拋磚（zhuān）引玉，模具師傅的設計心得體會

    從事注塑模具結構設（shè）計，我曾設計過家電，汽（qì）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（yòu）雜。今天和大家（jiā）共同探討注塑模具的設計，希望對行業的朋友有拋磚（zhuān）引玉（yù）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（de）一件事就（jiù）是先檢查產（chǎn）品結構，包括拔模、厚度（dù）等模型問題。當然這些對於一個剛剛從事模具結構設計的人來說（shuō），可能（néng）是比較（jiào）困難的（de）。因為（wéi）他們可能不知道如何才（cái）是比較適合（hé）模具設（shè）計用的產品。這些沒關係，隻是自己日（rì）常積（jī）累的一個（gè）過程。當你分析完產品的拔模、壁厚，以及在（zài）出模方向有（yǒu）倒扣的地方後，你基本上已經（jīng）知道了模具分型麵的走向，以及澆口的位置，當然這些最終（zhōng）還是要跟客戶確認的。

2. 確認（rèn）影（yǐng）響模（mó）具結（jié）構的項目

    有人說，是不是我分析好了產品結構後，就可（kě）以開始設計模（mó）具了呢，答案當然（rán）是NO。要想在設計時少走彎路，一些關於影響模具結構的項（xiàng）目（mù）是一定要確認好的。

    （1）客戶用來生產（chǎn）的注塑機的噸位及型號類型。這個確認不好，你就沒法確認你模具的澆口（kǒu）套的入口直徑以及定位圈（quān）的直徑，頂出孔的大小跟位置，還有注塑機能伸進模具內的深度，甚至模架的大（dà）小，閉（bì）合高度（dù）等（děng）等（děng）。你辛辛苦苦的設計（jì）好了（le）一套用油缸抽芯的模具結構，你也（yě）頗有成就（jiù）感，可模具到了客（kè）戶那裏沒法生產，因為客戶那裏隻有電動注塑機，而且沒另外（wài）加中子，估計那時你會有種欲哭（kū）無（wú）淚的感覺。

    （2）客戶注塑（sù）機的碼（mǎ）模方式。一般常（cháng）用的是壓板（bǎn）碼模，螺絲碼模，液壓碼模，磁力碼模等等。這個確認好了，你（nǐ）才知道你設計模具（jù）時，到底需不需要設（shè）計（jì）碼模螺絲過孔（kǒng）或者碼模槽。

    （3）分析產品（pǐn）的問題點（diǎn），以及產品夾線，產品材料及收（shōu）縮率。不要想當然的認為PP的塑料收縮率就一定是1.5%，這個一定要跟客戶確認好（hǎo），要知道（dào）他們最（zuì）終用於生產的材料是什麽牌號（hào）的（de），有沒（méi）有添加什麽改性材料等等。有條（tiáo）件時，最好能熟知產（chǎn）品的裝配（pèi）關係以及產品的用途等等（děng），這些信息對於將來的（de）模具結構設計是非常有幫（bāng）助的。因為了解了這些，你就知道哪些是（shì）外觀麵，哪些是非外觀（guān），哪（nǎ）些（xiē）地方的拔模角度（dù）是可（kě）以隨便加大（dà）的，哪（nǎ）些地方是不能改（gǎi）的。甚至包括一（yī）些（xiē）產品的結構，如果你了解了產（chǎn）品的實際裝配關（guān）係以及用途，你就（jiù）知道哪些倒扣結構（gòu）是可以取消或改成（chéng）另外一種（zhǒng）簡單形式的。

    一（yī）定要牢記，做模具的過程就是把（bǎ）複雜問題簡單化的過程。常看到一些人以做了一套多麽多麽複雜的結構而感到驕傲自豪，我覺得那（nà）是非常得無知。因為很（hěn）多產（chǎn）品工程師可能會由於自身的經驗問題，設計了一些不太合理的結構（gòu），如果作為下遊工（gōng）序，不能幫他們指正的話，他們可能永遠都覺得那樣設（shè）計是沒問題的。那我們產品工程師的進（jìn）步就會非常的緩（huǎn）慢。  

