拋磚引玉，模具師傅的設計（jì）心得體會

    從事注塑模（mó）具結構設計，我曾設計過家（jiā）電，汽車，電子產品類的模具，設計水平（píng）不見得有多高，但（dàn）幹過（guò）的活多又雜。今天和大家（jiā）共同（tóng）探討注塑模具的設計，希望對（duì）行業的朋友（yǒu）有拋磚引玉的（de）作用。

1. 檢查產品結（jié）構（gòu）

    首先我們拿到一個產品後，先不要急著分模，最重要的一件事就是先檢查產（chǎn）品結構，包括拔模、厚度等模型問（wèn）題。當然這些對於一個剛剛從事模具結（jié）構設計的人來說，可能是比較困難的。因為他們（men）可能不知道如何才是比較適合模具設計（jì）用的產品（pǐn）。這些沒關係（xì），隻是自己日常積（jī）累（lèi）的一個（gè）過程。當你分析（xī）完產品的拔模、壁厚，以及（jí）在出模方向有倒扣的地方後，你基本上已經知道了模具分型麵的走向，以及澆口的位置，當然這些最終還（hái）是要跟客戶確認的。

2. 確認影響模具結構的項目

    有（yǒu）人（rén）說，是不是我分析好了產（chǎn）品結構後，就可以開始設計模具了呢，答（dá）案當然是NO。要想在設計時少走彎（wān）路，一些關於影響模具結構的項目是一定要確認好的。

    （1）客戶用來生（shēng）產的注塑機的噸位及型號類型。這個確認不好，你就沒法確（què）認你（nǐ）模具的澆口套（tào）的（de）入口直徑以及定位圈的（de）直徑，頂出孔（kǒng）的大小跟位置，還有注塑機能伸進模具內的深度，甚至模（mó）架的大小，閉（bì）合高度等等。你辛辛苦苦的設計好了一套（tào）用油缸抽芯的模具結構，你也頗有成就感，可模具到了客戶那裏（lǐ）沒法生產，因為（wéi）客（kè）戶那裏隻有（yǒu）電（diàn）動注塑機，而且沒另外加中（zhōng）子，估（gū）計那時你會有種欲（yù）哭（kū）無淚的感覺。

    （2）客戶注塑機的碼模方式（shì）。一般常用的是壓板碼模，螺絲碼（mǎ）模，液壓碼模，磁力碼模等等。這個確認好了，你才（cái）知道你設計模具時，到底需不（bú）需要設（shè）計碼模螺絲過孔或者碼模槽（cáo）。

    （3）分析（xī）產品（pǐn）的問題（tí）點（diǎn），以及產品夾線，產品材料（liào）及收縮（suō）率。不要想當（dāng）然的（de）認為PP的塑料收縮率就（jiù）一（yī）定是（shì）1.5%，這（zhè）個一定要（yào）跟客戶（hù）確認好，要知道他（tā）們最終用於生產的材料是什麽牌（pái）號的，有沒有添加什（shí）麽改（gǎi）性材（cái）料等等。有條件時，最好能熟知（zhī）產品的（de）裝（zhuāng）配關係以及產品的用途等等，這些信息對於將來（lái）的模具結構設計是非常有幫（bāng）助的。因為了解了這些，你就知（zhī）道哪（nǎ）些是外（wài）觀麵，哪些是非外（wài）觀，哪些地方的（de）拔模角度是可以隨便加大的，哪些地方是（shì）不能改的（de）。甚至包括（kuò）一些產品的結構，如果你了解了產品的（de）實際裝配（pèi）關係以及用（yòng）途，你（nǐ）就知道哪些倒扣結構是可以取消（xiāo）或改成另外一種簡單形式的。

    一定要牢記，做模具的過程就是把複雜問題簡單化的過程。常看到一些人以（yǐ）做了一套多麽多（duō）麽複雜的結構而感到驕傲自豪，我覺得那是非常得無知。因為很多產品工程師可能會由於自身的（de）經驗問題，設計了一些不太（tài）合理的結構，如果作為下遊工序，不能幫他們指（zhǐ）正的話，他們可能永遠都覺得那樣設計是（shì）沒問題的。那我們產（chǎn）品工程師的進步（bù）就會（huì）非常的緩慢。  

