分型面,这一模具设计中的关键概念,旨在满足塑件成型、取出及嵌件安放等多重需求。它依据塑料件的结构,将模具划分为若干直接接触塑件的接触面。而分型线,即分型面与塑件的交界线,有时亦被称为夹线,是影响产品外观与功能的重要因素。
在塑件上,常见的分型线包括前后模夹线、枕位夹线、滑块(行位)夹线、斜顶夹线以及嵌件夹线等。若这些夹线恰巧位于塑件的边缘,且与边缘重合,虽可视为无夹线,但仍可能产生批锋,影响外观。
在产品结构设计的初期,经验丰富的工程师会综合考虑夹线的位置及其对产品功能与外观的潜在影响。然而,即便如此,仍有可能在模具评审阶段才发现夹线问题。此时,模具厂会在DFM报告中指出夹线所在位置,并尝试通过精细处理来减轻其影响。但无论如何,最终的修改责任仍在于结构工程师。
因此,为了确保产品开发进度不受影响,特别是涉及外观修改时,我们应在前期产品结构设计中就预估分型线可能带来的问题,并提前做出决策或修改。为此,我们需要深入了解各种分型线对产品功能与外观的具体影响。
1.前后模分型线(夹线)
在模具设计中,前后模分型线是常见且关键的分型线之一。它位于塑件的前后模之间,对产品的外观和功能有着显著的影响。工程师在产品设计初期就需要仔细考虑夹线的位置和影响,以确保最终产品能够满足预期的外观和质量要求。
然而,有时即使经过周密的考虑,夹线问题仍然可能在模具评审阶段被发现。此时,模具厂会通过DFM报告指出夹线位置,并尝试通过改进处理来减轻其影响。但最终的解决方案和修改责任仍在于结构工程师。
因此,在产品开发过程中,我们需要密切关注前后模分型线等关键分型线的影响,并在前期就做出相应的决策和修改,以确保产品的顺利开发和高质量的交付。
前后模夹线,即塑件在出模方向上的最大外围轮廓线,是模具设计中至关重要的概念。
当夹线位于塑件的边缘时,若其与边缘完全重合,则通常不被视为夹线,而被称为分型线。这种情况在实际操作中最为常见。
这种分型面呈平面状,使得模具设计相对简单且易于加工。然而,其缺点是在分型线处形成的尖角容易割伤手部。因此,它通常不会作为单独的零件使用,而是与其他配合件结合,并在结合处设置止口或美工槽,以避免因段差而导致的割伤风险。

若此外形零件需单独使用或外露,则通常在原分型线处倒圆角以避免割伤手部。
这样,分型线便会移至圆角处,如图所示。但在此情况下,模具的加工变得困难,且上下模在此处封胶时可能产生夹线。夹线的粗细与上下模在此处的省模情况密切相关。

所谓枕位,是广东一带对模具上特定结构的俗称。这种结构凸出主分型面,形成局部分型面,外观上酷似为胶件垫上的枕头,因此得名。

在探讨枕位之前,我们首先需要弄清两个关键概念:碰穿与插穿。
碰穿,顾名思义,是指前后模钢材在模具开模方向上正面接触,且仅有接触并无摩擦。
而插穿,则是指前后模钢材在模具开模方向上侧面接触,并存在摩擦。需要注意的是,随着斜度的减小,摩擦会逐渐加剧。因此,在设计插穿结构时,需要确保一定的斜度,通常至少达到3°到5°以上。另外,由于插穿结构的模具钢材容易磨损,所以在必要时可以考虑在此处拆嵌件。![]()
插穿分型的应用与挑战:虽然插穿分型方式在某些情况下也可行,但它需要较大的斜度,通常至少达到3°到5°以上。若应用于外观件,则往往难以满足这样的斜度要求。此外,插穿位处的钢材容易磨损,从而引发一系列问题,如批锋的产生。这些批锋的方向与孔的轴向垂直,导致孔的实际尺寸偏小。

在顶面采用碰穿设计,而两侧面则采用插穿设计,这样可以在一定程度上增大斜度,从而减少批锋的产生。即使出现批锋,其方向也会与孔的轴向保持一致,这样就不会对孔的实际尺寸造成影响。![]()
3. 若两侧插穿面无法承受较大斜度,可采取以下措施进行处理。
但需注意,这些方法可能产生断差或夹线,影响外观。![]()
4. 针对卡扣简化结构,存在几种不同的设计方式。
其中,第一种设计上下封胶位均为插穿面,这可能导致钢材容易磨损,并且上下分型线处容易产生批锋。相比之下,第二种设计在上方分型处采用平位封胶,为碰穿设计,从而减少了批锋的产生。而第三种设计则是在上下分型处都采用平位封胶,同样为碰穿设计,因此也具有良好的批锋抵抗性。在结构空间允许的情况下,建议优先考虑第三种设计,其次是第二种,并尽量避免采用第一种设计。![]()
5. 当侧边存在凸出特征时,结构的分型通常采用出枕位的方式进行处理。
需留意的是,由于枕位的封胶位设置在后模上,因此在外观上会产生枕位夹线,这一点在设计时需予以充分考虑。![]()
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6. 当侧边凸出特征为圆形的轴时,若采用出枕位方式进行分型,不仅会出现枕位夹线,还存在其他潜在问题。
由于轴的上下半圆被分开模具前后模制作,中间的分型处可能发生错位或产生批锋,进而影响轴的圆度。![]()
针对上述问题,我们可以通过采用特定的设计来解决。在模具设计中,当圆柱作为旋转中心轴且上下模各占一半时,需特别关注PL处的披峰问题,因为披峰会影响轴的转动效果,导致旋转不顺畅。若披峰难以避免,可参考下图进行设计。![]()
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当然,若转轴必须为圆形且不允许存在披峰,我们可以考虑采用行位设计,如上图所示。但需注意,这样的设计会在外观上产生行位夹线,关于这一点,我们将在后续进行详细讨论。![]()
7. 并非所有结构都适合采用出枕位设计,例如,当枕位宽度过小、强度不足时,插穿方式可能更为合适。![]()
8. 当同一面存在多个小枕位时,为了简化模具设计,这些小枕位可以被合并为一个大的枕位置。但需注意,这样操作后,枕位之间可能会产生夹线,这通常适用于内部部件的设计。![]()
3.行位夹线
行位,又称滑块,是模具中用于侧向抽芯分型的机构,旨在帮助塑胶件沿出模方向顺利顶出。它可分为前模行位和后模行位两类。值得注意的是,行位的成型部分与塑胶的交界处同样会产生夹线。
针对具有一侧孔的塑胶件,且侧孔方向与出模方向垂直的情况,探讨可行的分型方式。