    （4）模具水路外接參（cān）數，油路外接參（cān）數（shù），電路（lù）外（wài）接參數（shù），氣路（lù）外接參數（shù）。隻有在設計之前了（le）解了客戶這些要求之後，你才能有預見性的設計水路（lù）油路氣路，別到時辛辛苦苦設計好了（le）模具，後來發（fā）現客戶需要在（zài）模具內（nèi）部串聯（lián）油路，那時你再改動，估計會累個半死，因為你水路，頂杆，螺釘什麽的都好（hǎo）不（bú）容易排好了位。像這四（sì）路的設計順序一般是（shì）先（xiān）保（bǎo）證油路，因為油路要分布平衡，特指（zhǐ）需要油缸頂出的模具結構，如果油路不平衡的話，油（yóu）缸頂出的動（dòng）作就會（huì）有先後（hòu），容易頂出不平衡。當然也可以采用齒輪分油器,但那樣就（jiù）更複雜了；其次是水路，因為水路要保證冷卻效果，分布不均會影響產品質（zhì）量（liàng）及模具壽命；最（zuì）後才是（shì）氣路跟電路。在模具上（shàng）的放置（zhì）順序是，最靠近TOP方向的是電路（lù），然後是水路，氣路，最下麵的是油路（lù）接頭。

掌握了這些（xiē）信息後，我們就可以著手設（shè）計模（mó）具了（le）

    首先是分模，這個過程估計是大家都比較喜歡的過程（chéng）。因（yīn）為（wéi）分出模來（lái）有成就感（gǎn）。拉分型麵的原則就是簡單（dān）即好，能拉伸（shēn）出來的堅（jiān）決不掃描，或者用其它高級命令。其次拉（lā）分型麵時要有大局觀，盡量簡化分型麵，不要搞的七七八八的，如果不是精（jīng）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（yuán）則，就是盡量順著產品趨勢（shì）做。那樣做出來的分型麵（miàn）才會beautiful。

    串插一句題外話，在學習三維軟件時，一定要切記，每個命令的（de）原（yuán）理都弄（nòng）明白，那（nà）你就知（zhī）道在什麽（me）時候能用到那個命（mìng）令。很多（duō）時候重要的不是你不會用（yòng）軟件，而是你不會活學活用軟件。同樣一個（gè）命令，有經驗的人會有（yǒu）很多種靈活的用法，這點體現在UG上是（shì）最明顯的。一句話，重要的是思路，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（dù）能大就大，碰穿麵的麵積能（néng）大就大，拉出來的枕位能寬就寬。要（yào）充分考慮你現在手上拉的這個分型麵將來實際模具做出來後，人家車間（jiān）負責飛模的師（shī）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（dāng）將（jiāng）來你真的被罵了，這些（xiē）就是你的經驗。

    在做分型麵的同時肯定（dìng）是要考慮滑塊跟斜（xié）頂的排布的，因為那些也要涉及到分型麵的改動。典型滑塊結構（gòu）就是三角函數關係，這（zhè）個沒事自（zì）己多（duō）算算（suàn）就行，但要保證斜導柱的角度（dù）不要（yào）太大，盡量（liàng）做到30度以下。斜導柱（zhù）選用的原則就是能粗就粗，別太小（xiǎo）氣（qì），因為斜導（dǎo）柱是要受力的。另外（wài）滑塊也分很多變異的結（jié）構，例如上坡滑塊、下坡滑塊、內抽（chōu）滑塊、油缸抽、前模（mó）滑塊、滑塊帶滑塊、滑塊帶反頂、滑（huá）塊帶斜頂，等等（děng），這些特殊結構都是（shì）充分利用了三角函數關係式，目的就是為了實現產品倒扣的脫模，及模具的正常開合模動作。滑塊（kuài）的計算（suàn）公式各大論壇都有詳細的介紹（shào），我就（jiù）不在此贅述了（le）。

    其次（cì）是斜頂（dǐng），斜頂（dǐng）比較靈活，但典型斜頂的角（jiǎo）度也不要太大，盡量不（bú）要超過15度，當然你（nǐ）非要做20度（dù）也行，但壽命就很難保證了，而且動作也（yě）會很不（bú）順暢（chàng），具體原理參照三角函數與（yǔ）理論力學（xué）。斜（xié）頂的形狀有很多演化形式，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（de）小斜頂，頂塊下麵走斜（xié）頂的，滑塊上走斜頂（dǐng）的，斜頂上走斜頂（dǐng）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（jiǎo）函（hán）數把產品的倒扣做出來。

