01 拔模斜度的含義
拔模斜度，單看字面就知道，是針對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)的角度，確切地講，是模具平行出模方向上成型部分的面的出模角度，也叫拔模角。
02 拔模斜度由誰(shuí)設(shè)計(jì)？
由于拔模斜度最終是體現(xiàn)在模具上，因此會(huì)存在拔模斜度的設(shè)計(jì)者之爭(zhēng)，即拔模斜度該由結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)還是由模具工程師設(shè)計(jì)，針對(duì)這點(diǎn)目前有兩種主流做法：
1、結(jié)構(gòu)工程師需要在零件設(shè)計(jì)階段把所有面拔模完善（個(gè)別結(jié)構(gòu)無(wú)法確定，需要模具工程師評(píng)估的除外）。
2、結(jié)構(gòu)工程師只負(fù)責(zé)把外觀面、關(guān)鍵裝配面拔模，其他無(wú)關(guān)緊要的面留到模具設(shè)計(jì)階段由模具工程師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)拔模。
這兩種做法各有優(yōu)缺點(diǎn)，大家應(yīng)根據(jù)具體情況做取舍：
對(duì)于第一種，
1）可以保證結(jié)構(gòu)無(wú)干涉，裝配間隙、尺寸偏差等設(shè)計(jì)要求不會(huì)發(fā)生改變，保證零件質(zhì)量；
2）節(jié)省模具DFM檢討溝通時(shí)間，避免后續(xù)發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題扯皮的情況。
1）需要結(jié)構(gòu)工程師有豐富的模具相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，否則設(shè)計(jì)的拔模斜度不一定能夠順利出模；
2）由于所有面都需要拔模，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)工程師的工作量增多，項(xiàng)目時(shí)間較緊的情況下可能會(huì)延期；
3）由于拔模后，原來(lái)垂直的面變成斜面，對(duì)后續(xù)結(jié)構(gòu)修改造成不便；
4）由于拔模后，在工程圖上就會(huì)顯示更多的干擾線，容易標(biāo)注錯(cuò)誤。
1）節(jié)省結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)時(shí)間，由經(jīng)驗(yàn)豐富的模具工程師設(shè)計(jì)，出模一般不會(huì)有什么問(wèn)題；
2）對(duì)于結(jié)構(gòu)工程師來(lái)說(shuō)，后續(xù)結(jié)構(gòu)修改以及工程圖標(biāo)注都會(huì)方便些。
1）模具工程師不一定理解產(chǎn)品的功能，他們只是站在出模的角度思考，不一定滿足結(jié)構(gòu)要求，比如干涉情況、間隙、尺寸、強(qiáng)度等要求；
2）模具工程師工作量會(huì)增加，他們通常會(huì)把圓角去除后再進(jìn)行拔模，最后再倒回圓角，經(jīng)過(guò)這一步驟，有可能新倒的圓角跟之前圓角有偏差。
03 拔模斜度的種類
拔模斜度有分前模面拔模斜度和后模面拔模斜度，它們主要以分型面為界進(jìn)行區(qū)分，分型面把模仁分成前模和后模，前模上與出模方向平行的面需要設(shè)計(jì)的拔模斜度稱為前模面拔模斜度，反之稱為后模面拔模斜度，另外，模具如果存在側(cè)抽芯（斜頂和滑塊），相應(yīng)稱為斜頂面拔模斜度和滑塊面拔模斜度，其拔模方向是以滑塊運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)闇?zhǔn)。
