​拋磚引玉，模具師傅的設計心得體會

　　

從事注塑模具結構設計，我曾（céng）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（tiān）和大家共同探討（tǎo）注塑模具（jù）的設計，希望（wàng）對行業的朋友有拋磚引玉（yù）的作（zuò）用。


 

1. 檢查產品結構

 

首先我們拿到一個產品後，先（xiān）不要急著分模，最重要的一件事就（jiù）是先檢（jiǎn）查產（chǎn）品結構，包括拔模（mó）、厚度等模型問題。當然這些對於一個剛剛從事模具結構設計的（de）人（rén）來說（shuō），可（kě）能是比較困（kùn）難（nán）的。因為他們可（kě）能不知道如何才是比較適合模（mó）具設（shè）計用的產品。這些沒關係，隻是自己日常積累（lèi）的（de）一個過程。當你分析完產品的拔模、壁厚，以及在出模方向有倒扣的地方後，你基本上已經知道了模（mó）具分（fèn）型麵的走向，以及澆（jiāo）口（kǒu）的位置，當然這些（xiē）最終還是要跟客戶（hù）確認的。

 

2. 確（què）認（rèn）影響模具結構的項目（mù）

 

有人（rén）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（dá）案當然是NO。要想在設計時少走彎路，一（yī）些關於影響（xiǎng）模具結構（gòu）的項目是一定要確認好的。

 

（1）客戶用來生產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（nǐ）模具（jù）的澆口套的（de）入口直徑以及定（dìng）位圈的直（zhí）徑，頂（dǐng）出（chū）孔的大（dà）小跟位置，還有注塑機能伸進模具內的深度，甚至模架的大小，閉合高度（dù）等等。你辛辛苦苦的設計好了一套用油缸抽芯的模具結構（gòu），你也頗有成就感，可模具到（dào）了客戶那裏沒法生產，因為（wéi）客（kè）戶那裏隻有電動（dòng）注塑機，而且沒另外（wài）加中子，估計那時你會有種欲哭無（wú）淚的感覺（jiào）。

 

（2）客戶注塑機的碼模方（fāng）式。一般常用的是壓板碼模，螺（luó）絲碼模（mó），液壓碼模，磁力碼模等等。這個確認好了，你才知道你設計模具時，到底需不需（xū）要設計碼模螺絲過孔或者碼模槽（cáo）。

 

（3）分析產品的問題點，以及產品夾線，產品材料及收縮率。不要想（xiǎng）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，要知道他們最終（zhōng）用於（yú）生產的材料是什麽牌號的，有沒有添加什麽改性材料等等。有條件時（shí），最（zuì）好能熟知產品的裝配關（guān）係以及產品的用途等等，這些信息對於將來的模具結構設計是非常有幫助的。因為了（le）解（jiě）了這些，你就知道哪些（xiē）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（fāng）是不能改的（de）。甚至包括一些產品的（de）結（jié）構，如果你了解了產品（pǐn）的實際裝配關係（xì）以及（jí）用途，你就知道哪些（xiē）倒扣結構是可以（yǐ）取消或改成另外一種簡單形式的（de）。

 

一定要牢記，做模具（jù）的過程就是（shì）把複雜問題簡單化的過程。常看到一些（xiē）人以做了一套多麽多麽（me）複雜的結構而感到（dào）驕傲自豪，我覺得那是非常得無知。因（yīn）為很多產品工程師可能會由於（yú）自身的經驗問題，設（shè）計了一些不太合理的結構（gòu），如（rú）果（guǒ）作為下遊工序，不（bú）能幫他們（men）指正的話，他們可能永遠都（dōu）覺得那樣設計是沒問題的。那我們產（chǎn）品工程師的進步就會非常的緩慢。  

 