    由此可見，學好三角（jiǎo）函數是多麽的重要啊！所以至於各種特殊（shū）的結（jié）構，都是人想出來的，你大可以充分發揮你的想象（xiàng）力，不管什麽樣的結構都可以去隨便想，想好了，就去大膽（dǎn）的設計，搞不好你就有新發明呢，但設計完後，一定要驗證下三角函數的關係，就是實際模擬下模（mó）具的開合（hé）模動作，以及考慮下在注塑時會（huì）不會有問題等等。

    說著說著，我們分模分好（hǎo）了。接（jiē）下來就是模具結構的排位了，這些內容都（dōu）是事先要（yào）理清（qīng）頭緒的，根（gēn）據（jù）產（chǎn）品的實（shí）際情況，選用不同類型的模具結構，例如，兩板模，三板模，熱流道，IMD，IML，雙色，疊模等等。所（suǒ）有的模具結構類型都（dōu）是為了能很好的實現產品的量產而服務的。

    在選用模架時，我們就要充分考（kǎo）慮剛才提到的那4點（diǎn）注（zhù）意事（shì）項了。  選好了模架我們就要考慮模具的鑲拚了，鑲拚的原則就是簡化加（jiā）工，節省材（cái）料，利於產品（pǐn）成型，比如排氣等等。你覺得模具上存（cún）在特別薄的地方，一定要單獨鑲拚出來，易於將來更換。在鑲拚的時候要充分考慮鑲件的（de）強度，加工性，以及將來水路的可設計（jì）性。

    鑲（xiāng）拚完（wán）了後，就要加標準件了。加標準件的原則就是（shì）先重點後局部，盡量布置平衡（héng）對稱。一般都是要先加頂（dǐng）杆的，加（jiā）頂杆時一定（dìng）要考（kǎo）慮水（shuǐ）路的排布。一般情況下，要優先考慮頂（dǐng）杆的排布，然後大體設計水（shuǐ）路，然後再根據實際情況（kuàng）調（diào）整水路頂杆，使兩者達到平衡。加頂（dǐng）出的原（yuán）則就是抱緊力大的（de）地方，另外要加在產（chǎn）品的楞，台，邊等強度結構比較好（hǎo）的地方，以免頂白或頂出（chū）不平衡（héng）。

    排水路的原則就（jiù）是（shì）加頂出的原則，因為一般來（lái）講，產品抱緊力大的地方也就是產（chǎn）品的熱點，需要加強冷卻的部位，這個矛盾需（xū）要調節好。至於到底是用頂杆還是用頂塊或者推（tuī）板，就需要具體問題具體分析了。這個要結合產品的結構特點來分析，比（bǐ）如產（chǎn）品容易粘（zhān）前模，就（jiù）要考慮要不要後模加（jiā）倒扣，或者前（qián）模加頂出，這些都（dōu）是自然而然的事情，但很多朋友都不會想全麵是什麽原（yuán）因呢，那還是因為沒有對產品結構分析充分，沒有實際考慮下產品在注塑過程中的狀態。這是問題的關鍵。

    頂杆水路加完了，剩下的就是那（nà）些亂七八糟的標準件了，大家在加的時候盡量（liàng）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，首先（xiān）是鑲塊的拔模分析，看看有沒有倒扣的地方，其次（cì）是模具各（gè）零件的幹涉檢查，重中之重。現在的三維（wéi）軟件都有這項功能（néng），方便的很。然後就是模具開合模動作的模擬，再簡單的模具隻（zhī）要自（zì）己不是太清晰，就一定要實際模（mó）擬下，另外就是模具各（gè）零件的可加（jiā）工性以及模具的裝配（pèi）過程，別辛辛苦苦設計出（chū）來（lái）了個巧（qiǎo）妙的結構，理論計算也沒問題，加工完了，結果裝不進去，或者（zhě）不（bú）好裝配。

    至此，可以恭喜（xǐ）你（nǐ）了，大體的流程都已經結束了。其實模（mó）具設計是個充滿著矛盾的事情。想設計完美些，模具費用就高了，想設計簡單一些，可能產品就要改或者模具的強度，使用壽命都會有（yǒu）影響。所以模具設計沒有絕對的。隻要尋好了那個平衡點，你設計的模具就是成功的。所以，別人設計的結構（gòu）未必（bì）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（jì）出比較合理的模具結（jié）構來。由於本人水平有限，有些地方可能有點偏頗，希望大（dà）家討論指正。