拔模方向一般以分型面為基準(zhǔn)進(jìn)行拔模，保證拔模后尺寸較大的一端靠近分型面，否則無(wú)法順利脫模。
04 為什么需要設(shè)計(jì)拔模斜度
拔模斜度是一種工藝結(jié)構(gòu)，如果不是造型需要，理論上產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是不需要設(shè)計(jì)拔模斜度的，但是由于成型工藝的限制，比如注塑，塑膠產(chǎn)品成型冷卻后需要從模具中取出來(lái)，如果沒有設(shè)計(jì)拔模斜度，塑膠零件將很難從模具中取出。回憶一下，你一定遇到過(guò)很難分離被疊在一起的塑膠凳子的情形，那已經(jīng)是有設(shè)計(jì)斜度的凳子，更何況是沒有設(shè)計(jì)拔模斜度的塑膠零件需要從模具中取出來(lái)。
1、為什么沒有設(shè)計(jì)拔模斜度，塑膠件就很難從模具中取出來(lái)？
在注塑成型中，熔融樹脂流入閉合模具并填充前模和后模之間形成的腔體，由于熱塑性塑料在冷卻時(shí)會(huì)收縮，塑料有向模具型芯收縮的趨勢(shì)，收縮后的塑膠件會(huì)緊緊地吸附在模具的型芯上。除此之外，一些塑料可能會(huì)從模具型腔壁上拉開（微觀層面），但大部分仍與型腔壁接觸。
在模具打開過(guò)程中，不管塑膠件外側(cè)表面與型腔壁接觸，還是塑膠件內(nèi)側(cè)表面與型芯接觸，塑膠件都會(huì)受到一個(gè)與塑膠件脫離模具方向相反的摩擦阻力（靜摩擦力）。由摩擦力公式：f=μ×Fn，可知，摩擦力的大小與接觸面的粗糙度（μ）、收縮應(yīng)力（Fn）有關(guān)；收縮應(yīng)力（Fn）與拔模斜度有關(guān)。
設(shè)計(jì)拔模斜度后，f=μ×Fn×cosα，在出模方向上摩擦力f，隨著拔模角度α的增大而減小，一般情況下，拔模斜度都不是很大，顯然靠拔模斜度來(lái)減小靜摩擦力是有限的。
拔模斜度的主要作用在于，塑膠件一旦與模具脫開便分離，不再與模具形成接觸，摩擦力消除；而沒有設(shè)計(jì)拔模斜度，塑膠件與模具脫開后轉(zhuǎn)為滑動(dòng)摩擦，同時(shí)，對(duì)于高光的外觀面，前模型腔還有可能形成真空，真空吸力會(huì)導(dǎo)致塑膠件難以從前模完全分離，最壞的結(jié)果是粘前模，以及塑膠件后模部分結(jié)構(gòu)被拉變形。
2、拔模斜度的好處：
很多時(shí)候，拔模斜度可能會(huì)產(chǎn)生利益沖突。對(duì)于注塑廠商來(lái)說(shuō)，他們考慮的重點(diǎn)在成型，希望有更大的拔模斜度；對(duì)于模具加工廠商，發(fā)現(xiàn)在所有型腔和型芯表面加工角度是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，本來(lái)簡(jiǎn)單的特征只需要簡(jiǎn)單的加工設(shè)備、更低的加工成本，拔模后就得CNC，甚至EDM；對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)方，拔模角度可能會(huì)使零件設(shè)計(jì)復(fù)雜化，外觀造型也會(huì)因拔模斜度而有所改變。
然而，不管哪一方，我們必須確保模制零件符合所需的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這一點(diǎn)至關(guān)重要。如果沒有拔模斜度，您會(huì)增加出現(xiàn)注塑成型問(wèn)題的機(jī)會(huì)。這可能會(huì)不必要地增加生產(chǎn)成本和交貨時(shí)間。拔模斜度除了上面提到的方便零件從模具中取出來(lái)外，還有以下好處：
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減少因頂出過(guò)程中的摩擦而損壞零件表面的可能性；
