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分析制约塑料注射模分型面的许多因素

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发表于 2010-12-21 16:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
在塑料注射模制造过程中,总会遇到分型面的确定问题,它是一个很复杂的间题,受到许多因素的制约,常常是顾此失彼。所以在选择分型面时应抓住主要矛盾,放弃次要因素。不同的设计人员有时对主要因素的认识也不尽一致,与自身的工作经验有关。有些塑件的分型 面的选择简单明确并且唯一;有些塑件则有许多方案可供选择。根据我的工作经验,可以按以下原则来确定:
& K7 X* P  N- F3 _' y  Ma)保证塑料制品能够脱模这是一个首要原则,因为我们设置分型面的目的,就是为了能够顺利从型腔中脱出制品。根据这个原则,分型面应首选在塑料制品最大的轮廓线上,最好在一个平面上,而且此平面与开模方向垂直。分型的整个廓形应呈缩小趋势,不应有影响脱模的凹凸形状,以免影响脱模。8 ^/ Y6 l' f3 Q, W" k
  图1的塑件可以选择ⅠⅡⅢ三个分型面,如果模具按Ⅰ-Ⅰ位置分型时,塑件无法从模具型腔中取出;如果模具按Ⅱ-Ⅱ位置分型时,则必需设有两个侧向型芯,依 靠模具分开时,带动两个侧向型芯,塑件才能脱模;如果按Ⅲ-Ⅲ位置分型时,即可顺利取出塑件,是一个合理的分型面,因此依照这个原则,确定此塑件的分型面 位置在Ⅲ-Ⅲ处。
5 G2 {( o* {! t( U9 K  b)使型腔深度最浅
. n0 O- Q' q4 X) ~) I  . M* ~, |) b' i
    模具型腔深度的大小对模具结构与制造有如下三方面的影响:
5 U0 G' j4 A3 ?3 [    1)目前模具型腔的加工多采用电火花成型加工,型腔越深加工时间越长,影响模具生产周期,同时增加生产成本。$ j% r; v( \0 T+ {/ C2 V
  2)模具型腔深度影响着模具的厚度。型腔越深,动、定模越厚。一方面加工比较困难;另一方面各种注射机对模具的最大厚度都有一定的限制,故型腔深度不宜过大。: b1 ~- [; K1 d# L( q% i
  3)型腔深度越深,在相同起模斜度时,同一尺寸上下两端实际尺寸差值越大,如图2。若要控制规定的尺寸公差,就要减小脱模斜度,而导致塑件脱模困难。因此在选择分型面时应尽可能使型腔深度最浅。
+ s; N  A8 d: n; d  c)使塑件外形美观,容易清理
& M: g( O. N! L" R* x    尽管塑料模具配合非常精密,但塑件脱模后,在分型面的位置都会留有一圈毛边,我们称之为飞边。即使这些毛边脱模后立即割除,但仍会在塑件上留下痕迹,影响 塑件外观,故分型面应避免设在塑件光滑表面上,如图3的分型面a位置,塑件割除毛边后,在塑件光滑表面留下痕迹;图3的分型面b处于截面变化的位置上,虽 然割除毛边后仍有痕迹,但看起来不明显,故应选择后者。& t1 W8 n* f  P1 x( v

* U% o  z8 n, f8 I) z9 d% e* I1 m! t  d)尽量避免侧向抽芯
8 u2 z1 o, U. b    塑料注射模具,应尽可能避免采用侧向抽芯,因为侧向抽芯模具结构复杂,并且直接影响塑件尺寸、配合的精度,且耗时耗财,制造成本显着增加,故在万不得己的情况下才能使用。如图4中Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ分型面需要侧向抽芯,而选择Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ分型面可以避免侧向抽芯。
) ?+ T# F/ ^& L# @/ X  e)使分型面容易加工
# `: j5 Y0 h/ h    分型面精度是整个模具精度的重要部分,力求平面度和动、定模配合面的平行度在公差范围内。因此,分型面应是平面且与脱模方向垂直,从而使加工精度得到保证。如选择分型面是斜面或曲面,加工的难度增大,并且精度得不到保证,易造成溢料飞边现象。
% n+ z* w  ]8 M' q6 s& X' D  f)使侧向抽芯尽量短$ |/ i; f: Z. V+ h- _% x
    抽芯越短,斜抽移动的距离越短,一方面能减少动、定模的厚度,减少塑件尺寸误差;另一方面有利于脱模。如图5塑件中有两个垂直的孔,我们应使深度大的孔与 开模方向一致,深度小的孔置于侧向,利用侧向抽芯的方法成型。图中Ⅰ-Ⅰ, Ⅱ-Ⅱ分型面正确,而Ⅲ-Ⅲ分型面是不合理的。8 Z, M, G# p/ T/ O) G" [3 j

- A8 j+ a+ b7 y. z  m- e+ L  g)保证塑件制品精度
: ]" A1 \* f4 `- Q! B    作为机械零部件的塑件,平行度、同心度、同轴度都要求很高,保证塑件精度除提高模具制造精度外,与分型面的选择有很大关系。
7 o6 S. @/ I$ c# @  如图6是一个双联齿轮,大小齿轮要求很高的同轴度,如选择Ⅰ-Ⅰ分型面,则大小齿轮分别置于动、定模内,因合模误差会导致两齿轮的同轴度不高;如选择Ⅱ- Ⅱ分型面,大小齿轮同在动模内,动、定模合模误差没有影响,只要制造误差符合要求,就能有效保证大小齿轮的同轴度。! v3 G# A2 d; D7 o, V- Y% Z
  h)有利于排气: m* f  l8 V6 P/ C
    对中、小型塑件因型腔较小,空气量不多,可借助分型面的缝隙排气。因此,选择分型面时应有利于排气。按此原则,分型面应设在注射时熔融塑料最后到达的位置,而且不把型腔封闭。如图7为不合理的分型面位置,如图8为合理的分型面位置。7 i( i( e. Q, s0 V: D/ ]

1 s& d6 m4 e% _  i)使塑件留在动模内$ M$ {! q2 B( e5 C  M
    模具开模时型腔内的塑件一般不会自行脱出,需用顶出机构顶出,注射机上都有顶出装置,且设在动模一侧,因此设计模具分型面时应使开模后塑件能留在动模内, 以便直接利用注射机的顶出机构顶出塑件。如果塑件留在定模内,则要再另设计顶出装置才能脱模,模具结构复杂得多,且成本攀升,加工周期延长。
0 o5 G* C! ]* t& _: j5 p# S  j)使型腔内总压力较大的方向与分型面垂直" F' C6 w1 |0 m( n( z$ z7 F2 z
   塑件注射时型腔内各方向的压强P相同,故某方向总压力F=PxS,S为某方向的投影面积,当S越大,则F越大,选择总压力较大的方向与分型面垂直,利用注 射机的锁模力来承受较大注射压力。因此模具结构简单,否则需另设计锁紧机构,模具结构复杂,成本增加,加工周期延长。
  V7 s! j7 G" m+ N5 t  综上所述,选择注射模分型面影响的因素很多,总的要求是顺利脱模,保证塑件技术要求,模具结构简单制造容易。当选定一个分型面方案后,可能会存在某些缺点,再针对存在的问题采取其他措施弥补,以选择接近理想的分型面。
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