注塑模具分型面的选择

分型面的选择分型面为动模与定模的分界面,是取出塑件或浇注系统凝料的面.它的合理选择是塑件能完好成型的条件,不仅关系到塑件的脱模,而且涉及摸具结构与制造成本. 合理的分型面不但能满足制品各方面 的性能要求 ,而且使模具结构简单,成本亦会令人满意.选择分型面时有下面一些原则可以遵循: .分型面应选择在塑件的最大截面处（图二）,否则给脱模和加工带来困难（图一 ）.此点可说是选择的 首要原则.图一（ 无法脱模 ） 图二（顺利脱模）.尽可能地将塑件留在公模侧,因在公模侧设置脱模机构简便易行. .在安排制件在型腔中方位时,尽量避免侧向分型或抽芯以利于简化模具结构.结合以上原则还要综合考虑塑件的尺寸精度、外观质量、使用要求及是否有利于浇注系统特别是浇口的合理安排, 是否有利于排气。所设计的模具的塑件电话机的上面板（图示）， 由图可以看出，不能将侧面作为分型面，因为那将导 致不合理的模具高度和模腔深度。对于这一模具，分 型面没有太多的选择。它的侧边是有斜度的，下端面 为最大截面，可考虑将整个外观面作为分型面。电话 机的上面板外观表面质量的要求很高,顶杆不能在外 观面侧顶出，否则顶出痕迹会影响表面质量，所以外 观面最好在母模侧成产品外观图型。在结构方面，（如图所示）内侧面有很 多小直径的BOSS，这些结构宜用顶管（套筒顶针） 成型且便于脱模。那么，这一部分应在公模侧。如此 布置，党制品冷却时，会因收缩作用而包覆在公模仁 上,有利于制品滞留在公模一侧。根据以上分析，分 型面的选择为整个外观面，内部结构在公模侧成型, 外观面成型与母模侧（与图二相似）。这样易于脱模, 使模具结构相对简化，且分型面有一靠破处可设置浇 口亦利于浇注系统的安内部结构图 靠破 BOSS 排。综上，此选择可行。型腔数目的确定注射模可设计成一模一腔也可设计成一模多腔。其数目的确定要从以下几个方面考虑.注塑产品的尺寸及结构的复杂性.塑件的尺寸精度型腔越多，精度也相对降低。这不仅由于型腔加工精度产差，也由于熔体在模具内 流动不均所致。.制造难度多腔模比单腔模的难度大。.制造成本多腔模高于单腔模，但不是简单的倍数关系。从塑单件成本中所占的费用比例来看比单腔 模低。.注塑成型的生产效益。从表面上看，多腔模比单腔模高的多，单多腔模所使用的注射极大，每一注射 循环期长而维持费用高。根据以上几方面，一般小尺寸及结构简单的模具适合一模多腔。针对本次所设计的模具，其塑件的外型尺寸为271X217X40 （mm）为中型且结构复杂，我选择一模一腔。注射机的选择浇注系统浇注系统指塑料熔体从注射机喷嘴喷出来后达到模腔之前在模具中所流经的信道，其作用是将熔 体从喷嘴平稳快速地引进模腔并在熔体充模和固化定型 过程中将注射压力和保压压力充分传递到模腔各部它的设计合理与否直接对制品成型起到决定作用，设 计浇系统，应从以下几个方面考虑： 保证塑料熔体流动平稳； 流程尽量短，尽量平直，以减小注射压力和熔体热量的损失，并缩短充模时间； 防止冲击型芯和崁件； 防止制品变形翘曲，减轻浇口附近残余应力集中现象； 应与塑料品种相适应；尽量减少塑料消耗，尽量设置平衡七、侧面分型与抽芯机构的设计当塑件上具有於开模方向不同的凸起、凹槽和孔时，模具必须有侧向分型或抽芯机构。侧抽机构必 须在塑件脱模之前完成抽芯动作，还必须在核模过程中让机构负位。我所设计的模具有三处需要设置侧 抽机构。侧抽机构的种类很多，一般分为机动、液动（气动）以及手动等三大类型。机动式分型与抽芯机构 利用注射机的开模运动，并对其方向进行变换後，可将模具侧向分型或把侧向型芯从制品中抽出。这类 机构虽然结构比较复杂，但操作方便，生产效率高，生产中应用最多。液动（气动）以液压力或压缩空 气为动力，适於抽拔侧向长型芯，其抽拔力大、抽拔距长，多用於管状结构抽芯，但液动或气动装置成 本较高。鸿准公司大多采用机动式。我所设计的模具结构中均采用机动式侧抽机构。下面分别介绍。（一）插破侧抽机构此插破处附近有三个小型的BOSS，由於他们所在位置的限制，不能在公模侧设置斜销。这种情 况适於采用侧抽芯机构，而型芯在母模侧，在公母模分模之前必须将其抽出，否则将破坏型芯之上的 成品部分，这一点公模滑块是办不到的。因为三板模在脱料板和母模板之间要进行第一次分模，可利用这一相对运动将侧芯型抽出，我考虑用母模滑块来实现。将驱动杆固 图 定在上固定板上，这样在脱料板与母模板 分离时使滑块於驱动杆发生相对运动，将 侧芯抽出。开始考虑采用较常用的斜撑销作为驱fl动杆，但脱料板与母模板分模行程较长且 脱料板也有8mm的行程，所设置的驱动轧 杆在完成抽芯任务後还要不妨碍分模的继 续进行，与斜撑销相干涉的模板部分必须 逃空（），这样不仅破坏了模板的强度， 而且是斜销处在较差的受力状态，另外，由於还必须设置楔紧块以防止注射是滑块因受型腔内熔体压力发生位移及帮 图以设置，所以助滑块负位，在原设定的模板宽度下难 斜撑销不可取。