（4）模具（jù）水路外接參數，油路外接參數（shù），電路外（wài）接參數，氣路外接參數。隻有在設計之前了解了客（kè）戶這些要求之後，你才能有預見性的設計水路油路氣路，別到（dào）時（shí）辛辛苦苦設（shè）計好了模具，後（hòu）來發現客戶需要在模具內部串聯油路，那時你再（zài）改動，估計會累個半死，因為你水路，頂杆，螺釘什麽的都好不容易（yì）排好了（le）位。像這（zhè）四（sì）路的設計（jì）順序一般是先保證油（yóu）路，因（yīn）為（wéi）油路要分布平衡（héng），特指需要油缸頂（dǐng）出的模具結構，如果油（yóu）路不平衡的話，油缸頂出的動作就會（huì）有先後，容易頂出不平衡。當然也可以采用齒輪分油器,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，分布不均會影響產品質量及模具壽命；最後才是氣路跟電（diàn）路。在模具上的放置順序是（shì），最靠近TOP方向的是電路，然後是水路，氣路，最下麵的是油路接頭。

 

掌握了這些信息後，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（dōu）比較喜歡的過程。因為分出模（mó）來有成就感。拉分型麵的原則（zé）就是簡單即（jí）好，能拉伸出來的堅（jiān）決不掃（sǎo）描，或者用其它高（gāo）級命令（lìng）。其次拉分型麵時要有大局觀，盡量簡化分（fèn）型麵，不要搞的七七八八的，如果不（bú）是（shì）精密模具，那（nà）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。那樣做出來的分（fèn）型麵（miàn）才會beautiful。

 

串插一句（jù）題外（wài）話，在學習三維軟件時，一定要（yào）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（dào）那個命令。很多（duō）時候重要的不是你不會用軟件，而是你不會活學活用（yòng）軟件。同樣一個命令，有經驗的人會有很多種靈活的用法，這點體現在UG上是最明顯的。一句話，重要的是思路，而不是工具本身。在做分型麵的時候，隻需要知道，插穿麵的角度能大就大，碰（pèng）穿麵（miàn）的麵（miàn）積能大就大（dà），拉出來的（de）枕（zhěn）位能（néng）寬就寬。要充分考慮你現在（zài）手上拉的這（zhè）個分型麵將來實際模具（jù）做出（chū）來後，人家車間（jiān）負責飛模（mó）的師傅會不（bú）會罵你就行（háng）了。如果（guǒ）你覺得不會挨罵，那就OK，繼續進（jìn）行，當將來你真的（de）被罵（mà）了，這些就是你的經驗。

 

在做（zuò）分型（xíng）麵的同時肯定是要考慮滑塊跟斜頂的排（pái）布的，因為那些也要涉及到分型麵的改動。典型滑塊結構就（jiù）是三角函數關（guān）係，這個沒事自（zì）己多算算就行，但要保證（zhèng）斜導柱的角度不要（yào）太大，盡量做到30度以下。斜導柱選用的原則就是能粗就粗，別太（tài）小氣，因為斜導柱是要受力的。另外滑塊也（yě）分很（hěn）多變異的結構，例如上（shàng）坡滑塊、下坡滑塊、內抽滑塊、油缸抽、前（qián）模滑塊、滑塊帶滑塊、滑塊帶反頂、滑塊帶斜（xié）頂，等等，這些特殊結構都是充分利用了三角函數關（guān）係式，目的就是為了實（shí）現產品倒扣的脫模，及模具的正常開合模動作。滑塊的計算公式各大論壇都有詳細的介紹，我就不在此贅述了。

 

其次是斜頂，斜（xié）頂比較靈活，但（dàn）典型斜頂的角度也不要太大，盡（jìn）量不要超過15度，當然你非要做20度也行，但壽命（mìng）就很難保證了，而且動作也會很不順暢，具（jù）體原（yuán）理參照三角函數與理論力學。斜頂的形狀有（yǒu）很多演化（huà）形式，例如（rú），上坡斜頂，下坡斜頂，歪脖子斜頂，鑲拚斜頂（dǐng）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（zǒu）斜頂的，滑塊上走斜（xié）頂的，斜頂上走斜頂的，斜頂上帶反頂（dǐng）的，等等，這些所有的結構（gòu）都是一個目的，利用（yòng）三角函數把產品的倒扣做出來。

 

