表所示
1.2 圓頂針
1、 圓頂針是最簡單,最普通的頂出裝置;
2、 設計時一般選用【EPD1 氮化型(SKD61)、EPD2 全硬型(SKD61)、EPH 全硬型(SKH51)】,請根椐模具的具體情況來選用;
3、 注意鑲針可選用頂針代替
1.3 臺階頂針
1、 頂針直徑小于等于 3mm 要用臺階頂針;
2、 設計時一般選用【EPDN1 氮化型(SKD61)、EPDN2 全硬型(SKD61)、EPHN 全硬型(SKH51)】,請根椐模具的具體情況來選用;
1.4 扁頂針
1、 特殊要求(如制品內部有特殊筋、骨、槽位等),需要使用扁頂針;
2、 設計時一般選用【ERD1 氮化型(SKD61)、ERD2 全硬型(SKD61)、ERH 全硬型(SKH51)】,請根椐模具的具體情況來選用;
1.5 司筒及司筒針
1、 司筒用在產品上有較深柱子的模具結構中,在司筒壁厚允許的情況下,優先使用下圖所示(圖1)的形式;
2、 司筒針底部均用壓板固定(如下圖所示),特殊情況需防轉的要設計防轉。
3、 司筒針采用頂針規格;
4、 司筒壁在 1mm 以下的要做有托司筒,托長盡量取大值;
(圖 1)C 角做在司筒針上
1.6 頂針設計時的注意事項
1、 頂針排布要均勻,盡可能頂在壁邊,骨位、柱位下面,當產品頂出面有適當的位置及無特殊外觀要求時,作用面積也盡可能大一些(即盡可能選直徑大的頂針),以防塑件變形或損壞;
2、 設計頂針位置時,除要注意頂出力是否足夠外,還要確保成品被平行頂出;
3、 一套模具中盡量設計成相同規格的頂針,以便于加工;
4、 如下圖 a 所示的內模鑲件太厚時頂針在距膠位面一段距離后要做避空,一般 L1 保證在 25~40mm,減少與模具接觸面,避免發生咬蝕,客戶無特殊要求,頂針一般高出開模面 0.03~0.05mm.(即減膠);
5、 在斜面上加頂針時,應加防滑槽與底部加防轉;
6、 對于有斜頂的場合,為防止產品跟斜頂滑行,斜頂附近的頂針面要磨“+”槽位,或者加直頂如圖 b 所示;
7、 一般情況下頂針到產品邊要大于 2mm 如圖 c 所示, 避免產生薄鋼位與產品變形,但對于材料收縮與產品較大時,下頂針需按產品的實際收縮來設計;
6.1.7 頂針與司筒掛臺的防轉方式
如下圖所示采用削邊防轉(客戶無要求外),注意面針板上 R 的值,設計時要考慮加工
2 直頂設計標準
2.1 直頂結構形式如下圖所示:
1、 結構 1(頂塊與聯桿的連接方式采用杯頭螺絲固定,上面堵銅,在客人沒有要求的前提下優先選用此種結構來設計);
2、 結構
2(頂塊與聯桿的連接方式采用壓塊固定,此結構在特殊情況(如直頂比較大或客戶要求等)采用此種結構來設計
3、 結構
3(頂塊與連桿的連接方式采用定位銷固定,此結構在特殊情況(如直頂有膠位或客戶要求等)采用此種結構來設計;
注:① 所有頂塊聯桿的設計,同一頂塊原則上至少設計 2 根聯桿,如空間有限,設計 1 根的話,一定要做防轉裝置;
② 安裝直頂時削邊處對準壓塊,利用壓塊來定位,防止裝錯位;
3 推板頂出設計標準
3.1 推板頂出的設計原則 推板頂出的設計要以保證產品和模具的品質為基本原則。
3.2 推板頂出的設計要求 ——結構簡單、穩定可靠、加工維護方便為基本要求。
1) 推板材料通常選擇用P20;當增加鑲件時,可以選擇黃牌鋼(S50C),鑲件材料與內模相同;
2) 推板與內模之間做斜度配合,配合長度約為10~20mm,其余避空0.5mm以上;斜度盡量按“10度”設計,特殊情況可做“5度”或“8度” ;
3) 推板邊至產品邊留0.2~0.3mm;
4) 推板與聯桿(或復位桿)之間用螺絲固定,并增加介子;連桿(或復位桿)頭部設計成“D”字形防轉;
5) 采用推板設計時,模具導柱必須設計在后模部分;
6) 推板通常情況下需與氣頂結合使用;
4 彈簧的選用標準
4.1 彈簧標準選用
彈簧選用盤起標準(客戶要求除外),規格與型號請詳見PUNCH資料。
4.2 彈簧在模具中的應用
一、用于頂針板回針上的復位,常用黃、蘭彈簧,如下圖所示
復位彈簧自由長L選用方法:
1、 上圖為彈簧自由狀態和預壓在模具中的狀態:
h:藏入B板深度 (注:h>S);
S:頂針板最大頂出行程S=S1-限位塊W;
L:彈簧自由長;
L1:預壓量[ =L-(h+S1)],可取(5-10%)L (注:如L<100mm的彈簧,L1>10mm);
2、 尺寸選用:
① L必須從標準長度系列中選用;
② L必須滿足如下關系式:
黃彈簧 : ≤ 50% ? 5% ? ?L L h W
蘭彈簧 : ≤ 40% ? 5% ? ?L L h W
3、 根據①和②確定h尺寸
彈簧注意事項說明
1、 彈簧孔直徑應大于彈簧直徑1~2mm之間;
2、 最大壓縮量不同,使用壽命會有所不同,超出使用壽命和最大壓縮量使用時有可能會發生破損和降低性能,請在充分考慮的基礎上選擇合適的規格;
3、 設計模具時,不能使彈簧壓縮量達到最大壓縮量;
4、 為防止因可動的反復沖擊而發生破損,請盡量使用起始壓縮量;
5、 彈簧安裝面應平整,彈簧軸線相對于安裝面應垂直,以避免發生偏載;
6、 為防止彎曲,請務必對彈簧進行導向;
二、用于回針下面的復位
回針下加彈力膠或彈簧的復位原則:回針下面加彈力膠或彈簧是為了使回針頂部先接觸而受力.有以下幾種情況回針底部必須加彈力膠或彈簧;
頂針或司筒針與前模或前模鑲針碰穿(如下圖所示);
斜頂或直頂與前模相碰(如下圖所示);
注:回針底部處如在客人沒有要求的前提下優先選用彈力膠,其次選用彈簧。
三、 用滑塊上的彈簧
1、 天側方向的滑塊必須設計彈簧來防掉;
2、 彈簧的力需要計算,要求天側每個滑塊在開模以后彈簧的承受力要大于滑塊重量的2倍,兩側1.5倍,地側為1倍;
4.3 氮氣彈簧
品牌:優德
應用場合:
一、 用于頂針板上
在大型模具中,常常選用氮氣彈簧,用來保證頂針板的回位安全可靠。
二、 用于彈塊或者前模斜頂上
對于模具中一些成型在定模側的深骨位,通常需要布置前模彈塊,保證產品不粘前模;對于模具中一些成型在定模側的倒扣, 一般需要布置斜頂,保證產品脫模,而最簡單可行的方案就是使用氮氣彈簧,可以充分發揮氮氣彈簧壓力大占用空間小的優點.
三、 用于滑塊上
上圖的滑塊(天側)重量約220kg,通常情況下,我們需要增加彈簧或者行位扣來保證彈簧在開模狀態下不往下掉,彈簧或者行位扣的力需要大于滑塊自身重量的2倍,即440kg,我們常用的DME行位扣的最大承受重量為44kg,按此計算需要安裝10個行位扣.普通鋼線彈簧在相同安裝空間內也不能承受這么大重量.
4.4 關于優德氮氣彈簧的選型和在模具設計中的注意事項
1、 行程大于125,選90.10系列,行程小于等于125.分兩種情況,初始力在300-750KG范圍內,選LJ系列,初始力小于300KG,選C系列;
2、 氮氣彈簧的安全行程不超過全程的90%;
3、 必須根據氮氣彈簧的資料安裝螺絲,螺紋旋入長度不要長,小于1倍直徑;
4、 頂針板用的氮氣彈簧打開狀態下留1MM的余量,便于保證頂針板退到位;
5、 滑塊用的氮氣彈簧打開狀態下不留余量,便于安裝限位塊;
6、 用于頂出時,盡量不要用限位塊;
7、 氮氣彈簧安裝孔尺寸,統一設計成+1MM(單邊0.5MM) ;
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4.5 優德氮氣彈簧有以下優點
1、 能提供的壓力大,占用空間小,能夠方便地取代傳統的鋼線螺旋彈簧;氮氣彈簧可以在較小的空間中提供比鋼線螺旋彈簧高很多的壓力,一個微型的氮氣彈簧就可以代替幾個重型鋼線螺旋彈簧, 同時也就成為有限空間應用中的理想選擇;
2、 較高的互換性能,同一個大系列的各型號間保持了一致的總體高度 ,這樣既方便了設計,又可以根據需要互換;
3、 氮氣彈簧有較低的故障率,一般氮氣彈簧都能保證一百萬次的使用;
4、 無預壓要求,一般氮氣彈簧在不施加預壓的情況下,可在接觸面產生滿負荷的壓力;
5、 可調節壓力,部分氮氣彈簧可以通過調節獨立式汽缸內的壓力來改變彈簧的輸出力;
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