注射模分型面選擇的基本原則

蔣知榮

摘要：針對(duì)塑料注射模分型面的多樣性和復(fù)雜性，從不同的角度，論述確定分型面時(shí)應(yīng)該遵循的原則，為塑料模具加工工藝提供參考。

關(guān)鍵詞：塑料模具；分型面；選擇原則

在塑料注射模制造過程中，需要將模具適當(dāng)?shù)胤殖蓛蓚€(gè)或幾個(gè)可以分離的主要部分，這些可以分離部分的接觸表面分開時(shí)能夠取出塑件及澆注系統(tǒng)凝料，當(dāng)成型時(shí)又必須接觸封閉，這樣的接觸表面稱為模具的分型面。在設(shè)計(jì)注射模時(shí)總會(huì)遇到分型面的確定問題，它是一個(gè)很復(fù)雜的問題。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置、形狀以及退出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，所以在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，抓住主要矛盾，放棄次要因素，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。不同的設(shè)計(jì)人員有時(shí)對(duì)主要因素的認(rèn)識(shí)也不盡一致，與自身的工作經(jīng)驗(yàn)有關(guān)。有些塑件的分型面的選擇簡(jiǎn)單明確并且唯一；有些塑件則有許多方案可供選擇。根據(jù)我的工作經(jīng)驗(yàn)，選擇分型面時(shí)可以按以下原則來確定：

1.保證塑料制品能夠脫模

這是一個(gè)首要原則，因?yàn)槲覀冊(cè)O(shè)置分型面的目的，就是為了能夠順利從型腔中脫出制品。根據(jù)這個(gè)原則，分型面應(yīng)首選在塑料制品最大的輪廓線上，最好在一個(gè)平面上，而且此平面與開模方向垂直。分型的整個(gè)廓形應(yīng)呈縮小趨勢(shì)，不應(yīng)有影響脫模的凹凸形狀，以免影響脫模。

2.使型腔深度最淺

模具型腔深度的大小對(duì)模具結(jié)構(gòu)與制造有如下三方面的影響：

1）目前模具型腔的加工多采用電火花成型加工，型腔越深加工時(shí)間越長(zhǎng)，影響模具生產(chǎn)周期，同時(shí)增加生產(chǎn)成本。

2）模具型腔深度影響著模具的厚度。型腔越深，動(dòng)、定模越厚。一方面加工比較困難；另一方面各種注射機(jī)對(duì)模具的最大厚度都有一定的限制，故型腔深度不宜過大。

3）型腔深度越深，在相同起模斜度時(shí)，同一尺寸上下兩端實(shí)際尺寸差值越大，若要控制規(guī)定的尺寸公差，就要減小脫模斜度，而導(dǎo)致塑件脫模困難。因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)盡可能使型腔深度最淺。

3.使塑件外形美觀，容易脫模。

盡管塑料模具配合非常精密，但塑件脫模后，在分型面的位置都會(huì)留有一圈毛邊，我們稱之為飛邊。即使這些毛邊脫模后立即割除，但仍會(huì)在塑件上留下痕跡，影響塑件外觀，故分型面應(yīng)避免設(shè)在塑件光滑表面上，如圖1的分型面a位置，塑件割除毛邊后，在塑件光滑表面留下痕跡；圖3的分型面b處于截面變化的位置上，雖然割除毛邊后仍有痕跡，但看起來不明顯，故應(yīng)選擇后者。

4.盡量避免側(cè)向抽芯

塑料注射模具，應(yīng)盡可能避免采用側(cè)向抽芯，因?yàn)閭?cè)向抽芯模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且直接影響塑件尺寸、配合的精度，且耗時(shí)耗財(cái)，制造成本顯著增加，故在萬不得己的情況下才能使用。如圖2中Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ分型面需要側(cè)向抽芯，而選擇Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ分型面可以避免側(cè)向抽芯。當(dāng)塑件需側(cè)向抽芯時(shí)，為保證側(cè)向型芯的放置容易及抽芯機(jī)構(gòu)的動(dòng)作順利，選定分型面時(shí)，應(yīng)以淺的側(cè)向凹孔或短的側(cè)凸臺(tái)作為抽芯方向，將較深的凹孔或較高的凸臺(tái)放置在開合模方向，并盡量把側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)置在動(dòng)模一側(cè)。

