本章前面章节中初步介绍了一些关于分型面的知识,但没有将分型面的相关技术详解出来。什么是“分型面”?模具上用以取出制品与浇注系统凝料的、分离型腔与型芯的接触表面称之为分型面。在制品的设计阶段,就应考虑成型时分型面的形状和位置。
模具的分型面可分为四种基本类型,如图1所示。若选择第1种类型,制件全在动模内成型;若选择第2种类型制件则全在定模内成型;若选第3种类型,制件同时在动定模内成型;若选择第4种类型制件则在组合镶块中成型。
图1 分型面的4种基本类型
1—动模;2—定模;3—制件;4—镶块
分型面有多种形式,常见的有水平分型面、阶梯分型面、斜分型面、辅助分型面和异型分型面,如图2所示。分型面一般为平面,但有时为了脱模方便也要利用曲面或阶梯面,这样虽然分型面加工复杂,但型腔的加工会较容易。
图2 模具分型面的形式
1—脱模板 2—辅助分型面 3—主分型面 (a)水平分型面;(b)阶梯分型面;(c)斜分型面;(d)异形分型面;(e)成形芯的辅助分型面
在图样上表示分型面的方法是在图形外部、分型面的延长面上画出一小段直线表示分型面的位置,并用箭头指示开模或模板的移动方向。
分型面的选择原则
制品在模具中的位置直接影响到模具结构的复杂程度、模具分型面的确定、浇口的位置、制品的尺寸精度等,所以我们在进行模具设计时,首先要考虑制品在模具中的摆放位置,以便于简化模具结构、得到合格的制品。
模具的分型好坏,对于塑件质量和加工工艺性的影响是非常大的,我们在选择分型面时,一般要综合考虑下列原则,以便确定出正确合理的分型面:方便塑件脱出、模具结构简单、型腔排气顺利、保证塑件质量、不损坏塑件外观、设备利用合理。
1. 应保证制件脱模方便
塑件脱模方便,不但要求选取的分型面位置不会使塑件卡在型腔里无法取出,也要求塑件在分模时制品留在动模板一侧,以便于设计脱模机构。因此,一般都是将主型芯装在动模一侧,使塑件收缩后包紧在主型芯上,这样型腔可以设置在定模一侧。如果塑件上有带孔的嵌件,或是塑件上就没有孔存在,那么我们就可以利用塑件的复杂外形对型腔的粘附力,把型腔设计在动模里,使得开模后塑件留在动模一侧。如图3所示,(a)图中有型芯,(b)图没有。
图3 尽可能使制件留在动模侧
2. 应使模具的结构尽量简单
如图4所示的塑件形状比较特殊,如果按照图(a)的方案,将分型面设计成平面,型腔底部就不容易加工了。而按照图(b)所示把分型面设计为斜面,使型腔底部成为水平面,就会便于加工。而对于需要抽芯的模具,要把抽芯机构设计在动模部分,以简化模具结构。
图4 尽量使模具结构简单
3. 应有利于排气
模具内气体的排除主要是靠设计在分型面上的排气槽,所以分型面应当选择在熔体流动的末端。如图5所示,图(a)的方案中,分型面距离浇口太近,容易造成排气不畅;而图(b)的方案则可以保证排气顺畅。
图5 分型面位置应有利于型腔排气
4. 应保证制件尺寸精度
为保证齿轮的齿廓与孔的同轴度,将齿轮型芯与型腔都设在动模同侧。若分开设置,因导向机构的误差,便无法保证齿廓与孔的同轴度,如图6所示,(a)图中能保证制件质量,(b)图则不能。
图6 应保证制件的同轴度
又比如图7所示的塑件,其尺寸L有较严格的要求,如果按照图(a)的方案设计分型面,成型后毛边会影响到尺寸L的精度。若改为图(b)的方案,毛边仅影响到塑件的总高度,但不会影响到尺寸L。
图7 应保证制件尺寸精度
5. 应保证制品外观质量
动、定模相配合的分型面上稍有间隙,熔体便会在制品上产生飞边,影响制品外观质量。因此,在光滑平整的平面或圆弧曲面上,避免创建分型面,如图8所示,(a)为正确做法,(b)错误。
图8 应保证制品外观质量
6. 长型芯应置于开模方向
一般注射模的侧向抽芯都是利用模具打开时的运动来实现的。通过模具抽芯机构进行抽芯时,在有限的开模行程内,完成抽芯的距离是有限的。所以,对于互相垂直的两个方向都有孔或凹槽的塑件,应避免长距离的抽芯,如图9所示,图(a)方案不好,而图(b)方案较好。
图9 分型面应选择避免长距离抽芯