在中山热处理工艺中,顶针(推杆、镶针)的合理布置与选用直接影响模具寿命、脱模效率及产品质量。以下从布置原则与材料选用两大维度,结合行业经验与技术规范进行系统解析。
一、顶针布置核心原则
1.顶出力平衡
顶针应均匀分布于产品边缘及整体结构,避免局部受力集中导致变形。例如,骨位、柱位两侧顶针需对称布置,中心连线通过柱位中心,确保顶出力均匀。
数据参考:骨位、柱位两侧顶针与结构边间距建议取1.5mm,避免因间距过大导致顶出偏斜。
2.有效部位优先
顶针需设置于结构复杂部位(如台阶、金属嵌件、局部厚胶),这些区域脱模力较大,需增加顶针数量或采用扁顶针增强支撑。
案例:某压铸厂在深骨位(深度≥20mm)处使用扁顶针,配合镶件形式加工,成功解决圆顶针布置困难问题。
3.避让关键区域
避免在斜面、跨台阶处设置顶针,顶针顶面需平缓,防止顶出时滑动或卡死。
外观与功能限制:有外观要求的胶件,顶针不可布置在外观面;透明胶件需避开透光部位,改用推板或气压复合式顶出。
4.排气与运水道协同
顶针布置需考虑排气功能,在易形成抽真空的部位(如型腔大平面)增设顶针,利用微小间隙排气。
安全距离:顶针与运水道边间距需≥5mm,避免影响冷却水道加工及漏水风险。
二、顶针材料选用指南
1.H13全硬化氮化顶针
特性:芯部硬度48-55 HRC,表面硬度65-74 HRC,工作温度达600℃,适用于高温压铸及金属注射成型(MIM)。
加工注意:氮化处理后需避免微崩刃,优先采用磨削或电火花加工(EDM)。
适用场景:铝合金、镁合金压铸模具,如汽车发动机缸体压铸。
2.全硬化冷作工具钢顶针
特性:耐磨性优异,适用于中低温模具(如锌合金压铸),经济性高。
对比优势:相比65Mn钢顶针,冷作工具钢韧性更佳,断裂风险降低40%。
3.高硬度M2钢顶针
特性:无需涂层即可满足高性能树脂成型需求,适用于洁净室环境。
温度限制:工作温度约450℃,不适用于PVC等高腐蚀性材料。
案例:某电子厂在精密连接器成型中采用M2钢顶针,模具寿命提升2倍。
4.不锈钢顶针
特性:耐腐蚀性强,适用于PVC、医疗器件等高腐蚀场景。
高温适配:若用于高温环境(如压铸),需向制造商确认材质稳定性,避免硬度下降。
三、实操建议与避坑指南
1.直径与规格优化
在空间允许情况下,优先选用直径≥2.5mm的顶针,避免小顶针弯曲变形。
规格统一:尽量减少顶针尺寸种类,优先选用标准系列(如D=2mm、3mm、4mm),降低库存成本。
2.固定与配合设计
顶针与顶针孔采用间隙配合(一般单边间隙0.01-0.02mm),动模上预留10-15mm配合长度,其余部分扩孔0.5-1.0mm形成逃孔,减少摩擦。
防转设计:通过扁位、销钉或异形结构固定顶针,防止生产中转动导致偏心。
3.特殊场景解决方案
细深加强筋:在底部设置顶杆,配合斜顶机构防止产品跟滑。
薄肉产品:在分流道上设置顶针,利用流道余料带动产品脱模。
总结:中山热处理顶针的布置需遵循“平衡、有效、避让、协同”四大原则,材料选用需结合工况温度、腐蚀性及成本综合决策。建议优先选择H13氮化顶针或不锈钢顶针应对高温/腐蚀场景,同时通过CAD模拟顶出力分布,优化顶针布局。如需具体型号推荐或本地供应商对接,可进一步提供模具类型及生产批次信息。 http://www.hongchengzs.com/