    （4）模具水路外接參數，油路外接參數，電路外接參數，氣路外接參數。隻有在設計之（zhī）前了解了客戶這些要求之後，你（nǐ）才能有預見性的設計水（shuǐ）路油（yóu）路氣路，別到時辛辛苦苦設計好了模具，後來發現客戶需要在模具內部串聯油路，那時（shí）你再改動，估計會（huì）累個半死，因為你（nǐ）水路，頂杆，螺釘什麽的都好不容易排好了位。像這四路的設計順序一般是（shì）先（xiān）保證油路，因為油路要分布（bù）平（píng）衡，特指需要油缸頂（dǐng）出的模具結構，如果油路不平衡的話，油（yóu）缸頂出的動作就會有先後，容易（yì）頂出不平衡。當然也可以采（cǎi）用（yòng）齒輪分油器,但那（nà）樣就更複雜了；其次是水路，因為水路要保證冷卻效果，分布不均會（huì）影響（xiǎng）產品質量及模具壽命（mìng）；最後（hòu）才是氣路跟電路。在模具上的放置順序（xù）是，最靠近TOP方向的是電路，然（rán）後是（shì）水路，氣（qì）路，最下麵的是油路接（jiē）頭。

掌握了這些信息後（hòu），我們就可以著手設計模具了

    首先是分模，這個過程估（gū）計是大家都比較喜歡的過程。因為分出模來有成就感。拉分型麵的原則就是簡單即好，能拉伸出來的堅決不掃描，或者用其它高級命令（lìng）。其次拉分型麵時要有大（dà）局觀，盡量簡化分型麵，不要搞的七（qī）七八八的，如果不（bú）是精密模具，那些0.1~0.5的插穿位能避免的就要避免。另外分型麵還要遵循一個原則，就是盡量順著產品趨勢做。那樣做出（chū）來（lái）的分型麵才會beautiful。

    串插一句題（tí）外話，在學習三維（wéi）軟件時，一定要切記，每個命令的原理都弄明白，那你就知（zhī）道在什麽時候能用到那（nà）個命令。很多時候（hòu）重要（yào）的不是你不會用軟件，而是你不會活學活用軟件。同樣（yàng）一個命令，有經驗的人會有很多種靈（líng）活（huó）的用法，這（zhè）點體現在UG上是最明顯的。一句話，重要的是思路，而不是工具本身。在做（zuò）分型麵的時候，隻（zhī）需要知道，插穿（chuān）麵的角度能大就大（dà），碰穿麵的麵積能大就（jiù）大，拉出來的枕位能寬（kuān）就（jiù）寬。要充分考慮你（nǐ）現在（zài）手（shǒu）上拉（lā）的這個分型麵將來實際模具做出來後，人家車間負責飛（fēi）模的（de）師傅會不（bú）會罵你就行了。如果你覺得不會挨罵，那就OK，繼續進行，當將來你真的被罵了（le），這些就是你的經驗（yàn）。

    在做分型麵的同時肯定是要考慮滑（huá）塊跟斜頂（dǐng）的（de）排布的，因為那些（xiē）也要涉及到分型麵的改動。典型滑塊結構就是三角函數關係，這個沒事自己（jǐ）多算算就行，但要保證斜（xié）導柱的角度（dù）不要太大，盡量做到30度以下。斜導柱選用的原則就是（shì）能粗就粗，別太小氣，因為（wéi）斜導柱是要受力的。另外滑塊（kuài）也分很多變異的結（jié）構，例如上坡滑塊、下坡滑塊、內抽滑塊、油（yóu）缸抽、前模滑塊、滑塊帶滑塊、滑塊帶反頂、滑（huá）塊帶斜頂（dǐng），等等，這些（xiē）特殊結（jié）構都是充（chōng）分利用了三角函數關係式，目（mù）的就是為了實現產品倒扣的脫模，及模具（jù）的正常開合模動作。滑塊（kuài）的計算公式各大論壇都（dōu）有詳細的介（jiè）紹，我就不在此贅述了。

    其次是斜頂，斜頂（dǐng）比較靈活，但典型斜頂的角度也不要太大，盡量不要超過15度，當然你非要做20度也（yě）行，但壽命就很難保證了，而且動作也會很不順暢，具體原理參照三角函數與（yǔ）理論力學。斜頂的形狀有很多演化形式（shì），例如，上坡斜頂，下坡斜頂，歪脖子斜頂，鑲拚斜頂杆的大斜頂，鑲拚圓杆的大斜頂，鑲拚掛台的小斜頂，頂塊下麵走斜頂的，滑塊上走斜頂的（de），斜頂上走斜頂（dǐng）的（de），斜頂上帶反頂的，等（děng）等，這些所有的（de）結構都是一個目的（de），利用三角函數把產（chǎn）品的倒扣做出來。

