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1. 分型面的設計
分型面(分模面)的設計，在塑膠模具設計裡有著非常重要的地位。可以說，分型面的設計是塑膠模具設計一切的基礎。如果分型沒有確定，則進澆點形式、進澆點的選擇、頂針的設計、滑塊(行位)、 斜銷(斜頂)抽芯的設計、排氣的設計、冷卻水的設計等都將無從下手。所謂的分型面(圖1)，簡單地說，就是在射出塑料時所有參與封膠的面都稱為分型面。
2. 分型面的分類
在實際設計工作中。常常碰到的分型面有以下幾種。
- (a) 平面分型面。
- (b) 斜面分型面。
- (c) 弧面分型面。
- (d) 曲面分型面。
- (e) 碰穿分型面。
- (f) 插穿分型面。
- (g) 枕穿分型面。
- (h) 側向抽芯分型面。
分型面雖然很重要，也難以確定和選擇，但卻又非常好學、易學。分型面“容易” 但設計卻“難選”。
這裡所說的“容易”，是指分型面“容易”理解。因為產品的最大外形輪廓線就是產品的分型面所通過的面。這是產品分型面設計的首要原則。
這裡所說的“難選”，是指分型面設計容易，但要把分型面設計得讓產品漂亮到令人賞心悅目的程度卻非常難，沒有三五年的實際錘煉是難以做到的。
3. 設計分型面的原則
要設計好分型面，以下幾點是在進行分型面的設計時應該時時牢記的。
- (a) 分型面應該通過產品的最大外形輪廓線。
- (b) 分型面應該讓產品外觀漂亮、美觀“不留”痕跡。
- (c) 分型面應該讓模具結構簡單，而又能滿足產品的品質要求。
- (d) 分型面應該在模具開模時把產品留在後模(公模)。
- (e) 分型面的設計應該保證產品的製造精度。
- (f) 分型面的設計應滿足設出生產時的排氣要求。
- (g) 分型面的設計應考慮脫模斜度的影響。
4. 分型面的形式
(4-1) 平面分型面
平面分型面是所有分型面裡最簡單的分型面，也是應用得最多的分型面，同時又是封膠效果最好的分型面。在很多產品上都能見到它的身影。例如，收錄機底面殼的大分型面、水桶的大分型面、電視機底面殼的大分型面等等,都是平面分型面結構。如(圖２)所示，這是一個方形膠盒的分型圖，從剖視圖上可以見到，產品的四個邊面是斜度為1°~3°的斜面。也就是說，Aı會大於A2的尺寸，即I外形大於II外形，I外形是整個產品的最大外形輪廓線，則產品的分型面肯定會通過I外形線。
(4-1-1) 產品的分型面通過II外形線
在開模時，模具從E-E處分模(圖3)，前模(母模)鑲件與後模(公模)鑲件分開，產品留在後模(公模)，正常。但當頂針頂出時，卻不能把產品從後模(公模)鑲件上頂出來。因為A1>A2，即A點扣住了B點的膠位，當然無法頂出產品，就算把產品頂破了，還是無法頂出產品。也就是說，分型面不能設計在II外形線通過的。
(4-1-2) 產品的分型面通過I外形線
產品的分型面通過I外形線(圖4)，即最大外形輪廓線。在開模時，模具從E-E處分模，前模(母模)鑲件與後模(公模)鑲件分開，產品留在後模(公模)，正常。當頂針頂出時，是可以把產品頂出後模(公模)鑲件的，也正常。因為A1>A2，所以A點沒有扣住B點的膠位，當然很容易頂出。也就是說，分型面通過產品的最大外形輪廓線是可以的、成功的。
(4-2) 斜面分型面
