分析制约塑料注射模分型面的许多因素

小黄豆

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：
a)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。
　　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。
　　b)使型腔深度最浅
  
+ d7 f' c) i# F! V. O  L: T9 M5 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:
    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。
! ~" A- h( G' N. m　　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。
9 C& `. G/ Y$ O% N% h0 Y　　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。
　　c)使塑件外形美观，容易清理
/ i9 a9 F% o7 d: K9 ]8 K" ^    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。
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　　d)尽量避免侧向抽芯
    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。
% {+ k0 n6 j. q3 ]　　e)使分型面容易加工
; x) G5 q8 |  x3 y; b) D    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。
　　f)使侧向抽芯尽量短
    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。

　　g)保证塑件制品精度
    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。
! s6 ~, L1 E8 `4 Y! R; ?* ~" @# [  J　　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。
2 }: }" }# o( `3 W& i% r　　h)有利于排气
* o6 e, F2 x6 G0 k/ m' p    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。
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0 p7 x3 t8 h: T* y( A　　i)使塑件留在动模内
" d& v  B- j$ p% X' _    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。
/ k8 ^$ F2 c6 E# {' F" X( n# a　　j)使型腔内总压力较大的方向与分型面垂直
   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。
　　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。