改为较适用於这种情况的拨杆作为驱动杆 ，其形状如图 所示。那麽，此侧抽机构由拨杆、滑块、压板、固定装置及定位装置组成 。1. 拨杆的设计拨杆的抽拔距 S侧向型芯从成型位置到不妨碍塑件顶出的脱模位置的距离为抽拔距。为安全起见，抽拔距应比侧孔或侧凹的深度大3mm。此处侧孔的深度为mm,所以抽拔距S=+ （3）二mm拨杆的倾角a拨杆与开模方向的倾角a是决定拨杆侧抽机构工作效率的重要参数, 它的大小对拨杆有效工作长度、抽拔距及拨杆的受力情况有决定性的影 响。由图可以看出L=S/sin aH=S*ctg a其中L拨杆有效工作长度图一与 L 对应的有效抽拔高度从上可以得出，a值越大，L、H值越小，有利於减小注射模的尺寸。 a角的大小不仅影响L、H,还与抽芯时拨杆所受的弯曲力、脱模力有关（如图）Fw=Ft/cos aFk=Ft*tg a其中Fw拨杆所受的弯曲力Ft所需的脱模力Fk所需的开模力从以上公式可以看出，a值增大，Fw、Fk值都随之增大，对拨杆和塑模的强度与刚度不利。图由於注射机可提供的开模力都比较大，所以综合考虑，般为了减小拨杆的受力取a=1020。，为了使拨杆处於良好的受力状态最高不超过15。此处因抽拔距为 mm,初取a为12 。根据以上分析，可知拨杆的尺寸由抽拔距S、倾角a及有效工作长度L决定。若初选S=8 mm,因拨杆与滑块之间有mm的间隙，所以要取S=，由公式H=S*ctg a =8*ctg12 取 H=40 mmL=H/cos12 =40/cos12 = mm? 初定拨杆的截面尺寸为24XL8拨杆的固定因注射过程中注射压力很大，必须使拨杆牢固定位，否则会因拨杆的位移甚至变形导致制品的不合 格，所以拨杆与和滑块相接触的两块耐模板之间为紧配合。这样使拨杆处与良好的受力状态也使其更好的定位。为方便装配，在接触部位拨杆有23的斜角， 此斜角也起到合模复位时的导角作用。另外为减小摩擦使运动过程顺畅，在脱料板和母模板上均逃料。 而且，为减小应力集中在拨杆的有效抽拔的根部须倒圆角。2. 滑块和导滑槽滑块的设计滑块是侧抽芯机构中重要的零部件，注射成型和侧抽芯的可靠性都需要它的运动精度保证。它上面 装有侧向型芯或成型镶板 ，它的结构形状根据具体制品模具结构设计，可以与型芯作成一个整体，也 可采用组合装配结构。整体式在型芯较小、形状简单的情况下比较适用，此处型芯的截面为X,且较长， 所以我采用有加工、修理方便等优点的组合式滑块。组合式结构把型芯与滑块分开加工，然後装配在一 起，采用此结构还可以节省优质钢材（型芯用钢比滑块用钢要求多）。此处设计的滑块由滑块座和侧向 型芯组成。设计过程重要注意滑块的整体高度H不能大於导滑长度 L，否则在侧抽过程中会产生过大的倾侧力距，使导滑面过早 磨损。另外，为避免冲击在滑块座与拨杆接触的端部倒圆角 R=2mm。此处及拨杆上的圆 mm之间，符合要求。图导滑槽的设计侧向抽芯过程中，滑块必须在滑槽内运动，并要求运动平稳且有一定的精度。滑槽有几种常见的形式，我选择图示的这一种，由两块压板组成，此种形式其导滑部分易磨削且精度易保证，另外装配也比较方便。 图定位装置mm,其具体尺寸见零件图H011S003。弹簧的设置抽芯力的计算由於塑胶在模具冷却後，会产生收缩现象，对模仁及型芯产生包紧力，从而产抽芯的阻力。根据文献一，可如此计算Ft=A F (ucosB -sinB) (N)0式中Ft抽芯力F单位面积包紧力，一般可取A型芯被包紧部分的表面积塑料对钢的摩擦系数，一般取左右B 脱模斜度.此处A=+二疋，取 MPA得Ft =xx (由於B 较小，故 cosB=l, sinB=0)拨杆的截面尺寸校核拨杆在与滑块相对运动的过程中，由於包紧力所产生的抽芯阻力使得拨感受到跟达德弯曲力作用 有必要对其强度进行校核。计算如下Fw= Ft/cos a =cos12 M= Fw*L/2= FW=bZ/6=182 24/6=1296mm3M/W=1296=mm2= (7 =cm2其中M拨杆承受最大弯距w抗弯截面系数。许用弯曲应力（对碳钢可取cm ）从以上结果可以看出，拨杆的将度足够。（二） 斜销的设计 在制品上图示的位置有一深度仅为的卡勾，这一结构能够成型并顺利脱模必须采用侧向成型或抽芯 的装置。从卡勾所在位置可以看出，若仍采用滑块进行侧抽芯，由於卡勾的下面有成品部分无法设置滑 块，那麽侧芯必须伸出很长，设计与加工都很麻烦。像这样的结构较适合用斜销（成型斜顶杆）来成型。 斜销比滑块所占的体积小，有利於减小模具的体积。较常见的斜销是设置在公模侧，成型後依靠上下顶出板（或其他动力源）带动其沿着斜槽运动，退 出有碍脱模的成品部分。但这一卡勾之下仍有成品部分，斜销无法从下端插入成型，只能设置在母模侧。 由於斜销沿着斜槽滑动，可以随公模部分向下运动的同时退出卡勾