UG模具设计的《顶出系统》顶级设计师都不一定知道，UG模具设计必备

1 顶针与司筒的选用标准

1.1 顶针及司筒标准的选用

顶针及司筒优先采用正钢标准，其次选用盘起标准；（客户要求除外）

顶针分为两种：全硬和氮化；

正钢与盘起常用顶针司筒分类表：热处理要求如下表所示

1.2 圆顶针

1、 圆顶针是最简单,最普通的顶出装置；

2、 设计时一般选用【EPD1 氮化型（SKD61）、EPD2 全硬型（SKD61）、EPH 全硬型（SKH51）】，请根椐模具的具体情况来选用；

3、 注意镶针可选用顶针代替

1.3 台阶顶针

1、 顶针直径小于等于 3mm 要用台阶顶针；

2、 设计时一般选用【EPDN1 氮化型（SKD61）、EPDN2 全硬型（SKD61）、EPHN 全硬型（SKH51）】，请根椐模具的具体情况来选用；

1.4 扁顶针

1、 特殊要求(如制品内部有特殊筋、骨、槽位等),需要使用扁顶针；

2、 设计时一般选用【ERD1 氮化型（SKD61）、ERD2 全硬型（SKD61）、ERH 全硬型（SKH51）】，请根椐模具的具体情况来选用；

1.5 司筒及司筒针

1、 司筒用在产品上有较深柱子的模具结构中，在司筒壁厚允许的情况下,优先使用下图所示（图1）的形式；

2、 司筒针底部均用压板固定（如下图所示），特殊情况需防转的要设计防转。

3、 司筒针采用顶针规格；

4、 司筒壁在 1mm 以下的要做有托司筒，托长尽量取大值；

                                                          (图 1)C 角做在司筒针上

1.6 顶针设计时的注意事项

1、 顶针排布要均匀,尽可能顶在壁边，骨位、柱位下面，当产品顶出面有适当的位置及无特殊外观要求时，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、 设计顶针位置时，除要注意顶出力是否足够外，还要确保成品被平行顶出；

3、 一套模具中尽量设计成相同规格的顶针,以便于加工；

4、 如下图 a 所示的内模镶件太厚时顶针在距胶位面一段距离后要做避空，一般 L1 保证在 25～40mm,减少与模具接触面,避免发生咬蚀，客户无特殊要求,顶针一般高出开模面 0.03～0.05mm.(即减胶)；

5、 在斜面上加顶针时，应加防滑槽与底部加防转；

6、 对于有斜顶的场合,为防止产品跟斜顶滑行,斜顶附近的顶针面要磨“+”槽位,或者加直顶如图 b 所示；

7、 一般情况下顶针到产品边要大于 2mm 如图 c 所示, 避免产生薄钢位与产品变形，但对于材料收缩与产品较大时，下顶针需按产品的实际收缩来设计；

6.1.7 顶针与司筒挂台的防转方式

如下图所示采用削边防转（客户无要求外），注意面针板上 R 的值，设计时要考虑加工

2 直顶设计标准

2.1 直顶结构形式如下图所示:

1、 结构 1（顶块与联杆的连接方式采用杯头螺丝固定，上面堵铜，在客人没有要求的前提下优先选用此种结构来设计）；

2、 结构

2（顶块与联杆的连接方式采用压块固定，此结构在特殊情况（如直顶比较大或客户要求等）采用此种结构来设计

3、 结构

3（顶块与连杆的连接方式采用定位销固定，此结构在特殊情况（如直顶有胶位或客户要求等）采用此种结构来设计；

注：① 所有顶块联杆的设计，同一顶块原则上至少设计 2 根联杆，如空间有限，设计 1 根的话，一定要做防转装置；

② 安装直顶时削边处对准压块，利用压块来定位，防止装错位；

3 推板顶出设计标准

3.1 推板顶出的设计原则 推板顶出的设计要以保证产品和模具的品质为基本原则。

3.2 推板顶出的设计要求 ——结构简单、稳定可靠、加工维护方便为基本要求。

1) 推板材料通常选择用P20；当增加镶件时，可以选择黄牌钢（S50C）,镶件材料与内模相同；

2) 推板与内模之间做斜度配合，配合长度约为10～20mm，其余避空0.5mm以上；斜度尽量按“10度”设计，特殊情况可做“5度”或“8度” ；

3) 推板边至产品边留0.2～0.3mm；

4) 推板与联杆（或复位杆）之间用螺丝固定，并增加介子；连杆（或复位杆）头部设计成“D”字形防转；

5) 采用推板设计时，模具导柱必须设计在后模部分；

6) 推板通常情况下需与气顶结合使用；

4 弹簧的选用标准

4.1 弹簧标准选用

弹簧选用盘起标准（客户要求除外），规格与型号请详见PUNCH资料。

4.2 弹簧在模具中的应用

一、用于顶针板回针上的复位，常用黄、兰弹簧,如下图所示

复位弹簧自由长L选用方法：

1、 上图为弹簧自由状态和预压在模具中的状态:

h：藏入B板深度 （注：h＞S）；

S：顶针板最大顶出行程S=S1-限位块W；

L：弹簧自由长；

L1:预压量[ =L-(h+S1)],可取(5-10%)L (注：如L＜100mm的弹簧，L1＞10mm）；

2、 尺寸选用：

① L必须从标准长度系列中选用；

② L必须满足如下关系式：

黄弹簧 ： ≤ 50% − 5% − −L L h W

兰弹簧 ： ≤ 40% − 5% − −L L h W

3、 根据①和②确定h尺寸

弹簧注意事项说明

1、 弹簧孔直径应大于弹簧直径1~2mm之间；

2、 最大压缩量不同，使用寿命会有所不同，超出使用寿命和最大压缩量使用时有可能会发生破损和降低性能，请在充分考虑的基础上选择合适的规格；

3、 设计模具时，不能使弹簧压缩量达到最大压缩量；

4、 为防止因可动的反复冲击而发生破损，请尽量使用起始压缩量；

5、 弹簧安装面应平整，弹簧轴线相对于安装面应垂直，以避免发生偏载；

6、 为防止弯曲，请务必对弹簧进行导向；

二、用于回针下面的复位

回针下加弹力胶或弹簧的复位原则：回针下面加弹力胶或弹簧是为了使回针顶部先接触而受力.有以下几种情况回针底部必须加弹力胶或弹簧；

顶针或司筒针与前模或前模镶针碰穿（如下图所示）；

斜顶或直顶与前模相碰（如下图所示）；

注：回针底部处如在客人没有要求的前提下优先选用弹力胶，其次选用弹簧。

三、 用滑块上的弹簧

1、 天侧方向的滑块必须设计弹簧来防掉；

2、 弹簧的力需要计算，要求天侧每个滑块在开模以后弹簧的承受力要大于滑块重量的2倍，两侧1.5倍，地侧为1倍；

4.3 氮气弹簧

品牌：优德

应用场合：

一、 用于顶针板上

在大型模具中,常常选用氮气弹簧,用来保证顶针板的回位安全可靠。

二、 用于弹块或者前模斜顶上

对于模具中一些成型在定模侧的深骨位,通常需要布置前模弹块,保证产品不粘前模;对于模具中一些成型在定模侧的倒扣, 一般需要布置斜顶,保证产品脱模,而最简单可行的方案就是使用氮气弹簧,可以充分发挥氮气弹簧压力大占用空间小的优点.

三、 用于滑块上

上图的滑块(天侧)重量约220kg,通常情况下,我们需要增加弹簧或者行位扣来保证弹簧在开模状态下不往下掉,弹簧或者行位扣的力需要大于滑块自身重量的2倍,即440kg,我们常用的DME行位扣的最大承受重量为44kg,按此计算需要安装10个行位扣.普通钢线弹簧在相同安装空间内也不能承受这么大重量.

4.4 关于优德氮气弹簧的选型和在模具设计中的注意事项

1、 行程大于125,选90.10系列，行程小于等于125.分两种情况,初始力在300-750KG范围内,选LJ系列，初始力小于300KG,选C系列；

2、 氮气弹簧的安全行程不超过全程的90%；

3、 必须根据氮气弹簧的资料安装螺丝,螺纹旋入长度不要长,小于1倍直径；

4、 顶针板用的氮气弹簧打开状态下留1MM的余量,便于保证顶针板退到位；

5、 滑块用的氮气弹簧打开状态下不留余量,便于安装限位块；

6、 用于顶出时,尽量不要用限位块；

7、 氮气弹簧安装孔尺寸,统一设计成+1MM(单边0.5MM) ；

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4.5 优德氮气弹簧有以下优点

1、 能提供的压力大,占用空间小,能够方便地取代传统的钢线螺旋弹簧；氮气弹簧可以在较小的空间中提供比钢线螺旋弹簧高很多的压力,一个微型的氮气弹簧就可以代替几个重型钢线螺旋弹簧, 同时也就成为有限空间应用中的理想选择；

2、 较高的互换性能,同一个大系列的各型号间保持了一致的总体高度 ,这样既方便了设计,又可以根据需要互换；

3、 氮气弹簧有较低的故障率,一般氮气弹簧都能保证一百万次的使用；

4、 无预压要求,一般氮气弹簧在不施加预压的情况下,可在接触面产生满负荷的压力；

5、 可调节压力,部分氮气弹簧可以通过调节独立式汽缸内的压力来改变弹簧的输出力；