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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:
1 Z0 M  j% G' q0 }) za)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。3 @9 m, w* L1 I
  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。8 r- X; y# B0 ]6 |. Z* q( _0 D
  b)使型腔深度最浅6 b6 N1 z  t- Y0 v$ }' a
  
/ ~* {( P% Q. K& \3 q# ^  A    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:: B& G4 h- e5 r. S8 g4 s
    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。; g( l5 e' n* u0 a7 o' W
  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。+ M1 X4 q9 g; L' C! p- V1 `9 C
  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。( V: D$ k0 i4 ^1 r
  c)使塑件外形美观,容易清理( @" R+ J6 w; R2 E2 g/ n/ o3 `; v/ {
    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。% Q5 c2 G- `9 `* m/ e  g. p7 ^: q
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  d)尽量避免侧向抽芯0 Y3 J3 c  U' N# m0 T; s
    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。* b0 q1 d# U: |* v6 Q- ^- R
  e)使分型面容易加工  |2 C+ [# P# o  B9 Y
    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。+ ?4 \9 D6 I- x" r
  f)使侧向抽芯尽量短
7 J$ j4 s9 {' e3 |& M    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。3 X0 }* L, |0 P7 C5 e' Y' A7 a
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  g)保证塑件制品精度0 [8 G: d& [$ N' D! d5 q" @
    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。
. u6 |0 y5 B6 b6 I) v/ O  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。
$ f* |  N4 M3 s5 T0 I" i8 J) |. W  h)有利于排气7 N6 R/ U1 O8 H( 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。
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  i)使塑件留在动模内
+ q  `$ r$ c* t: ]! h* ~    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。% d+ K5 s6 t, h& R% [. i
  j)使型腔内总压力较大的方向与分型面垂直4 p/ h8 l+ M  d) v% L- 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。/ l. D" M% g! I1 V& z
  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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