注射模分型面选择的基本原则

蒋知荣

摘要：针对塑料注射模分型面的多样性和复杂性，从不同的角度，论述确定分型面时应该遵循的原则，为塑料模具加工工艺提供参考。

关键词：塑料模具；分型面；选择原则

在塑料注射模制造过程中，需要将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分，这些可以分离部分的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料，当成型时又必须接触封闭，这样的接触表面称为模具的分型面。在设计注射模时总会遇到分型面的确定问题，它是一个很复杂的问题。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统设计、塑件的结构工艺性及精度、嵌件位置、形状以及退出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，所以在选择分型面时应综合分析比较，抓住主要矛盾，放弃次要因素，从几种方案中优选出较为合理的方案。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，选择分型面时可以按以下原则来确定：

1.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。

2.使型腔深度最浅

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。

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。

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，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。

3.使塑件外形美观，容易脱模。

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1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。

4.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，制造成本显著增加，故在万不得己的情况下才能使用。如图2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。当塑件需侧向抽芯时，为保证侧向型芯的放置容易及抽芯机构的动作顺利，选定分型面时，应以浅的侧向凹孔或短的侧凸台作为抽芯方向，将较深的凹孔或较高的凸台放置在开合模方向，并尽量把侧向抽芯机构设置在动模一侧。

5.使分型面容易加工

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，造成溢料飞边现象。

6.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。

7.保证塑件制品精度

与分型面垂直方向的高度尺寸，若精度要求较高，或同轴度要求较高的外形或内孔，为保证其精度，应尽可能设置在同一半模具型腔内，如果塑件上精度要求较高的成型表面被分型面分割，就有可能由于合模精度的影响引起形状和尺寸上不允许的偏差，塑件因达不到所需的精度要求而造成废品。

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。

8.有利于排气

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3为不合理的分型面位置，如图4为合理的分型面位置。

9.使塑件留在动模内

模具开模时型腔内的塑件一般不會自行脱出，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。

10.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。

11.对成型面积的影响

注射机一般都规定其相应模具所允许使用的最大成型面积及额定锁模力，注射成型过程中，当塑件（包括浇注系统）在合

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模分型面上的投影面积超过允许的最大成型面积时，将会出现涨模溢料现象，这时注射成型所需的合模力也会超过额定锁模力，因此，为了可靠地锁模以避免涨模溢料现象的发生，选择分型面时应尽量减少塑件（型腔）在合模分型面上的投影面积。

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。

以上阐述了选择分型面的一般原则及部分示例，在实际设计中，不可能全部满足上述原则，一般应抓住主要矛盾，在此前提下确定合理的分型面。

参考文献：

[1]成都科技大学，北京化工学院合编，《塑料成型与模具》 北京：轻工业出版社出版；

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