拋磚引玉（yù），模具師傅的設計心（xīn）得體會

    從事注塑模（mó）具結構設計，我曾設計過家電，汽車，電子產品類（lèi）的模具，設（shè）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（tàn）討注塑模具的設計，希望對行業的朋友有拋磚引玉的作用。

1. 檢查（chá）產品（pǐn）結構

    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品結構，包括拔模、厚度等模型問題。當然這些對於一個剛（gāng）剛從事模具結構設計的人來說，可能是比較困難的。因為他們可能不知道如何才是比較適合模具（jù）設計用的產品。這些沒關係（xì），隻是自己日常積（jī）累的一個過程。當你分析完產品（pǐn）的拔模、壁厚，以及在出模方向有倒扣的地方（fāng）後，你基本上已經知道了模具分型麵的（de）走向，以及澆口的位置，當然這些最終還是要跟（gēn）客戶確認的。

2. 確認（rèn）影響模具結構（gòu）的（de）項目

    有（yǒu）人說，是不是我分析好了產品結構後，就可以開始設計模具了呢，答案當然是NO。要想在（zài）設計時少走彎路，一些關於影響模具結構的項目是一定要確認好的。

    （1）客（kè）戶用（yòng）來（lái）生產的注塑機的噸（dūn）位及型號類型。這個確認不好，你（nǐ）就沒法確認（rèn）你模具的澆（jiāo）口套的入（rù）口直徑以及定位圈的直徑，頂出孔的（de）大小跟（gēn）位（wèi）置，還有注塑機能伸（shēn）進模（mó）具內的深度，甚至模架的大小，閉合高度（dù）等等。你辛辛（xīn）苦苦的設計好了一（yī）套用油缸抽芯的模具結構，你也（yě）頗有成就（jiù）感，可模具到了客戶那裏沒法生產（chǎn），因為客戶那裏隻有電動注塑（sù）機，而且沒另外加（jiā）中子，估計那時你會有（yǒu）種欲哭無淚的感覺（jiào）。

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

    （3）分析產（chǎn）品的問題點，以（yǐ）及產品夾線，產（chǎn）品材料及收縮率。不要想當然的認為PP的（de）塑料收縮率就一定（dìng）是1.5%，這個一定要跟（gēn）客戶確認好，要知道他們最終用（yòng）於生產的材料是什麽牌（pái）號的，有沒有添加什麽改性材料等等。有條（tiáo）件（jiàn）時，最好能（néng）熟知產品的裝配關係（xì）以及產品的用途等等，這些信息對於將來的模具結構設計（jì）是非常有（yǒu）幫助的。因為了解了這些，你就知（zhī）道哪些是外觀麵，哪些是非外觀，哪（nǎ）些地方的拔（bá）模角度（dù）是可以隨便加大的（de），哪些地（dì）方是不能改的。甚至包括一些產品的結構，如果你了解了產品的實際裝配關係以及（jí）用途，你就知道（dào）哪些倒扣結構是可以取消或改成另外一（yī）種簡單形式（shì）的。

    一定（dìng）要牢記，做（zuò）模具的過程就是把複雜問題簡單化的過程（chéng）。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（zì）豪（háo），我覺得那是非常得無知。因為很多產品（pǐn）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，如（rú）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（shè）計是沒問題（tí）的。那我們產品工程師的（de）進步（bù）就會非（fēi）常的緩慢（màn）。  

    （4）模具水路外接參（cān）數，油路外接（jiē）參數，電路外接參數，氣路外接參數。隻有（yǒu）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（shè）計水路油（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（mó）具內部串聯油路，那時你再改動，估計會累個半（bàn）死，因為（wéi）你水路，頂杆，螺釘什麽的都好不容易排好（hǎo）了位。像這四路的設（shè）計順序（xù）一般是先保（bǎo）證油路，因為油路要分布平衡，特指需要油缸頂出的模具結構，如果油路不平衡的話，油缸頂出的動作（zuò）就會有先後，容易頂出不平衡。當然也可以采用（yòng）齒輪（lún）分油器,但那樣就（jiù）更複雜了；其次是（shì）水路，因為水路要保證冷（lěng）卻效果，分布不均會影響產品質量及模具壽命；最後才是氣路跟電路。在模具上的（de）放置順序是，最靠近TOP方向的（de）是電路，然後是水路，氣路，最下麵的是（shì）油路接頭（tóu）。

