​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，我曾設計過家電，汽車，電子（zǐ）產品類的模具，設計（jì）水平不見得有多高，但幹過的活多又雜。今天（tiān）和大家共（gòng）同探討注塑模具的設計，希望對行業的朋友有拋磚引玉的（de）作（zuò）用。


 

1. 檢查（chá）產品結構

 

首先我們拿到（dào）一個產品後，先（xiān）不要急著分模，最（zuì）重要的一件事就是先檢（jiǎn）查產品（pǐn）結構，包括拔模、厚度等模（mó）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（lái）說，可能是比較困難的。因為他們可能不知道如（rú）何才是比（bǐ）較適合模具設計用的產品。這些沒關係，隻（zhī）是（shì）自己（jǐ）日常積累的一（yī）個過程。當你分析完產品的拔（bá）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具分型麵的走向，以及澆口的位置，當然這些最終還是要跟客（kè）戶確認的。

 

2. 確（què）認影響模具結構的項目

 

有人說，是不（bú）是我分析好（hǎo）了（le）產（chǎn）品結構後，就可以（yǐ）開始設計模具了呢，答案當然是NO。要（yào）想在設計時少走彎路，一些關於影響模具（jù）結構的（de）項目是一定要確認好的。

 

（1）客戶用來生產的（de）注塑機的噸位及型（xíng）號類型。這個確認不好，你就沒（méi）法確認你（nǐ）模具的澆口套的入口直徑以及定位圈的（de）直徑，頂出孔的大小跟位置，還有（yǒu）注塑機能伸進模具內（nèi）的深度，甚至模架的大小，閉（bì）合高度等等（děng）。你辛辛苦苦的設計好（hǎo）了一套用油缸抽芯的模具結構（gòu），你也頗有成就感，可模具到了客戶（hù）那裏沒法生產，因為客（kè）戶那裏隻有電（diàn）動注塑（sù）機，而（ér）且沒另外加中（zhōng）子，估（gū）計那時你會（huì）有種欲哭無淚的感覺。

 

（2）客戶注塑機的碼模方式。一般常用的是壓板碼模，螺絲碼（mǎ）模（mó），液壓碼模，磁力碼模等等。這個確認好了，你才知道你（nǐ）設計模具時，到底（dǐ）需不需要設計碼模螺絲過孔（kǒng）或者碼（mǎ）模槽。

 

（3）分（fèn）析產品（pǐn）的問題點，以及產品夾線，產品材料及（jí）收縮率。不要想當然的認為PP的塑料收縮率就（jiù）一定是1.5%，這個一定（dìng）要跟客戶確認好，要知道他（tā）們最終用於生產的材（cái）料是什麽牌號的，有沒有添加什麽改（gǎi）性材料（liào）等等。有（yǒu）條件時，最（zuì）好能熟知產品的裝配關係以及產品的用途等等，這（zhè）些信（xìn）息對於將來的模具（jù）結構設計是非常有幫助的。因為了解了這些，你就知道哪（nǎ）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（dà）的，哪些地方是（shì）不能改（gǎi）的。甚至包括一些產品的結構，如果你了解了（le）產品的實際裝配關係以及用途，你就知（zhī）道哪些倒扣結構是可以取消或改成另外一種簡單形式的。

 

一定要牢（láo）記，做模具的過程就（jiù）是把複雜問（wèn）題簡（jiǎn）單（dān）化的過（guò）程。常看到一些人以做了（le）一套多麽多麽複（fù）雜的結構而感到驕傲自豪，我覺得（dé）那（nà）是非常得無（wú）知。因為很多產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，如果作為下（xià）遊工序（xù），不（bú）能幫他們指正（zhèng）的話，他們可能永遠都覺得那樣設計是沒問題的。那我們產品工程師的進步就會非常的（de）緩慢（màn）。  

 

