​拋磚引玉，模具師傅的設計心得體（tǐ）會

　　

從事注塑模具結構設計，我曾設計過家電（diàn），汽車，電子產品類的模具，設計水平不見得有多高，但幹過的活多又雜。今天和大家共同（tóng）探討注塑模具（jù）的設計，希望對行業的（de）朋友有拋磚引玉的作用。


 

1. 檢查產品結構

 

首先我們拿到（dào）一個產品後，先不要急著分模，最重要的一件事就是先（xiān）檢查產品結構，包括拔模、厚度等模型問題。當然這些對於（yú）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（yīn）為他們可能不知道如何才是比較適合模具（jù）設計（jì）用的產品。這些沒關係，隻是自己日常積累的（de）一個過程。當（dāng）你分析完產品的拔模、壁厚，以（yǐ）及在出模方向（xiàng）有倒扣的地方後（hòu），你基（jī）本上已經知（zhī）道了模具分型麵的走向，以及澆口的位置，當（dāng）然這些最（zuì）終還是要跟客戶（hù）確（què）認的。

 

2. 確認影響模具結構的項目

 

有人說，是不（bú）是我分析好了產品（pǐn）結構後，就可以開始設計模具了呢，答案當然是（shì）NO。要想在設計時少（shǎo）走（zǒu）彎路，一（yī）些關於影響模（mó）具結構的項目是一定要確認好的（de）。

 

（1）客戶用來生產的注塑機的噸位及型（xíng）號類型。這個（gè）確認不好，你就沒法（fǎ）確認你模具的澆口套的入口直徑以及定位圈（quān）的直徑，頂出孔的大小跟（gēn）位置，還有注塑機能伸進模具內（nèi）的深度，甚至模架的大小，閉合高度等等。你辛辛苦苦的設計好了一套用油缸抽芯的模具結構，你也頗有成就感，可模具到了客（kè）戶那裏沒法生（shēng）產，因為客戶那裏隻（zhī）有（yǒu）電動注塑機，而且沒另外加（jiā）中子，估計那時你會有種欲哭無淚的感覺。

 

（2）客（kè）戶注塑機的碼模方式。一般常用的是壓板碼模，螺絲碼模，液壓碼模，磁（cí）力（lì）碼模等等。這（zhè）個確（què）認好了，你才知道你設計模具時（shí），到底（dǐ）需不需要（yào）設計碼模螺絲過孔或（huò）者（zhě）碼模槽。

 

（3）分析（xī）產（chǎn）品的問題點，以及產品夾線，產品材料（liào）及收縮率。不要想當（dāng）然的認為PP的塑料收縮率就一定是1.5%，這個一定要跟客戶確（què）認好，要知（zhī）道他們最終用於（yú）生產的材料是什麽牌號的，有沒有添加什（shí）麽（me）改性材料等等。有（yǒu）條件時，最好能熟知產品的裝（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（yǒu）幫助的（de）。因（yīn）為了（le）解了這些，你就知道哪些是外觀麵，哪些是非外觀，哪些地方的拔模角度是可以隨便加大的，哪些地方是不能改的。甚至包括一些產品的結構，如果你了解了產（chǎn）品（pǐn）的實際裝配關係以及用途，你就知道哪些（xiē）倒（dǎo）扣結構是可以取消或改成另外一種簡單形式的。

 

一定要牢記，做模具（jù）的過程就是把（bǎ）複雜（zá）問（wèn）題簡單化的過程。常看到一些人以做了一（yī）套多麽多麽複雜的結構而感到（dào）驕傲（ào）自豪（háo），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（shēn）的經驗問題，設計了一些不太（tài）合理的結構（gòu），如果作為（wéi）下遊工序，不能幫他們指正的話，他們（men）可能永遠都覺得那樣設計是沒問題的。那我們產品工程師（shī）的進步就會非常的緩慢。  

 