掌握了這些信息後，我們就可以著手（shǒu）設計模具了（le）

    首先是分模，這個過程估計是大家都比較喜歡的過程。因為分出模（mó）來有（yǒu）成就（jiù）感。拉分型（xíng）麵的原（yuán）則就（jiù）是簡單即好，能拉伸出（chū）來的堅決不掃描，或者（zhě）用其它高級（jí）命令。其（qí）次拉分型麵時要有大（dà）局觀，盡量簡化分型麵，不（bú）要搞的七七八八的，如果（guǒ）不是（shì）精密模具，那些0.1~0.5的（de）插穿位能避免的就要避免。另外分型麵還要遵（zūn）循（xún）一個原則，就是盡量順著產品趨（qū）勢做。那樣（yàng）做出來的分型麵才會beautiful。

    串插一句題（tí）外話，在學習三維軟件時，一定要切記，每個命令的原理都弄明白，那你就知道在什麽時候能用到那個命令（lìng）。很多時候重要的不是你不會用軟件，而是你（nǐ）不會活學活用軟件。同樣一個命令，有經驗的人（rén）會有很多（duō）種（zhǒng）靈活的用法，這點體現在UG上是最（zuì）明顯的。一句話，重要的是思路，而不是工具（jù）本身（shēn）。在做分型麵的時候，隻需（xū）要知道，插穿（chuān）麵的（de）角（jiǎo）度能大（dà）就大（dà），碰穿麵的麵積能大就大，拉（lā）出來的枕位能寬就寬。要充分考慮你現在手上拉的這個分型（xíng）麵將來實際模具做出來後，人家車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，當將來你真的被罵（mà）了（le），這些就是你的經驗。

    在做分型麵的同（tóng）時肯定是要考慮（lǜ）滑塊跟斜頂的排布的（de），因為那些也要涉及到（dào）分型麵的改動。典型（xíng）滑塊結構（gòu）就是三角函（hán）數關係，這個沒事自己多算算就行，但要保證斜（xié）導柱的角（jiǎo）度不要太大，盡（jìn）量做到30度以下。斜導柱選（xuǎn）用的（de）原則就是能粗（cū）就粗，別太（tài）小（xiǎo）氣，因為斜導柱是要受力（lì）的（de）。另外滑（huá）塊也（yě）分很多變（biàn）異的結構，例（lì）如上（shàng）坡滑塊、下坡滑塊、內抽滑塊、油缸抽、前模滑塊、滑塊帶滑塊、滑塊帶反頂、滑塊帶斜頂（dǐng），等等，這些特殊結構都是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（dòng）作。滑（huá）塊的計算公式（shì）各大論（lùn）壇都（dōu）有詳細的介紹，我就不在此贅述了。

    其次是斜頂，斜頂比較（jiào）靈活，但（dàn）典型斜頂的角（jiǎo）度也不要太大，盡量不要超（chāo）過15度，當然你非要做20度也行，但壽命就很難保證了，而且動作也會很不順（shùn）暢，具體原理參照三角函（hán）數與理論力學。斜頂的形狀有很多演化形式，例（lì）如，上坡斜頂，下坡斜頂，歪脖子斜頂，鑲拚斜頂杆的大斜頂，鑲（xiāng）拚圓杆的大斜頂，鑲（xiāng）拚（pīn）掛台的小斜頂，頂塊下麵走斜頂的，滑塊上走（zǒu）斜頂的，斜頂上走斜頂的，斜頂（dǐng）上帶反（fǎn）頂的，等等，這（zhè）些所有的結構都是一個目的，利用三角函數把產品的倒扣做出來。