從(圖5) 產品圖上可以知道，這類產品的結構是斜面類型的。見I面，也就是說，產品的最大外形輪廓線從側面看過去是成一個斜面型的。為了讓產品能夠很好地分型、開模，必須讓前模(母模)、後模(公模)鑲件的分型面設計成與產品斜面(I面)重合的斜面。這個斜面就是模具分型面裡常見到的斜面分型面。
通常在斜面分型面上要設計出鎖模平衡位(簡稱“鎖位”或是“虎口”)。鎖位的作用是防止前、後模(公模)鑲件合模時產生側向滑移。
當設計有鎖位時，(見(圖6)的A-A剖面)前模(母模)鑲件想向左邊滑移時，反鎖面會阻止前模(母模)鑲件向左邊滑移，達到了防止前模(母模)鑲件左移的目的。而當後模(公模)鑲件想向右邊滑移時，同樣地，反鎖面會阻止後模(公模)鑲件向右邊滑移，達到了防止後模(公模)鑲件右移的目的。這樣就能讓前模(母模)、後模(公模)鑲件很好地對位，保證了產品的尺寸精度。
- (a) E：通常取12~20mm，最小不應小於8mm，最大也不用大於30mm。
- (b) F：通常取 8~12mm，最小不應小於6mm，最大也不用大於15mm。
- (c) G：通常取8~20mm，最小不應小於5mm，最大也不用大於25mm。
- (d) a：通常取10°~15°。
如果不設計出鎖位，當前、後模(公模)鑲件合模時，前、後模(公模)鑲件之間會產生滑移的現象。因為斜面分型面的作用，前模(母模)鑲件會向左邊滑移。(見(圖7)上的P向)。後模(公模)鑲件會向右邊滑移。(見(圖7)上的P向)無論是前模(母模)鑲件向左滑移還是後模(公模)鑲件向右滑移，都會影響產品的尺寸精度。而且由於有滑移的產生，就會使模具在射出生產時會有毛邊、毛刺，也會影響產品的品質。這是不允許的。
(4-2-1) 投影的原理
從投影原理的角度來解釋(圖5)中的產品圖：
- (a) I面是斜面分型面，也就是投影面。
- (b) 產品的最大外形輪廓線II線就是投影外形線。
- (c) V線是II線在面上的投影結果，即投影外形線。
其實斜面分型面就是投影面，分型面就是投影面，投影面上的外形就是產品的最大外形。 斜面分型面在理解上稍稍比平面分型面難理解一些，要理解斜面分型面，則必須先瞭解投影的原理。在機械製圖裡學過投影的原理，其實所有的機械工程領域裡所講的投影，都是一樣的，不同的只是所取的投影面不同。在機械製圖所學的投影，其投影面是平面，而現實工作中，所遇到的問題遠不是只靠平面投影所能解釋得通的，還有很多的投影面，例如，斜面投影面、曲面投影面等。投影的原理如下所述。
(4-2-2) 斜面投影的原理
(圖8-a)中，當圓形產品按垂直方向投影在一個斜面上時(III面)。在投影方向上看，還是一個圓形；而在III 面斜面上，卻形成了一個標准的橢圓。為什麼會有這種現象呢?其實這就是投影。 N 線是產品的水準外形線，M線是產品的水準外形線在斜面上的投影外形線，這個投影外形線從正面往下看，還是一個圓，但是從側面看，它已經變成一個斜線了，如(圖8-b)所示。
(4-2-3) 半圓弧投影的原理
(圖9)中，把投影斜面換成半圓弧面，此時，投影外形線變成了V線，從側面看，它是一個半圓弧線。當投影外形不變的情況下，更換不同的投影面，會得到不同的投影外形線，這個外形的側面形狀與投影面的側面形狀是一模一樣的,這就是投影的原理。
(4-3) 弧面分型面
弧面分型面，在現實工作中常見的有手機、電話機聽筒、電熱壺手柄等等。弧面分型面是非常常見的一種分型面。弧面分型面除側面形狀與斜面分型面不同之外，其餘部分的原理是完全一樣的。在斜面分型面裡，產品的最大外形是投影在“斜面”上的。而在弧面分型面裡，產品的最大外形是投影在“弧形面”上的，如(圖10)所示的I面。