（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。隻有在設計之前了解了客戶（hù）這些要（yào）求之後，你才能有預見性的設計水路油路氣路，別到時辛辛苦苦設計好了模具，後來（lái）發現客戶需要在模具內部串（chuàn）聯（lián）油路，那時你再改動（dòng），估計會累個半死，因為你水路，頂（dǐng）杆，螺釘（dìng）什麽（me）的都好不（bú）容易排好了位（wèi）。像這四路的設計順序（xù）一般是先保（bǎo）證油路，因為油路要分布平衡（héng），特指需要油（yóu）缸（gāng）頂出的模具（jù）結構，如果油路不平衡的話，油缸頂出的動作就會有先（xiān）後，容（róng）易頂出不平衡。當（dāng）然也可以采用齒輪分油器,但那樣就更（gèng）複雜了；其次是水路，因為水路要保證冷卻效果，分布不均會影響產品質量及模具壽命；最後才是氣（qì）路跟電路（lù）。在模具上的放置（zhì）順序（xù）是（shì），最靠近TOP方向的是電路，然後是水路，氣路，最下麵的（de）是油路接頭。

 

掌握了這（zhè）些信息後，我們就可以著手設計模具了

 

首先是分模，這個過程估計是大家都比較喜歡的（de）過程。因為分出（chū）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（de）堅決不掃描（miáo），或者用其（qí）它高級命令（lìng）。其次拉分型麵時要有大局觀，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（mó）具，那些0.1~0.5的（de）插穿位能避免的就要避免（miǎn）。另外分型麵還要遵循一個原則，就是盡量順著產（chǎn）品趨勢做（zuò）。那樣做出來的分型麵才會beautiful。

 

串插一句題外話，在學習三維軟件時，一定要切記（jì），每個命令（lìng）的原理都弄明白，那你就知道在什麽時候能用到那個命令。很多時候（hòu）重要的（de）不是（shì）你不會用軟件，而是你不會活學活用軟（ruǎn）件。同樣一個（gè）命令，有經驗的人會有很多種靈活的用法，這點體（tǐ）現在UG上是最明（míng）顯的。一（yī）句話，重要的是思路（lù），而不是工具本身。在做分型麵的時候，隻需要知道，插穿麵的角度能大就大，碰穿麵的麵積能大就大，拉出來的枕位能寬就寬（kuān）。要充分（fèn）考（kǎo）慮你現在手上拉的這個分型麵將來實際模（mó）具做出來後，人（rén）家車（chē）間負責飛模的師傅會不會罵你就行了。如果你覺得不會挨罵，那就OK，繼續進行，當將來你真（zhēn）的被（bèi）罵了，這些就（jiù）是你的經驗。

 

在做分型麵的同時肯定是（shì）要考慮滑塊跟斜頂的排布的（de），因為那些也要涉及到分型麵的改動。典型滑（huá）塊結構就是三角（jiǎo）函數關係，這個沒事自己多算（suàn）算就行，但（dàn）要（yào）保證（zhèng）斜（xié）導柱的角度不要太大，盡量做到30度以下（xià）。斜導柱（zhù）選用的原則就是能（néng）粗就粗（cū），別太小氣，因為斜導柱是要受力的。另外滑塊也分很多變異的結構，例如上坡滑塊、下坡（pō）滑塊、內抽滑（huá）塊、油缸抽、前模滑塊、滑（huá）塊帶滑塊、滑塊（kuài）帶反頂、滑塊帶（dài）斜（xié）頂，等等，這些特殊結構都是充分（fèn）利用了三角函數關係式，目的（de）就是為了實（shí）現產品倒扣的脫模，及模具的（de）正常開合（hé）模動作。滑塊的計算公式（shì）各大論壇都有詳細的介紹，我就不在此贅述了。

 

其次（cì）是斜頂，斜頂比較靈活，但典型斜頂的角度也（yě）不要太大，盡量不要（yào）超過15度，當然你非要做20度也行（háng），但壽命就很難保證了，而且動作也會很不順暢，具體（tǐ）原理參照三角（jiǎo）函數與理論力學。斜頂的形狀（zhuàng）有很多（duō）演化形式，例如（rú），上坡斜頂，下坡斜頂，歪脖子（zǐ）斜頂，鑲拚斜頂杆的大斜頂，鑲拚（pīn）圓杆的大斜頂，鑲拚掛台的小斜頂，頂塊下麵（miàn）走（zǒu）斜（xié）頂的（de），滑塊上走（zǒu）斜頂（dǐng）的，斜頂上走斜頂的，斜頂上帶反頂的，等等，這些所（suǒ）有的結構都是一個目的，利用三角函數把（bǎ）產品的（de）倒扣做出來。

 