    由此（cǐ）可見，學好三角（jiǎo）函數（shù）是（shì）多麽的重要啊！所以至於各種（zhǒng）特殊的結構，都是人想出來的，你（nǐ）大可以充分發（fā）揮你的想象力，不管什麽樣的結構都（dōu）可（kě）以去隨便想，想好了，就（jiù）去大（dà）膽的設計，搞不好你就有新發明呢，但設計完後，一定要（yào）驗證下三角（jiǎo）函數的（de）關係，就是實（shí）際模擬（nǐ）下模具的開合模動作，以及考慮下在注塑時（shí）會不會有問題等等。

    說著說著，我們分模分好了。接下來就是模具結構的（de）排位了，這些內容都是事先（xiān）要理（lǐ）清頭緒的，根據產品的實際情況，選用不同類型的模具結構（gòu），例如，兩板模，三板模，熱流道，IMD，IML，雙色，疊模等等。所有的（de）模具結構類型都是為了能很好（hǎo）的實現產品的量產而服務的。

    在選用模架時，我們就要充（chōng）分考慮剛才提到的那（nà）4點注意事項了。  選好了模架我們就要考（kǎo）慮模具的鑲拚了，鑲拚的原則就是簡化加工，節省材料，利（lì）於產品成型，比如排氣等等。你覺得（dé）模具上存在特別薄的地方，一定要單獨鑲（xiāng）拚出來，易於將來（lái）更換。在鑲（xiāng）拚的時候要充分考慮鑲（xiāng）件（jiàn）的強度，加工性，以及將來水路的可設計性。

    鑲拚完了後，就要（yào）加標準件（jiàn）了（le）。加標準件的原則（zé）就是先重點後局部，盡量布置平衡對稱。一般都是要先加頂（dǐng）杆的，加頂杆時一定要考慮（lǜ）水路的排布。一般情況下，要優先考（kǎo）慮頂杆的排布，然後大體設計（jì）水路，然後再根據（jù）實際情況調整水路頂杆，使兩（liǎng）者達到平衡。加頂出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（gòu）比較好的地方（fāng），以免頂白或頂（dǐng）出不平衡。

    排水路的原則就是加頂出的原則，因為一般來講（jiǎng），產品抱緊力（lì）大（dà）的地方也就（jiù）是產品的熱點，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（jù）體問題具體分析（xī）了。這個要（yào）結合產品（pǐn）的結構特點來分析，比（bǐ）如產品容易粘前模，就要考慮要不要後模加（jiā）倒扣，或（huò）者前模加頂出，這些（xiē）都是自然而然（rán）的事情（qíng），但很（hěn）多朋友都不會想全麵是什麽原因呢，那還是因為沒有對產（chǎn）品結構分析充分，沒有實際考慮下產品在注塑過程（chéng）中的狀態（tài）。這是問題的關（guān）鍵。

    頂杆（gǎn）水路（lù）加完了，剩下的就是那些亂七八糟的標準件（jiàn）了，大家在加（jiā）的（de）時候盡量考慮對稱平衡就是了。  整套模具設計完成後，一定要做以下幾項檢查，首（shǒu）先是鑲塊的拔模分析（xī），看看有沒有倒扣的地方，其次（cì）是模具各零件的幹涉檢查，重中之重。現在的三維軟件（jiàn）都有這項功能，方便的很。然後（hòu）就（jiù）是模具開合模動作的模擬，再簡單的模具隻要自己不是太清晰，就（jiù）一定要實際模擬下，另外就是模具各零件的可加工性以及模具的裝配過程（chéng），別（bié）辛辛苦苦設計出來了個巧妙的結構，理論計算（suàn）也沒問題，加（jiā）工完了（le），結果裝不進去（qù），或者不好裝配。

    至（zhì）此，可以恭喜你了，大體的流程都已經結束了。其（qí）實（shí）模具設計是個充滿著矛盾的事情。想設計完美些（xiē），模具費用（yòng）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（dōu）會有影響。所（suǒ）以模具設計沒有絕對的。隻要尋好了那個平衡（héng）點，你設計的模具就是成功（gōng）的。所以，別人設計的結構（gòu）未必（bì）都（dōu）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（hé）理的模具結構來（lái）。由於本人水平有限，有些地（dì）方可能有點偏頗，希望大家討論指正。