5.使分型面容易加工

分型面精度是整個(gè)模具精度的重要部分，力求平面度和動(dòng)、定模配合面的平行度在公差范圍內(nèi)。因此，分型面應(yīng)是平面且與脫模方向垂直，從而使加工精度得到保證。如選擇分型面是斜面或曲面，加工的難度增大，并且精度得不到保證，造成溢料飛邊現(xiàn)象。

6.使側(cè)向抽芯盡量短

抽芯越短，斜抽移動(dòng)的距離越短，一方面能減少動(dòng)、定模的厚度，減少塑件尺寸誤差；另一方面有利于脫模。

7.保證塑件制品精度

與分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要求較高，或同軸度要求較高的外形或內(nèi)孔，為保證其精度，應(yīng)盡可能設(shè)置在同一半模具型腔內(nèi)，如果塑件上精度要求較高的成型表面被分型面分割，就有可能由于合模精度的影響引起形狀和尺寸上不允許的偏差，塑件因達(dá)不到所需的精度要求而造成廢品。

如圖6是一個(gè)雙聯(lián)齒輪，大小齒輪要求很高的同軸度，如選擇Ⅰ-Ⅰ分型面，則大小齒輪分別置于動(dòng)、定模內(nèi)，因合模誤差會(huì)導(dǎo)致兩齒輪的同軸度不高；如選擇Ⅱ-Ⅱ分型面，大小齒輪同在動(dòng)模內(nèi)，動(dòng)、定模合模誤差沒有影響，只要制造誤差符合要求，就能有效保證大小齒輪的同軸度。

8.有利于排氣

對(duì)中、小型塑件因型腔較小，空氣量不多，可借助分型面的縫隙排氣。因此，選擇分型面時(shí)應(yīng)有利于排氣。按此原則，分型面應(yīng)設(shè)在注射時(shí)熔融塑料最后到達(dá)的位置，而且不把型腔封閉。如圖3為不合理的分型面位置，如圖4為合理的分型面位置。

9.使塑件留在動(dòng)模內(nèi)

模具開模時(shí)型腔內(nèi)的塑件一般不會(huì)自行脫出，需用頂出機(jī)構(gòu)頂出，注射機(jī)上都有頂出裝置，且設(shè)在動(dòng)模一側(cè)，因此設(shè)計(jì)模具分型面時(shí)應(yīng)使開模后塑件能留在動(dòng)模內(nèi)，以便直接利用注射機(jī)的頂出機(jī)構(gòu)頂出塑件。如果塑件留在定模內(nèi)，則要再另設(shè)計(jì)頂出裝置才能脫模，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多，且成本攀升，加工周期延長(zhǎng)。

10.使型腔內(nèi)總壓力較大的方向與分型面垂直

塑件注射時(shí)型腔內(nèi)各方向的壓強(qiáng)P相同，故某方向總壓力F=PxS，S為某方向的投影面積，當(dāng)S越大，則F越大，選擇總壓力較大的方向與分型面垂直，利用注射機(jī)的鎖模力來承受較大注射壓力。因此模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，否則需另設(shè)計(jì)鎖緊機(jī)構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增加，加工周期延長(zhǎng)。

11.對(duì)成型面積的影響

注射機(jī)一般都規(guī)定其相應(yīng)模具所允許使用的最大成型面積及額定鎖模力，注射成型過程中，當(dāng)塑件（包括澆注系統(tǒng)）在合

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模分型面上的投影面積超過允許的最大成型面積時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象，這時(shí)注射成型所需的合模力也會(huì)超過額定鎖模力，因此，為了可靠地鎖模以避免漲模溢料現(xiàn)象的發(fā)生，選擇分型面時(shí)應(yīng)盡量減少塑件（型腔）在合模分型面上的投影面積。

綜上所述，選擇注射模分型面影響的因素很多，總的要求是順利脫模，保證塑件技術(shù)要求，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造容易。當(dāng)選定一個(gè)分型面方案后，可能會(huì)存在某些缺點(diǎn)，再針對(duì)存在的問題采取其他措施彌補(bǔ)，以選擇接近理想的分型面。

以上闡述了選擇分型面的一般原則及部分示例，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，不可能全部滿足上述原則，一般應(yīng)抓住主要矛盾，在此前提下確定合理的分型面。

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