    由此可見，學好三（sān）角函數是多麽的重（chóng）要（yào）啊（ā）！所以至於各種（zhǒng）特殊的結構，都是人想出來的，你（nǐ）大可以（yǐ）充分發揮你的想象力，不管什麽樣的結構都可以（yǐ）去隨便想，想好了，就去大膽的設計，搞不好你就有新發（fā）明呢，但設（shè）計完後，一（yī）定（dìng）要驗證下三角函數的關係，就（jiù）是實（shí）際模擬下（xià）模具的開合模動作，以及考慮（lǜ）下在（zài）注塑時會不會有問題等等。

    說（shuō）著說著，我們分模分好了。接下（xià）來就是模具結構的排（pái）位了（le），這些內容都是事先要理清頭緒的，根據產品的實（shí）際情況，選用不同類型的模具結構，例如（rú），兩板模，三板模，熱流道，IMD，IML，雙（shuāng）色，疊模（mó）等等。所有的模具結構類型都是為了能很好的實現（xiàn）產品的量產而服務的（de）。

    在選用模架時，我（wǒ）們就要充分考慮剛才提到（dào）的那4點（diǎn）注意事項了。  選好了模架我們就要考慮模具的鑲拚了（le），鑲拚的（de）原則就是簡化加工，節省材料，利於產品成型，比如排氣等等。你覺得模具（jù）上存在特別（bié）薄的地（dì）方，一定（dìng）要單獨鑲拚出來，易於將來更換。在鑲拚的時候要（yào）充分考慮鑲件的強度（dù），加工性，以（yǐ）及將來水路的可設計性。

    鑲拚完了後，就要加標準件（jiàn）了。加標（biāo）準件（jiàn）的原則（zé）就是先重點後局部，盡量布置平（píng）衡對稱。一般都是要先加頂（dǐng）杆的，加頂杆時一定要考慮水路的排布。一般情況下，要優先考慮頂杆的排布，然後大體設計水（shuǐ）路，然後再根（gēn）據實際情況調整水路頂杆，使兩者達到平衡。加頂出的原則就是抱緊力大的（de）地（dì）方，另外要加在（zài）產品的楞，台，邊等強度（dù）結（jié）構比較好的地方，以免頂白或頂出不平（píng）衡。

    排水路的原則就是加（jiā）頂出的原則，因為一般來講，產品抱（bào）緊力大的地方（fāng）也就是產品的熱點，需要加（jiā）強冷卻的部位（wèi），這個（gè）矛盾需要調節好。至於到底是（shì）用頂杆還是用頂塊或者推板，就需（xū）要具體問題具體分析（xī）了。這個要結合產品的結構特點來分析，比如產品容易粘前（qián）模（mó），就要（yào）考慮要不要後模（mó）加倒扣，或者前模加頂出，這些都是自然而然的（de）事情，但很多朋友都不會想全麵是什（shí）麽（me）原因呢，那還是因為沒有對產品結（jié）構分析（xī）充分，沒有實際考慮下產品在注塑過程中的狀態。這是問題的關（guān）鍵。

    頂杆水路加完了，剩下的就是那些亂七八糟的標準件了，大家在加（jiā）的時候盡量考慮對稱平衡就是了。  整（zhěng）套模具設計完成後，一定要做以下幾項檢查，首（shǒu）先是鑲塊（kuài）的拔（bá）模分析，看看有沒（méi）有倒扣的地方，其次是（shì）模（mó）具各零件的幹涉檢查，重中之重。現（xiàn）在的三維軟件都有這（zhè）項功能，方便（biàn）的很。然後就是模具開合（hé）模動作的模擬，再簡單的模（mó）具隻（zhī）要自己不是太清晰，就一定要實際模擬下，另外就是模具各零件的（de）可（kě）加工性以及模具的裝（zhuāng）配過程，別辛辛苦苦設計出來了個巧妙的結（jié）構，理（lǐ）論計算也沒問題（tí），加工完了，結果裝不進去，或者不好裝配。

    至此，可以恭喜你（nǐ）了，大體的流程都已經結束了。其實模具設計是個充（chōng）滿著矛盾的事情。想設（shè）計完美些，模具費用就高了，想設計簡單一些，可能產品就要（yào）改（gǎi）或者模具的（de）強（qiáng）度，使用壽命都（dōu）會有影響。所以模具（jù）設計沒有絕對（duì）的。隻要尋好了那個平（píng）衡點，你（nǐ）設（shè）計的模具就是成功的。所（suǒ）以，別（bié）人設計（jì）的結構未必都適合你。隻要遵循了以上的模具（jù）設（shè）計要點，估計大家（jiā）都能設計出比較合理的模具結構來。由於本人水平（píng）有限，有些地方可能有點偏頗，希望大家討論指正（zhèng）。