（4）模具水路（lù）外接參數，油路外接（jiē）參數，電路外接參數，氣路外接（jiē）參數。隻有在設計之前了（le）解了客戶這（zhè）些要（yào）求之後，你才能有預見性的設（shè）計水路油路氣路（lù），別到時辛辛苦苦設計好了模具（jù），後來發現客戶需要在（zài）模具內部串聯（lián）油路，那時你再改動，估計會累個半死（sǐ），因為你水（shuǐ）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先保證（zhèng）油路，因為油路要分布平衡，特指需要（yào）油缸頂出的模具結（jié）構，如果油路不平衡（héng）的話，油缸頂出的動作就會有（yǒu）先後，容易頂出不平衡（héng）。當然也（yě）可以采（cǎi）用（yòng）齒輪分油器,但那樣就更複雜了；其次是水路，因為水路要保（bǎo）證冷（lěng）卻效果，分布不均會影響產品質（zhì）量及模具壽命；最後才（cái）是氣路跟電路。在模具上的放置順序是，最靠近TOP方向的是電路，然後是水路，氣路（lù），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（fèn）模，這個過程（chéng）估（gū）計是（shì）大家都比較喜（xǐ）歡的過程（chéng）。因為分出模來有成就（jiù）感。拉分型麵（miàn）的原則就（jiù）是簡單即好（hǎo），能拉伸（shēn）出來的堅決不掃描，或（huò）者用（yòng）其它高級命令。其（qí）次（cì）拉分型麵（miàn）時要有大局觀，盡量簡化分型麵（miàn），不要（yào）搞的七（qī）七八八的，如果不是精密模具，那些0.1~0.5的插穿位（wèi）能避免（miǎn）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（pǐn）趨勢做。那樣做出來的分型麵才會beautiful。

 

串插一句題外話，在學習三維（wéi）軟件時，一定（dìng）要切記（jì），每個命令的原理都弄（nòng）明白，那你就知道在什麽時候能用到那個命令。很多時候重（chóng）要的不是你不會用軟件，而是（shì）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（líng）活的用法，這（zhè）點體（tǐ）現在UG上是最明顯的。一句（jù）話，重要的是思路（lù），而不是工具（jù）本身。在做分型麵的時候，隻需要知道，插穿麵（miàn）的角度能大就大，碰穿麵的麵積能大就大，拉（lā）出來的枕位能寬（kuān）就寬。要充分考慮你現在手上（shàng）拉的這個分型麵將來實（shí）際模具做出來後，人家車間負責飛模的師傅會不會（huì）罵你就行了。如果你覺得不會挨（āi）罵，那就OK，繼續進行，當將來你真的被罵了，這些就是你的經驗。

 

在做分型麵的同時肯定是要考慮（lǜ）滑塊跟斜頂的排布的，因為那些也要（yào）涉及到分型麵的改動。典型滑塊結構就是三角函數關係（xì），這個沒事自己多算算（suàn）就行，但要保證（zhèng）斜導柱的角度不要太大，盡量做到30度以下。斜導柱選（xuǎn）用的原則就是能粗就粗，別太（tài）小氣（qì），因為斜導柱是要（yào）受力的。另外滑塊也分很多變（biàn）異的結構，例如上坡滑塊、下坡滑塊、內抽滑塊、油缸抽、前模滑塊、滑塊帶滑塊、滑塊帶反（fǎn）頂、滑塊帶斜頂，等等，這些特（tè）殊結構都是充（chōng）分利用了三角函數關係式（shì），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。滑塊的計算公（gōng）式各大論壇都有（yǒu）詳細的介紹，我就不（bú）在此贅述了。

 

其次是斜頂，斜頂比較靈活，但（dàn）典型斜頂的角度（dù）也不要太大，盡量不要超過15度，當然你非要（yào）做（zuò）20度也行，但壽命就（jiù）很難保證了，而且動作（zuò）也會很不順暢，具體原理參照三角函數與理論力學。斜頂的（de）形狀有很多演化形式（shì），例如（rú），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（dǐng）塊下麵走斜頂的，滑塊上走斜頂的，斜頂上走（zǒu）斜頂（dǐng）的，斜（xié）頂（dǐng）上帶反頂的（de），等等，這些所有的結（jié）構都是一個目的，利用三角函數把產品的倒扣做出來。