由此可見，學好三角函（hán）數是多麽（me）的重要啊！所以至於各種特殊（shū）的結構，都是人想出來的，你大可以充分發揮你的想象力，不管什（shí）麽樣的結構都（dōu）可以去（qù）隨便想，想（xiǎng）好了，就去大膽（dǎn）的設計，搞不好你就有新發明呢，但設計完（wán）後，一定要驗證下三角函數的關係，就是（shì）實（shí）際模擬下（xià）模具的開合模動作，以及（jí）考慮下在注塑時會不會（huì）有問題等等。

 

說著說著，我（wǒ）們分模分好了。接下來就是模具結構的（de）排位了，這些內容都是事先要理清（qīng）頭緒的，根據產品的實際情況，選用（yòng）不同類型的模具結構，例如，兩板模（mó），三板模，熱（rè）流道，IMD，IML，雙色，疊模等等。所（suǒ）有的模具結構類型都是為了能很好的實現產品的（de）量產而服務的。

 

在選用模架時，我們就要充（chōng）分考慮剛才提（tí）到的那4點注意事項了（le）。  選好了模（mó）架（jià）我們就要考慮模具（jù）的鑲拚了，鑲拚（pīn）的原則就是簡化加工，節（jiē）省材料，利於產品（pǐn）成型，比如排（pái）氣等等。你覺得模具上存（cún）在特別薄的地方，一定要單獨鑲拚出來，易於（yú）將來更換。在鑲（xiāng）拚的時候要充分考慮鑲件的強度，加工性，以及將來水路的可設計性（xìng）。

 

鑲拚完了後，就要加（jiā）標準件了。加標準件的原（yuán）則就是先重點後局（jú）部，盡量布置平衡對稱。一般都是要先加頂杆的（de），加頂杆時一定要考慮水（shuǐ）路的（de）排布。一般情況下，要優先考慮頂杆（gǎn）的排布，然（rán）後大體設計水路，然後再根（gēn）據實（shí）際情況調整水路（lù）頂杆，使兩（liǎng）者達到平衡。加頂出（chū）的原則就是抱緊力大的地方，另外要加在產品的楞，台，邊等強度結構比較好的地方，以免頂白或頂出不平衡。

 

排水路（lù）的原則就是加頂出的原則，因為一般來講，產品抱緊力大的地方也就是（shì）產（chǎn）品的熱點，需要加強冷卻的部位，這個矛盾需要調節好。至於到底是用頂杆還是用頂塊或者推板，就需要具體問題具體分析了。這個（gè）要結合（hé）產品的結構特點來分析，比如產品容易粘前（qián）模（mó），就要考慮（lǜ）要不要後模加倒扣，或者前模加頂出，這（zhè）些都是自（zì）然而然的事情，但很多朋友都（dōu）不會（huì）想全麵是什麽原（yuán）因呢，那還（hái）是因（yīn）為沒有對產品結構分析充分，沒有實際考慮下產品（pǐn）在注塑過（guò）程（chéng）中的狀態。這是問題的關鍵。

 

頂杆水路加完了，剩下的就是那些亂七八糟的標準件了，大（dà）家在加（jiā）的時候盡量考慮對稱平（píng）衡就是了。  整套模具設（shè）計完成後，一定要（yào）做以下幾項檢查，首先是鑲塊的拔模分析，看看有沒有倒（dǎo）扣的地方，其（qí）次是模具各零件的幹涉檢查，重中之重。現在的三維軟件都有這項（xiàng）功能，方便的很。然後就（jiù）是模具開合模動作的模（mó）擬，再（zài）簡單（dān）的模（mó）具隻要自己不是太清晰，就一（yī）定要實際模擬下（xià），另外就是（shì）模具各零件的（de）可加（jiā）工性以及模具的裝配過程，別辛辛苦苦設計出來了個巧妙的結構，理論計算也沒問題，加工完了，結果裝不進去，或者不好（hǎo）裝配。

 

至此，可以恭（gōng）喜（xǐ）你了，大（dà）體的流程都已經結束了。其實模具（jù）設（shè）計是個充滿著矛盾的事情。想設計完美些，模具費用就（jiù）高（gāo）了，想設計（jì）簡單一些（xiē），可能產品就要改或者模具的強度，使（shǐ）用壽命都會有（yǒu）影響。所以模具設計沒有絕對的。隻要（yào）尋好了那個平衡點，你設計的模（mó）具就是成功的。所以，別人設計的結構未必都適合你。隻要遵循了以上的模具設計要點，估計大家都能設計出比較合理的模（mó）具結構來。由於本人水平有限，有些地方可能有點偏頗，希望大家討論指正。