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1. 塑膠模具分型面設計的原則與方法
為了塑件的脫模和安放嵌件的需要,模具型腔必須分成兩部分或更多部分,模具上 用以取出塑件和澆注系統凝料可分離的接觸表面,通常稱為分型面,分型面的輪廓線就是分型線。正確合理地設計分型面很重要。分型面的設計應該使得模具合模後形一個與零件形狀一致的腔室,分模後方便取出零件。分型面的設計有一定的原則和方法。

2. 分型面選擇原則
分型面的選擇很重要,它對塑膠製品的品質、模具結構和模具加工難易程度影響很 大。在選擇分型面時應注意如下原則:
- (a) 分型面的選擇應便於塑膠製品脫模。選擇分型面時必須考慮製品在型腔中的方 位,應該選在製品的最大截面處,儘量只採用一個與開模方向垂直的分型面,設法避免側向分型和側向抽芯,以避免脫模困難和模具結構複雜化。一般情況下,應保證開模時塑膠製品留在公模上。
- (b) 分型面的選擇應有利於保證塑膠製品的表面品質和技術要求。不應設計在製品外 觀要求較高的裝飾性外表面上,對於有同軸度要求的零件,應將有精度要求的部分放在分型面的同一側。
- (c) 分型面的選擇應有利於側面分型和側面抽芯。對於有側孔的製品,分型面的選擇 應有利於側面分型和側面抽芯,盡可能將抽芯機構設計在公模上,如果抽芯機構在母模上,模具結構會比較複雜。
- (d) 分型面的選擇應儘量使得成型零件加工簡單。
- (e) 分型面的選擇應有利於防止毛邊。
- (f) 分型面的選擇應有利於排氣,當分型面作為主要排氣面時,應設於熔膠流動的末端。
- (g) 分型面的選擇應儘量減小製品在合模方向的投影面積,以減小鎖模力。
- (h) 產品的分型面在產品連續的曲面上,而且外觀要求嚴格,如(圖2-a)所示,應設計成公模膠位比母模膠位小0.2mm~0.3mm,如(圖2-b)所示。

3. 常見分型面
(3-1) 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,同時又是密封效果最好的分型面。很多產品都採用平面分型面,如答錄機底面殼的大分型面、水桶的大分型面、打火機主體的大分型面、電視機底面殼的大分型面等,都是平面分型面結構。(圖3-a)是一個方形塑膠盒的分型圖,從(圖3-b)上可見,產品的四個邊面是斜度為1°~3°的斜面,尺寸A2大於A1,即I外形大於II外形,I外形處是整個產品的最大外形輪廓線,產品的分型面應該通過I外形線。
假如產品的分型面不通過最大分輪廓處,而是通過II外形線,如(圖4)所示。開模時,模具從E-E處分模,即使採用頂針頂出也無法頂出來。所以,在設計分型面的時候,要注意使分型面通過產品的最大外形輪廓線。


(3-2) 斜面分型面
對於最大輪廓面是斜面的產品,分型面可以設計成斜面分型面形式,(圖5)所示。通常在斜面分型面要沿產品外形向外擴展一定的距離(圖5-b中G尺寸),然後設計鎖模平衡位(簡稱鎖位)。鎖位的作用是防止前後模仁合模時產生側向滑動,造成合模不准。鎖位的尺寸設計可參考(圖5)。
如果斜面分型面有比較尖銳的尖角,如(圖6-a)所示,會對模具的壽命有影響,可以按如(圖6-b)所示方法進行處理。


(3-3) 弧面分型面
弧面分型面也是常見的分型面,手機面板、電話機聽筒、電熱壺手柄等很多電器產品都採用弧面分型面。通常,在設計弧面分型面時也要設計出鎖位,如(圖7)所示,鎖位尺寸可參照斜面分型面選取。

(3-4) 曲面分型面
曲面分型面如(圖8)所示,由(圖8-a)可以看出,產品的最大輪廓線在產品的底部。產品的底部從x方向和y方向看是兩條不同的曲線,底部輪廓是一個比較複雜的曲面。這個產品也要採用曲面分型面。曲面分型面通常都不具備鎖模功能,從四個方向都有可能滑移,所以設計了4個鎖位,確保產品4個方向上的對位尺寸精度。鎖位的尺寸設計可參考如(圖8)。

(3-5) 碰穿分型面
碰穿分型面是一種慣用稱呼,通常當分型面小於45°時或弧形分型面切線斜角小於 45°時,都稱為碰穿面。前面所講的平面分型面、弧面分型面、曲面分型面,一般都可以稱為碰穿分型面。
(3-6) 插穿分型面
如(圖9)所示,從(圖9-a)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面之間落差封膠的問題,這個面就是III面,即插穿分型面。
插穿角度a越大,封膠品質會越好,使用壽命越長,反之亦然。一般模具要求a為2°~5°,最小不能小於0.5°。在插穿分型面處,母模仁和公模仁形成對插,而且要插封得很緊密,否則在射出時,熔膠會流到插穿面處,形成毛邊,影響了產品的裝配、功能、品質等。通常在插穿封膠處,最大的間隙量取0.005mm~0.015mm。

插穿分型面是通過母模仁、公模仁直接對插來封膠的,而插穿角度有時會受產品脫模斜度的影響,不能設計得太小,否則插穿時很容易產生摩擦而導致模具損壞。插穿封膠面被插凹、拉模、壓踏等現象時有發生。所以,在所有的模具分型面裡,插穿分型面是最危險的一種分型面,也是使用壽命最短的一種分型面,若不是非用不可,不要輕易使用。但是,插穿是塑膠模具設計裡常用的結構之一,有時候想回避都回避不掉。如果碰到這種情況,最好把公模仁的插穿用鑲件鑲出,而且最好讓公模的插穿鑲件的材料稍差於母模仁,硬度也要稍軟於母模仁。這樣即使出現插穿損傷,第一個受傷的也只是插穿鑲件,只要再換上一件鑲件就可以了,這樣就達到保護母模仁的效果。為了方便加工,通常鑲件做大△F,△F=(1~3)mm,如(圖10)所示。

(3-7) 枕穿分型面
如(圖11)所示,產品(塑件)I面和II面不在同一個高度上,I面是缺槽位, II面是主分型面。與前面分析插穿分型面一樣,I面和II面必須要有一個封膠面才能解決封膠問題。前面採用插穿分型面來解決,現在採用枕分型面來解決。如(圖11)所示,枕穿分型面避 免了插穿帶來的模仁穿插引起的損傷問題,採用枕穿分型面比採用插穿分型面模具堅固得多,模具壽命也長很多,所以可以使用枕穿分型面時,一般不採用插穿分型面。

枕穿分型面是模具設計常用的分型面之一,如(圖12) (圖13)所示也是枕穿分型面的形式。圖中P值常取6mm~12mm,最小不應小於4mm,最大也不用大於20mm。


☆ 其他參考資料及文章
★ 【射出模具分型面及分模面設計指南】(按圖超連結)
