射出成型頂出系統全解析:從設計到操作的關鍵技術
2026-02-26 09:41:37
在塑膠射出成型中,頂出系統是確保產品順利脫模、保護模具與產品品質的重要環節。雖然射出壓力、保壓及冷卻時間常被視為影響成型品質的核心因素,但忽略頂出系統的設計與調整,可能導致產品變形、翹曲、頂針痕或脆裂,也會造成循環時間延長與模具過度磨損。
頂出系統的核心任務是將固化後的塑膠零件安全脫模,同時維護產品表面與模具結構,它的設計與操作直接影響以下方面:
- 產品完整性:確保零件不因過大頂力而翹曲、裂紋或穿孔。
- 模具壽命:均勻分配頂力,減少模具磨損,延長使用週期。
- 生產效率:合理的頂出行程與速度設定,可縮短循環時間,提升產能。
- 自動化配合:與機械手、輸送系統同步,降低人工干預與生產風險。
1. 模具開啟:模具分離,產品開始冷卻並準備脫模。
2. 頂出啟動:頂出機構開始向前移動。
3. 施力脫模:透過頂針、頂板或氣壓將產品推出模具。
4. 產品移除:產品完全脫離模具,由機械手自動抓取或人工收集。
5. 系統回位:頂出機構回到初始位置,模具閉合,準備下一循環。
射出成型產品結構與材料各異,頂出系統的選擇需要兼顧力學、表面品質與生產效率,常見頂出方式如下:
- 特性:最常見、製造簡單、維護方便
- 優點:成本低、耐用、易維修
- 缺點:頂出位置有限,薄壁或脆性產品可能留下痕跡
- 適用範圍:標準零件、簡單模具
- 特性:平面大、承力分布均勻
- 優點:頂力均勻,減少變形與表面痕跡
- 缺點:模具結構複雜、製造成本高、易磨損
- 適用範圍:汽車零件、大型薄壁件
- 特性:中空頂針,針套配合使用
- 優點:受力面大、均勻,痕跡不明顯
- 缺點:組裝複雜、易磨損、成本高
- 適用範圍:圓孔、盲孔產品脫模
- 特性:複合頂出,結合頂針使用
- 優點:減少脫模阻力
- 缺點:模具結構複雜
- 適用範圍:深腔側壁產品
- 特性:頂出時沿斜面移動,釋放倒扣區域
- 優點:可脫離倒扣區,減少損傷
- 缺點:設計複雜
- 適用範圍:內凹或內部倒扣產品
- 特性:全周受力
- 優點:顆粒或薄殼件受力均勻,減少變形
- 缺點:模具成本高、結構複雜
- 適用範圍:薄壁殼體、圓柱零件
- 特性:使用壓縮空氣輔助脫模
- 優點:可在任意位置脫模,保護表面
- 缺點:需額外氣源設備
- 適用範圍:大型薄壁、黏性零件、輔助機械頂出
頂出系統的設定與模具開閉速度密切相關,合理調整可縮短循環時間並減少模具與產品損傷。
| 設定項目 | 說明 | 技術建議 |
| 模具開啟快 | 依導向銷與滑塊分離位置設定 | 盡量快速但避免模具衝擊 |
| 模具開啟慢 | 接近頂出位置時減速 | 防止模具漂移與機械手抓取問題 |
| 模具閉合快 | 盡量快速至低壓閉合點 | 防止模具衝擊與夾模磨損 |
| 模具閉合慢 | 複雜模具需更慢以避免損傷 | 滑塊、凸肋多的模具需減速 |
| 低壓閉合 | 壓力略高於模具接觸點 | 避免卡料或模具損傷 |
- 單行程頂出:優先使用單行程,多行程頂出會增加模具磨損50%。
- 行程長度:一般為產品深度 2/3 或 5 – 10mm,確保脫模充分。
- 速度調整:
- 複雜模具或倒扣區域需慢速頂出,降低產品損傷。
- 薄壁或標準零件可加速頂出以縮短循環。
- 保持時間:彈簧頂出或機械手抓取時,可增加頂出保持時間0.1 – 0.5 秒,確保產品順利移除。
| 材料類型 | 推薦頂出方式 | 備註 |
| 硬質塑膠 (ABS, PP) | 頂針 / 刀片 | 可承受高頂出力,適合單行程脫模 |
| 軟質 / 黏性塑膠 (TPE, TPU) | 撐頂 / 氣壓 / 頂板 | 需要低力、避免表面刮痕 |
| 高收縮材料 | 頂針高力 / 氣壓輔助 | 收縮力大,需增加頂出力與輔助脫模 |
* 補充說明:材料收縮和黏附力是影響頂出設定的核心因素。高收縮材料在脫模時容易與模穴貼合,若頂力不足或速度不合適,容易造成翹曲、裂紋或模具磨損;軟質材料則需輕柔脫模,氣壓或撐板方式更能有效保護零件表面。
- 識別頂出點:選擇剛性高、非裝飾面作為施力點。
- 考慮倒扣設計:必要時使用撐頂或角度頂針。
- 設計拔模角:一般 1–2°以利脫模順暢。
- 計算頂出力與行程:確保足夠但不過度,避免模具或零件損傷。
- 材料匹配:根據材料硬度、黏性及收縮特性調整頂出方式。
- 結合自動化:大型生產可結合機械手或氣壓輔助,提高效率與穩定性。
頂出系統不只是簡單的 「把產品推出模具」,而是一個高度整合的機械控制系統,必須依據產品結構、材料特性與模具設計進行合理配置,才能在不增加循環時間的情況下,穩定完成脫模動作,並且在生產中發揮最大價值。
- 集團名稱: 華嶸集團
- 品牌: 華嶸、煜達、南嶸
- 服務項目: 射出成型機、立式射出機、成型設備取出裝置
- 服務電話: (06)7956777
- 集團總部: 台南市西港區慶安里中州21之6號
- 官方網站: https://www.huarong.com.tw/
撰稿者 Han