確保其他表面紋理和飾面的均勻性和完整性；
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最大限度地減少零件因頂出不順暢導(dǎo)致的變形；
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減少成型零件的磨損，減少損壞模具的機(jī)會(huì)；
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通過(guò)消除或減少對(duì)復(fù)雜頂出設(shè)置的需求來(lái)縮短整體冷卻時(shí)間；
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05 拔模斜度設(shè)計(jì)的原則
一、保證出模要求
1、模具打開后，塑膠件需留在后模一側(cè)，利于最后頂出
塑膠件從模具中取出來(lái)，需要分兩個(gè)步驟：
1）首先，塑膠件外表面與前模型腔壁分離，此步驟一般模具無(wú)額外的輔助分離結(jié)構(gòu)，因此塑膠件外側(cè)表面與型腔壁之間的摩擦力盡量小。
2）然后，塑膠件內(nèi)表面與后模型芯壁分離，此步驟一般模具采用頂針、斜頂或者推板等的輔助頂出結(jié)構(gòu)，塑膠件內(nèi)側(cè)表面與型芯之間的摩擦力在一定程度上應(yīng)大于塑膠件外側(cè)表面與型腔壁之間的摩擦力，保證模具打開過(guò)程中塑膠件留在后模側(cè)。
由上述可知，由于塑料有向模具型芯收縮的趨勢(shì)（即收縮應(yīng)力大），在粗糙度和拔模斜度一定時(shí)，塑膠件內(nèi)側(cè)表面與型芯之間的摩擦力會(huì)比塑膠件外側(cè)表面與型腔壁之間的摩擦力大，同時(shí)，模具的頂出機(jī)構(gòu)通常在后模側(cè)，因此，一般情況下，都會(huì)把型芯設(shè)計(jì)在后模，型腔設(shè)計(jì)在前模，即把塑膠件復(fù)雜的一面設(shè)計(jì)在后模，把相對(duì)簡(jiǎn)單的一面（外觀面）設(shè)計(jì)在前模。
但是也有例外，比如有些零件內(nèi)表面作為外觀面，不允許有頂針痕跡，那么就會(huì)把型芯設(shè)計(jì)在前模，型腔設(shè)計(jì)在后模，為了防止粘前模，前模需要設(shè)計(jì)頂出輔助機(jī)構(gòu)，如下圖。
也有些零件上下長(zhǎng)得差不多，沒有明顯的外觀面，如下圖零件，無(wú)法很快能確定零件的前后模，對(duì)于這類零件，如果沒什么要求，前后模在那邊都可以，為了防止粘前模，模具設(shè)計(jì)時(shí)只要把后模的拔模斜度盡可能取小而前模的拔模斜度取大(在制件尺寸公差范圍內(nèi))，就可使零件在開模后停留在動(dòng)模，這樣就可以免去在前模設(shè)計(jì)頂出輔助機(jī)構(gòu)。
對(duì)于以下這種有調(diào)整空間的結(jié)構(gòu)，型芯膠位，由原來(lái)前后模各一半改為前模占1/3，后模占2/3，可以減小粘前模風(fēng)險(xiǎn)。
2、拔模斜度大小的設(shè)計(jì)
拔模斜度大小的取值范圍目前沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，理論計(jì)算難度非常大，因?yàn)槟Σ亮?shù)學(xué)模型很難建立，不同的注塑參數(shù)也會(huì)影響到最終的結(jié)果，通過(guò)仿真計(jì)算可能會(huì)得出一些參考值，但是耗時(shí)耗力，一般模具廠也沒這個(gè)實(shí)力以及時(shí)間去做，更多的是以經(jīng)驗(yàn)為主，作為結(jié)構(gòu)工程師需要了解這方面的知識(shí)，以便在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段針對(duì)某些關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)把拔模斜度考慮進(jìn)去，減少后續(xù)由模具工程師反饋修改的次數(shù)，避免不必要的麻煩。