通常在弧形分型面上也要設計出鎖模平衡位(簡稱鎖位)。在前節的斜面分型面裡已經對鎖位的作用、功能做了詳細的講解，在弧面分型面上，鎖位的作用、功能還是一樣的。在這裡就不再重複講解了。與前節不同的是，在(圖11)上設計出了兩個鎖位，因為當弧面分型面的弧度不是很大時，依靠弧面分型面自身的鎖位達不到“鎖位”的目的。在這種情況下就要求兩頭都要設計出鎖位，確定產品在前、後模(公模)鑲件上的位置，不允許產生左右滑移，保證了產品的尺寸精度。
- (a) E：通常取 12~20mm，最小不應小於8mm，最大也不用大於30mm。
- (b) F：通常取 8~12mm，最小不應小於6mm，最大也不用大於15mm。
- (c) G：通常取 8~20mm，最小不應小於5mm，最大也不用大於25mm。
- (d) a：通常取 10°~15°。
(4-4) 曲面分型面
從(圖12)的產品圖上可以知道，產品的最大外形輪廓線在產品的底部，而產品的底部從x方向和y方向各是一條不同的曲線，即產品的最大外形輪廓線是投影在一個曲面上形成的，也就是說，這個產品的分型面為一個曲面分型面。
如(圖13)所示。因為曲面分型面通常都不具備鎖模的功能，所以通常曲面分型面都要設計出鎖位，以確保產品的對位尺寸精度。曲面分型面與弧面分型面不同，曲面分型面的四個方向都有滑移的可能，所以要設計出4個鎖位，這樣就可以確保產品4個方向上的對位尺寸精度了。
通常4個鎖位設計在前、後模鑲件的4個角上，因為前、後鑲件的4個角相對來說空間較大，可以設計出比較粗壯的鎖位。若鎖位位置與其他模具結構件產生衝突，可以移動鎖位位置，使之不產生衝突為止。
- (a) D：通常取 12~20mm，最小不應小於8mm，最大也不用大於30mm。
- (b) E：通常取12~20mm，最小不應小於8mm，最大也不用大於30mm。
- (c) F：通常取 8~12mm，最小不應小於6mm，最大也不用大於15mm。
- (d) G：通常取8~20mm，最小不應小於5mm，最大也不用大於25mm。
- (e) a：通常取10°~15°。
(4-5) 碰穿分型面
碰穿分型面(台灣比較常用的說法是“差靠破”分型面)，其實並不是一個特別分類的分型面，它只是在模具行業裡的一種慣用稱呼。通常當封膠面小於45°時或弧形封膠面切線斜角小於45°時，都稱為碰穿面。
講到這裡，大家應該清楚了前面講解過的分型面，如平面分型面、斜面分型面、弧面分型面和曲面分型面，一般都可以稱之為碰穿分型面，如(圖14)所示為碰穿分型面的各種類型。
(4-5-1) 插穿分型面
從產品(圖15-a)上可以看到，I面和II面是在不同高度上的兩個平面，其中I面是產品的缺槽位的最高面，II面是產品的主分型平面，因為I面和II面有高度差，也就是說I面和 II 面之間必須要有一個封膠面，以便解決I面和II面之間落差位封膠的問題，這個面就是III面，即插穿分型面。
如(圖15-a)、(圖15-b)所示，在插穿分型面處，前模(母模)鑲件和後模(公模)鑲件形成對插，而且還要插得很緊, ，否則在注塑時，流膠會流到插穿面處，形成毛邊，影響了產品的裝配、功能、品質等。通常在插穿封膠位處，最大的間隙量取0.005~0.015mm之間。既然插穿分型面是通過前模(母模)鑲件、後模(公模)鑲件直接對插來封膠的，而插穿角度有時會受產品脫模斜度的影響，不能設計得太大。