由此可見，學好三角函數是多麽的重要啊！所以至於各種特殊的（de）結構，都是人想出來的，你大可以充分發揮（huī）你的想象力，不管什麽樣的結構都可以去隨便（biàn）想，想好了，就去大膽的設計，搞不好你就有新發明呢，但設計完後，一定要驗證下（xià）三角函數的關係，就是實際模擬（nǐ）下模具的開合模動（dòng）作，以及（jí）考慮下在注塑時會（huì）不（bú）會有問題等等。

 

說著說著，我們分模分好（hǎo）了。接下來就是模具結構（gòu）的排位了，這些內容都是事先要（yào）理清頭緒的，根據產品的實際情況（kuàng），選用不同類型的模具結構，例（lì）如，兩（liǎng）板模（mó），三板模，熱流道，IMD，IML，雙色，疊（dié）模等（děng）等。所有的模具結構類（lèi）型（xíng）都是（shì）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（men）就（jiù）要充分考慮剛才提到的那4點注意事項了。  選好了模架我們就要考慮模具的鑲拚了，鑲拚的原則（zé）就是簡化加工，節省材料，利於產（chǎn）品成（chéng）型，比如排氣等等。你覺得（dé）模具上存在特別薄的地方，一定要單獨鑲拚（pīn）出來，易於（yú）將（jiāng）來更換。在鑲拚的（de）時候要充分考（kǎo）慮鑲件的強度，加工性，以及（jí）將來水路的（de）可設計性（xìng）。

 

鑲拚完了後，就要加標準件了。加標準件的原（yuán）則就是先重點後局部，盡量布置平衡對稱。一般都是要先加（jiā）頂杆的，加頂杆時一定（dìng）要考慮水路的排布。一般情況下，要優先考慮頂杆的排（pái）布，然後大體設計水路，然後再根據實際情況調整水路頂杆，使兩者達到平衡（héng）。加頂出的原則就是抱緊（jǐn）力大的地（dì）方，另外要加在產（chǎn）品的楞，台，邊等強度結構比較好的地方（fāng），以免（miǎn）頂白或頂出不平衡。

 

排水路的原則（zé）就是加頂出的（de）原則，因為一般來講，產（chǎn）品抱緊（jǐn）力大的地方也就是產品的熱點，需要加強冷卻的部位，這個矛盾需要調節（jiē）好（hǎo）。至於到底是用頂杆還（hái）是用頂塊或者推板，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，比如產品容易粘（zhān）前模，就要考（kǎo）慮要不（bú）要後模（mó）加倒扣，或者前模加頂出，這些都是（shì）自然（rán）而然的事情，但很多（duō）朋友都不會想全麵是什麽原因呢，那還是因為沒有（yǒu）對（duì）產品結構分析（xī）充分，沒有實際考慮下產品在注塑過程中（zhōng）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（bā）糟的標準件了，大家在加的時候盡量考慮對稱（chēng）平衡（héng）就是（shì）了。  整套模具設（shè）計完成後，一（yī）定要做以下幾項檢查，首先是鑲塊的拔模分（fèn）析，看看有沒有倒扣的地方，其次是模具各零件的幹涉（shè）檢查，重中之重。現在的（de）三維軟件都有這（zhè）項功（gōng）能，方便的很。然後就是（shì）模具開合模動作的模擬，再簡單（dān）的模具隻要自己不是太（tài）清晰，就一定要實際模擬下，另（lìng）外就是模具各零件的可加工性（xìng）以及模具的裝配過程，別辛辛苦苦設計出來了個巧（qiǎo）妙（miào）的（de）結構，理（lǐ）論計算也沒問題，加工完（wán）了（le），結果（guǒ）裝不（bú）進去，或者不好裝配。

 

至此，可以恭喜你了，大體的流程都已經結束了。其實模具設計是個充滿著矛盾的事情。想設計（jì）完美些（xiē），模具費用就高了，想設計簡單一些，可能產品（pǐn）就要改或者模具的強度，使用壽命都會（huì）有影響。所以模具設計沒有絕對的。隻要尋好了那個平衡點，你設計（jì）的模具就是成功的。所（suǒ）以，別（bié）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（jì）出比較合理的模具結構來。由於本人水平有限，有些地方（fāng）可能有點偏（piān）頗，希望大家（jiā）討論指正。