1）成型材料的特性
（硬質(zhì)塑料比軟質(zhì)塑料拔模斜度大，軟膠甚至可以存在倒扣強(qiáng)脫）
2）收縮率
（因收縮率大的塑膠對(duì)型芯的包緊力越大，收縮率大的塑膠應(yīng)比收縮率小的塑膠拔模斜度大）
3）摩擦系數(shù)（
對(duì)于某些摩擦系數(shù)低的材料，如PA、POM，拔模斜度的取值可以比其他普通塑膠小，制品表面摩擦系數(shù)越大拔模斜度大，如曬紋面需拔模斜度大）
4）壁厚
（壁厚增加時(shí)塑膠包緊型芯的力大，拔模斜度也應(yīng)取大些）
5）幾何形狀
（形狀較復(fù)雜或成型孔較多的塑件取較大的拔模斜度，否則需要布置更多的頂針，且頂針布置需要對(duì)稱均勻，防止頂出力不均勻?qū)е铝慵N曲變形）
6）透明件
（有光學(xué)要求的零件拔模斜度要大）
拔模斜度的具體取值范圍：
拔模斜度與拔模面高度的幾何關(guān)系式：tanθ=X/H；
其中，θ=拔模斜度；H=拔模面高度；X=所減少的壁厚(或傾斜偏差量)。
理論上來(lái)講，拔模斜度越大，越容易脫模，特別是對(duì)于高度較高（深），面積較大的拔模面，因?yàn)檫@種面對(duì)型芯或型腔的包緊力就越大，在注塑機(jī)頂出力不變的情況下必須設(shè)計(jì)更大的斜度以利于脫模。
但是，根據(jù)上述幾何關(guān)系式可知：H不變時(shí)，θ越大，X就越大。
1）對(duì)于外觀面，X越大，外觀面改變就越多，甚至多到偏離了ID的意圖，外觀尺寸偏差會(huì)很大，因此，ID允許的情況下，外觀面拔模越大越好，如ID不允許，
a. 高光面
，拔模斜度≥1°，防止刮傷風(fēng)險(xiǎn)，情況允許盡量取大值；
b. 曬紋面
，拔模斜度≥3°，（應(yīng)視紋面類型，深度而定，一般情況下，每深0.001mm，需加1～1.5°的拔模角，應(yīng)以曬紋公司所提供紋板拔模度資料為依據(jù))；
Mold-Tech蝕紋樣板（部分）
c. 直身面
，應(yīng)考慮出行位，這點(diǎn)詳細(xì)內(nèi)容放在下篇介紹；
2）對(duì)于骨位面，X越大，骨位頂部寬度C就越小，注塑成型越困難，因此，骨位應(yīng)盡量設(shè)計(jì)得矮一些，拔模斜度就可以大一些，如無(wú)法避免，至少保證X的取值一般≥0.2，頂部寬度C不少于0.6；
3）對(duì)于螺絲柱，螺絲柱內(nèi)孔是屬于有尺寸精度要求的一類結(jié)構(gòu)特征，對(duì)于這類結(jié)構(gòu)特征，為了保證公差范圍，其拔模角度會(huì)很小甚至無(wú)拔模角度，此處的模具結(jié)構(gòu)需要很小的粗糙度甚至拋光，而且附近需合理設(shè)計(jì)頂針。
螺絲柱內(nèi)孔，用司筒頂出，就無(wú)需拔模，如采用普通頂針頂出，應(yīng)設(shè)計(jì)拔模斜度，螺絲柱高度不宜過(guò)高，角度值應(yīng)保持在(0.5°-1.0°) ，拔模應(yīng)以螺絲嚙合深度L的一半處為基準(zhǔn)，因?yàn)檫@確保了良好的螺釘嚙合。避免孔的頂部直徑偏大，底部直徑偏小，導(dǎo)致螺釘將在孔的頂部松配合，而在底部的配合太緊，從而引入高應(yīng)力。
3、其他內(nèi)部面，拔模斜度以1°為中間值，具體數(shù)值需根據(jù)拔模面的高度和粗糙度來(lái)定，同時(shí)注意拔模后的膠厚變化，避免出現(xiàn)成型缺陷。
未完待續(xù)。。。
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