1)采用后模行位设计,但存在夹线问题,且由于增加了行位,模具尺寸会有所增大。

2)设计前模行位时,可以选择采用隧道行位技术,这样能够确保外观上无夹线问题。

3)在斜顶设计时,由于斜顶与前模采用插穿方式,外观边缘处的孔容易产生批锋,进而影响孔的尺寸精度。

4)前后模插穿设计对外观影响显著,且易导致批锋问题,因此通常仅适用于内部部件。

在模具的行位和可更换的嵌件处,产品注塑时往往会产生夹线,这是由于模具上的这些位置难以做到无缝衔接。若条件允许,可以通过设计美工槽,将行位夹线巧妙地隐藏在槽内,从而有效地隐藏这些缺陷,进而间接消除行位夹线对产品外观的不良影响。

若不希望设计美工槽或接受夹线,后处理便成为了一种选择。例如,小米蓝牙音箱的音腔壳外观为直桶型,无斜度,采用左右滑块出模,因此外观上呈现出两处滑块夹线。然而,在实际产品中,这些夹线几乎难以察觉。其最终的处理方式便是通过后期的喷油工艺进行遮盖。

若行位夹线无法完全避免,我们只能在模具的设计与制造上寻求优化。例如,通过省模技术,我们可以将夹线设计得更为细小,从而在视觉上减少其显著性。此外,在模具设计阶段,通过合理的布局和排列,我们可以有效减少行位夹线的数量。例如,苹果手机充电器外壳的设计就采用了这样的策略。

其白色充电器外壳设计为直桶状,外观上未设置拔模斜度,通常采用四面包围的行位设计。

这种设计方式虽然外壳尺寸较大时可行,但充电器外壳尺寸较小,无法实现“一出一”的模具制作。然而,如果采用“一出几”的方式,虽然能增加产品的数量,但行位数量增多会导致模具尺寸增大。在有限大的模具内,这种排位方式会限制产品的数量。更关键的是,这种排法在产品四个圆角处会产生夹线,影响美观。相较之下,苹果手机充电器的设计更为出色,仅有对角两边圆角处存在细微夹线痕迹,若不仔细观察几乎难以察觉,这可能得益于其精湛的后处理工艺。 经过进一步的研究,我们发现其排列方式进行了如下改进:每个壳体减少了两个行位的设计。这样,在相同大小的模具中,一次可以生产出更多的产品,同时,每个产品的外观行位夹线也减少了两条,从而提高了产品的美观度。

还有许多其他类似直筒方型的充电器,其模具设计可能也采用了这种创新方式。大家不妨仔细观察一下自己日常使用的手机充电器,或许会发现相似的设计。
通常,通孔是通过模具的前后模碰穿成型,而夹线(或称为批锋)现象则往往出现在前后模的相碰位置。这种夹线现象的产生,主要取决于碰穿方式的不同,其具体可分为以下三种情况。![]()
前模与后模相碰,这是外观特征孔,如散热孔、出音孔以及外接口孔等的常见成型方式。由于这些孔在外观面上不允许有夹线或批锋,且通常需要导角,因此这种碰穿方式被广泛采用。然而,需要注意的是,这种方式存在粘前模的风险,特别是在孔的数量较多时,例如散热孔和出音孔。因此,若后模无法确保模具前后模分开时留在后模,那么应考虑采用前后模对碰的方式,并确保前模碰的深度小于后模碰的深度。
后模与前模相碰所形成的孔,通常不会单独呈现,而是与其他部件一同配合使用,例如在孔的中间装上一个装饰件。这种成型方式下,孔的批锋位于外观面上。若装饰件与外壳表面平齐,但由于制造误差,实际可能并不平齐,从而产生段差,这可能导致刮手的问题。为了避免这一问题,可以在外观处的两件分别进行导R角处理,这样虽然不会刮手,但外观上的缝隙可能会变大。另一种解决方案是对装饰件单独进行导R角处理,并确保装饰件的外表面比外壳表面高出约0.2毫米,这样既不会刮手,也不会增大外观上的缝隙。
除了上述提及的避免粘前模的风险外,前后模对碰的成型方式还有另一应用场合。当孔的深度较大时,拔模后孔的上下端直径会显著不同。为解决这一问题,通常也会采用前后模对碰的方式进行成型,这种技术特别适用于按键结构,如以下图示所示。

至于其他类型的夹线,例如斜顶夹线和嵌件夹线等,它们对产品外观和功能的影响相对较小。因此,在本文中我们不再深入探讨。然而,在设计过程中,我们必须始终综合考虑模具制造、成本控制以及产品功能,力求将夹线对产品外观和功能的不利影响降至最低。
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