注塑模--成型部分(模仁)设计原则

注塑模--成型部分（模仁）设计原则我是以一个产品结构设计者的角度来介绍，而非专业模具设计者，所论述的知识内容只为产品结构设计工作服务。上面有讲到注塑模中的标准模架部分，现在来讲成型部分的一些基本原则，也就是模仁设计的注意事项。一，拔模1，拔模的必要性拔模并非模具工作者的口头术语，我们做结构的也经常讲这个东西，它关乎塑件制品能否顺利脱模，关乎制品的成型难度、顶出难度、表面质量等，是我们在设计产品时时时刻刻要考虑到的问题。有人说只要在关键位置给出拔模角度就好了，其他的就叫模具设计者们去自己弄吧，我并不赞同这个说法，拔模在产品结构设计环节就该被完成，为何要拖到下个工序呢，对于一个产品，任何一个面都要考虑拔模问题，并在结构设计环节做出来，这是咱的职业操守。拔模的定义：为了能够使产品能够顺利脱模，我们把产品的侧壁设置一定角度的做法就叫做拔模，这个角度就叫拔模角度，为什么设置拔模角度：热塑性塑料在冷却过程中会收缩，从而紧贴在模仁上，很难被顶出。（如下图）从图中可以看出开模以后，产品从定模脱出，贴在后模上面，此时顶出装置开始把塑件从动模上顶出，但塑件却被卡在了后模上面，当然塑料肯定很有钢铁强，最终会被顶出，可强行顶出会使塑件变形或被破坏。这就是拔模方向错误导致的。2，拔模角度的选择拔模会改变原定产品的尺寸，会使直面变成斜面，这是不可避免的。但我们也可以换一个角度来想，只有拔好模的产品外观尺寸才是正确的，未拔模的是错的，那我们就不用去纠结拔模后会改变尺寸的问题了。当然，在保证顺利脱模的情况下，拔模角度越小越好，那么我们从哪些角度来考虑拔模角度的大小呢？之前在产品结构设计基本原则中就有说过，如下：（1），在不影响产品外观和功能下，拔模角尽量大。（2），尺寸大的产品，拔模角尽量小。（3），产品结构复杂不易拔模的，采用较大斜度。（4），塑胶材料收缩率大的，拔模斜度也要大。（5），增强塑料选大斜度，自润滑塑料选较小斜度。（6），制品壁厚大，拔模斜度也要打。（7），制品精度高，拔模角度尽量小。二，分型面分型面的定义：模具闭合时动模和定模相接触的曲面就是分型面。1，分型面的位置简单来描述，当模具闭合，除了用来填充塑料溶体的空腔意外，上下模其他部分全是紧密接触的，紧密接触的这个面就是分型面。从这里可以看出，相对于上下模而言，接触面就是分型面，但是模具就是根据分型面来分模的，就是说先有分型面，后才有模仁的上下模面。那么分型面的位置还是要由产品结构来定。如下图：不同的分模面的位置都可以制造出同一个产品，但其成本、质量等就不一样了。对于（b）图，动模部分的槽坑是很难加工的，并且塑件与后模接触面积很大，并且大部分在窄槽中，是很难被顶出的，就会造成加工成本高，生产效率低等问题。对于（c）图，分型面在产品侧边大概中间位置，当产品顶出后，在分型面的位置处会出现合模痕迹，影响外观。综合来看，还是（a）图比较合理。这就告诉我们，同一个零件选择不同的分模面其造价、效率、质量等都会被影响。2，分型面的选取原则有些产品的结构简单明了，一看就知道在哪里分型，可有些产品结构比较复杂，可提供多种分型方案，这就需要合理分析后再确定，可这个任务也有我们结构设计者的份，因为在我们设计产品结构时，特别是对壳体零件，有时候会有个分型线要确定，不然后续结构没法完成，那模具设计者可直接参考我们的分型线来确定分型面。塑件的最大外形是判断分型面的一个最基本、最重要的方法，也就是说，分型面要设在塑件脱模方向上最大投影边缘的部位。具体分型面的选取原则：（1），有利于塑件脱模，一般来讲，分模后，我们将塑件留在后模上面，有利于顶出。也就是后模做成凸起的部分，定模是凹陷部分。怎么使塑件留在后模上呢？在后模上可加一个拉料杆，可保证塑件保留在后模上。（2），确保表面质量，尽量避免分型面走在塑件产品的外观面上。（3），有利于模具加工。（4），有利于排气，当分型面作为主要排气渠道时，应将分型面设计在塑料的流动末端，以利于排气。如下图，（b）图的排气效果就好于（a）图。（5），尽量简化模具结构，尽可能避免侧向抽芯。3，模具定位设计当模具精度要求高或者分型面高低差较大时，要做定位设计，就是做管位设计。管位是承担模具定位功能的结构，可以是虎口形、长条形、圆形等，但都时在两个模板上凹凸相对应。三，镶件1，镶件的做法动定模仁并不是一块整铁加工出来的，内部是由一块块的镶件组成的。如果一个复杂的模仁是要一整块钢铁来加工，那会有相当高加工难度，或者直接就做不出来。如下图来看看模仁中镶件的情况。可以看出不加镶件和加镶件的成型结果是一样的，动、定模仁并非是铁板一块，这里的加镶块可以将镶块和模仁同时加工，加快工作效率。另外，请注意不要将镶件与嵌件相混淆，镶件只是模具里面用到，而嵌件则是在产品结构设计和注塑成型时用到的，比如在塑胶件成型时嵌入一个螺母，这才是嵌件。2，镶件的意义（1），方便加工与维修有些形状复杂特殊，加工很困难，并且很不容易维修，所以要用镶件来降低加工和维修成本。（2），便于成型和脱模比如一些比较深且窄的加强筋，如果不使用镶件，不但加工困难，而且成型时排气困难，易造成射不饱、烧焦、接痕等缺陷。如下图：（a）图就是说加强筋太深且窄，不易充满的问题，（b）图不使用镶件容易出现包风现象，不易顶出。（3），增加模具强度如果成型零件上有小面积的插破（或靠破），为了提高模具强度，提高模具寿命，可以把插破（或靠破）的部分做成镶件。模具通过插破的方式来成型这个倒扣，上下模仁在插破的地方来回接触碰撞，如果使用一般的模具材料，使用次数多就会被破坏，所以可以将此处插破部分用好的材料做成镶件来增加模具强度。（4），节省材料，降低成本具体来讲有以下四个方面：①在哪里拆分镶件，要不要拆分镶件，要根据实际的加工能力来确定，形状复杂、加工困难、需要多次修配的地方需要考虑拆分镶件。②外观面尽量不要拆镶件。③对于大型的拼装模具，镶块尽量规则，尺寸尽量取整。④结构件中出现通孔或者盲孔时，对应成型位置一般用镶件处理。3，靠破、插破和枕位在成形通孔时，有两个术语：靠破和插破。如下图：要成形此图中的两个通孔，通孔部分无塑料溶体填充，那这部分只能被模具中的金属填充。对于A处通孔，采用插破和靠破方式，B处采用靠破方式，并在此处做成了镶件。关于枕位如下图：4，镶件的固定镶件的固定有两种方式，一是利用自身挂台固定（镶件较小），一种是螺丝固定（镶件较大）。如下图详解：