 

由此可見，學好三角（jiǎo）函（hán）數（shù）是多麽的重要啊！所以至於各種特殊的結構，都是人想出來的，你大可（kě）以充分發揮你（nǐ）的想象力，不管什麽樣的結構都可以去隨便想，想（xiǎng）好了，就去大（dà）膽的設計，搞不（bú）好你就有（yǒu）新發明（míng）呢，但設計完後，一定要驗證（zhèng）下三角函（hán）數（shù）的關係，就是實際模擬下模（mó）具的開合模動作（zuò），以及考慮下在注塑（sù）時會不會有問題等等。

 

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

 

在（zài）選用模架時，我們就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（de）鑲拚了，鑲拚的原則就是簡化加工，節省材料，利於（yú）產品成（chéng）型，比如排氣（qì）等等。你（nǐ）覺得模具上存在特（tè）別薄的地方，一（yī）定要單獨鑲（xiāng）拚（pīn）出來（lái），易於將來更換。在鑲拚的時候要（yào）充分考慮鑲（xiāng）件的強度，加工性，以及將來水路的可設計性。

 

鑲拚完了後，就要加標準件了。加標準（zhǔn）件的原則就是先重點後局部（bù），盡量布置平（píng）衡對稱。一般（bān）都是要先加（jiā）頂杆的，加（jiā）頂杆時一定要考慮水路的（de）排布。一般情況（kuàng）下（xià），要優先考（kǎo）慮（lǜ）頂（dǐng）杆的排布，然後（hòu）大體設計水路，然後再根據實際情況調整（zhěng）水路頂杆，使兩者達到平（píng）衡。加頂出的原（yuán）則（zé）就是（shì）抱緊力大的地方，另（lìng）外要加在產品（pǐn）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（héng）。

 

排水路的原則（zé）就（jiù）是加頂出（chū）的（de）原則，因（yīn）為一般來講（jiǎng），產品抱緊力大的地方也就是產（chǎn）品的熱點，需要（yào）加強冷卻的部位，這個矛盾需（xū）要調節好（hǎo）。至於到底是（shì）用頂杆還是用頂塊或者推板，就需要（yào）具體問題具體分析了。這個要結合產品的結構特點來（lái）分析，比如（rú）產品容易粘（zhān）前模，就要考慮要不要後模加倒扣，或者前模加頂出，這些都是自然而（ér）然的事（shì）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（duì）產品結構分析充分，沒有實際考慮下產品在（zài）注塑過（guò）程（chéng）中的狀態。這是問題的關鍵。

 

頂杆水（shuǐ）路加完了，剩下的就是那些亂七八糟的標準件（jiàn）了，大家在加的時候盡量考慮對（duì）稱平衡就是了。  整套模（mó）具設計完成後，一定要做以下（xià）幾（jǐ）項檢（jiǎn）查，首先是鑲（xiāng）塊的拔（bá）模分析，看看有沒有倒扣的地方，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功能，方（fāng）便的很。然後就是模具（jù）開合模（mó）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（mó）擬下，另外就是模（mó）具各零件的可加工（gōng）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（jié）構（gòu），理論計算也沒問題，加工完了，結果裝不進去，或者不（bú）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（gè）充滿著矛盾（dùn）的事情。想設計完美些，模具（jù）費用就高了，想設計簡單一些，可能（néng）產品就要改或者模具的強度，使用壽命都會有影響。所以模具設計沒有絕（jué）對的。隻要尋好了那個平衡點，你設計的模具就是成（chéng）功的。所以（yǐ），別人設計的（de）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（lǐ）的模具結構來。由於本人水平有（yǒu）限，有些地方可能有點偏頗，希望大家討論指正。