所以，在所有的模具封膠分型面裡是最危險的一種分型面，也是使用壽命最短的一種分型面，不要輕易使用。但往往又很難不使用，因為插穿封膠在模具結構設計裡是經常會碰到的。在這種情況下，最好把後模(公模)的插穿位用鑲件鑲出，讓後模(公模)的插穿位鑲件的材料稍差於前模(母模)，硬度也要稍軟於前模(母模)鑲件料。因為在插穿時，插穿封膠面被插凹、拉 毛、壓踏等現像是經常會發生的。
如果把後模(公模)插穿位鑲件設計得差些，則一旦出現插穿位損傷，第一個受傷的當然是材料稍差的後模(公模)插穿鑲件，這樣就達到了保護前模(母模)鑲件的目的。因為在大部分的模具裡，前模(母模)通常是最主要的、要求也是最高的。而對後模(公模)的要求往往較低，再者更換後模(公模)插穿位鑲件要容易得多，就算損壞了，再換上一件，也較容易操作而一旦前模(母模)損壞了，要更換或者修模，就困難得多了，時間也要長得多，成本也就高多了。因此，應把後模(公模)插穿位設計成鑲件，並讓鑲件材質稍差。
如(圖16-a)所示，在鑲件上最好讓鑲件鑲出最大插穿位一個△F值，以確保能和前模(母模)插穿到位，一般不要做到“剛剛好”，(圖16-b)所示。
因為在模具加工過程中,難免有一些微小的偏差。前後模(公模)的加工都有可能產生偏差，如果我們設計得剛剛好(鑲到M點)，理論上是可以的，而在實際加工中，一旦前模(母模)做大了或後模(公模)線切割割小了等等，都會使得模具無法完全封到膠而產生了毛邊，這也是非常不值得的。
所以通常都會要多鑲出一個△F的值，以消除上述種種可能性的發生，△F值通常取2~3mm之間，最小也不應小於1mm。插穿角度(α)越大，封膠品質越好，使用壽命越長，反之亦然。
- (a) 一般性模具α：最好取20~50，最小也不應小於0.5°，最大也不用大於10°。
- (b) 特殊性模具α：允許取到0.25°。(通常在接外掛程式模具或者插穿位H很高時用，H>20mm) 類似的插穿分型面如(圖17-a)、(圖17-b)、 (圖17-c)、(圖17-d)所示。
(4-5-2) 枕穿分型面
從(圖18-a)上可以看到I面和II面是在不同高度上的兩個平面，其中I面是缺槽位的最高面，II面是產品的主分型面。因為I面和II面有高度差，也就是說，I面和 II面之間必須要有一個封膠面，以便解決I面和II面之間落差位封膠的問題。
在前面，我們已經解說了用插穿分型面來解決這個問題，現在我們採用枕穿分型面來解決這個問題。如(圖18-b)所示。枕穿分型面處後模(公模)凸起一段分型面緊貼著產品的最低部面。後模(公模)凸起的這段分型面，像個枕頭一樣，稱為枕穿分型面，在模具結構裡經常用到，它的危險程度要比直接插穿分型小得多，使用壽命也比直接插穿長得多，所以往往可以使用枕穿結構的都會使用枕穿分型而不使用插穿分型。
類似的枕穿分型面,如(圖18-c)、(圖18-d)、(圖18-e)、(圖18-f)所示，圖中P值常取6~12mm，最小不應小於4mm，最大也不用大於20mm。
(4-5-3) 側向抽芯分型面
側向抽芯分型面就是滑塊或斜頂(斜銷)與前後模(公模)鑲件之間的封膠部分，這一部分就是側向抽芯分型面。這部分內容會在其他的滑塊結構和斜頂(斜銷)結構再做詳細的講解。
☆ 其他參考資料及文章
★【塑膠模具分模面設計】(按圖超連結)
