​拋磚引玉，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，汽車，電（diàn）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（zhù）塑模具的（de）設計，希望對（duì）行業的（de）朋友有拋磚引玉的作用。


 

1. 檢（jiǎn）查產品結構

 

首先我們（men）拿到一（yī）個產品後，先不要急著分（fèn）模，最重要的一件事就是先檢查產品結（jié）構（gòu），包（bāo）括拔模、厚度等模型問題。當然這些對於一個剛剛（gāng）從事模具結構設計的人來說，可能是比較（jiào）困（kùn）難的（de）。因為他們可能不知道如（rú）何才是比較適合模具設計用的產品。這些沒關係，隻是自己日常積累的一個過程（chéng）。當你分析完產品的拔模、壁厚，以（yǐ）及在出模方向有倒扣的地方後，你基本上（shàng）已（yǐ）經知道了模具（jù）分型麵的走向，以（yǐ）及澆口的位置，當然這些最終還是要跟客戶確認的。

 

2. 確認影響模（mó）具結構（gòu）的項目

 

有人說，是不是我分析好了產品結構後，就（jiù）可以開始（shǐ）設計模具了呢，答案當然是NO。要想（xiǎng）在（zài）設計時少（shǎo）走彎路，一（yī）些關於影響（xiǎng）模（mó）具結構的項目是一定要確認好（hǎo）的（de）。

 

（1）客戶用來生（shēng）產的（de）注塑機的噸位及型（xíng）號類型。這個（gè）確（què）認不好，你（nǐ）就沒法確認你模具（jù）的澆口套的入口直徑以及定位圈的直徑，頂出（chū）孔的大（dà）小跟位置，還有注塑機能伸進模具內的深度（dù），甚至模架的大小，閉合高度等等。你辛辛苦苦的（de）設計好了一套用油缸抽芯的模具結構，你也頗（pō）有成就（jiù）感，可模具到了（le）客戶那裏沒法生產，因為客戶那裏隻有電動注（zhù）塑機，而且沒另外加中子，估計那時你會有種（zhǒng）欲哭無淚的感（gǎn）覺。

 

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

 

（3）分析產品的問題點，以及產品（pǐn）夾線，產（chǎn）品材料及收縮率。不要想當然（rán）的（de）認為PP的塑料收（shōu）縮率就一定是（shì）1.5%，這個（gè）一定要跟客戶確認好，要知道（dào）他們（men）最終用於生產的材料是什麽牌號的，有沒有添加什麽改性（xìng）材料等等（děng）。有條件時，最好能熟知產品（pǐn）的裝配關係以及產品的用（yòng）途（tú）等等，這些信息對於將來（lái）的模（mó）具結構設計是非（fēi）常有幫助的。因為了解（jiě）了這些，你就知道哪些（xiē）是外觀麵，哪些是非外（wài）觀，哪些地方的拔模角（jiǎo）度是可以隨便加大的，哪些地方是不能改的。甚至包（bāo）括一些產品的結構，如（rú）果你了解了產品的實際裝配關係以及用途，你就知道哪些倒扣結構是可以取消或改成另外（wài）一種簡單形式的。

 

一定要牢記，做模（mó）具的過程就是把複雜問題簡單化的過程。常看（kàn）到一些人以做（zuò）了一套多麽多麽複雜的結構而（ér）感（gǎn）到驕傲自豪（háo），我覺得那（nà）是非常得無知。因（yīn）為（wéi）很多（duō）產品工程師可（kě）能會由於自身的經驗問題，設計了（le）一些不太合理的結構，如果作為下遊工序，不能幫（bāng）他（tā）們指正的話，他們可能永遠都覺得（dé）那樣設計是沒問題的。那我們產品工程師的進步就會非（fēi）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（jiē）參數。隻有（yǒu）在設計之前了解了客戶這些要求之後，你才能有預見性的設計水路油路氣路，別到時辛辛苦苦設計好了模具（jù），後來發現客戶需要在模具內部串聯（lián）油路，那時你再改動，估計會累個半死（sǐ），因為（wéi）你水路，頂杆，螺釘什麽的都（dōu）好不容易排好了位（wèi）。像這（zhè）四（sì）路的設（shè）計順序一般是先保證油路，因為油路（lù）要分布平衡，特指（zhǐ）需要油缸頂出的（de）模具結構，如果油（yóu）路不平衡的話，油缸頂出的（de）動作就會有先後，容易頂出不平衡。當然也可（kě）以采用齒輪分（fèn）油器,但（dàn）那樣就更複雜了；其次是水路，因為水路（lù）要保證冷卻效果，分布不均會影響產品質量及模具（jù）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（xiàng）的是電路，然後是水路，氣路，最下麵的（de）是油路接頭。

 

掌握了這些（xiē）信息後（hòu），我們就可以著手設計模具（jù）了

 

首先是分模，這個過程估計是大家都比較喜歡的過程。因為分出模來（lái）有成就感。拉分（fèn）型麵的原則就（jiù）是簡單（dān）即好（hǎo），能（néng）拉伸出來（lái）的堅決不掃描，或者用其它高級命令。其（qí）次拉分型麵時要有大局觀，盡量簡化分型麵，不要搞的七七八八（bā）的，如（rú）果（guǒ）不是精密模具（jù），那些0.1~0.5的插穿（chuān）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（zuò）出來的分型麵才會beautiful。

 

串插一句題外話，在（zài）學習（xí）三維軟件時，一定要切記，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。很多時候重要的不是你不（bú）會用軟件（jiàn），而是你不會活學活用軟件。同樣一個命令，有經（jīng）驗的人會有很多種靈活的用法，這點體現（xiàn）在UG上是最明顯的。一句話，重要（yào）的是思路（lù），而不是工具本身。在（zài）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（lā）出來的枕（zhěn）位能寬就寬。要充（chōng）分考慮你現在（zài）手上拉的這個（gè）分（fèn）型麵將來實際（jì）模具做出來（lái）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（dāng）將來你真的被（bèi）罵了，這些就是（shì）你的經（jīng）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，因為（wéi）那些也要涉及到分型麵的改動。典型（xíng）滑塊（kuài）結構就（jiù）是（shì）三角函數關係，這個沒事自己（jǐ）多算算就行，但要保證斜導柱的角度不要太大，盡量做到30度以下。斜導柱選用的原則就是能粗就（jiù）粗，別太小氣（qì），因為斜導柱是要受力的。另外滑（huá）塊也分很多變異的結構，例如上坡滑塊、下坡滑塊、內抽（chōu）滑（huá）塊、油缸抽、前模滑塊、滑塊帶滑塊、滑塊帶反頂、滑塊帶斜頂，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（cháng）開合模動作。滑塊的計算公式各（gè）大論壇都有（yǒu）詳細的介紹，我就不在此贅述（shù）了。

 

其次是斜頂，斜頂比較靈活，但（dàn）典型斜頂的角度也不要太大，盡量不要（yào）超過（guò）15度，當然你非要做20度也行，但（dàn）壽命就很難保證了（le），而且動（dòng）作也會很不（bú）順暢，具體原理參照三角函數與理論力學（xué）。斜頂的形狀（zhuàng）有很多演（yǎn）化形式，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（de）小斜頂，頂塊下麵走斜頂的，滑塊上走斜頂的，斜頂上（shàng）走斜頂的，斜頂上帶反頂的，等等，這些所有的結構都是一個目的，利用三角函數把產品的倒（dǎo）扣做出（chū）來。

 

由此可見，學好三角函數是（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，你大可以（yǐ）充分發（fā）揮你的想象力，不管什麽（me）樣的結構都可以（yǐ）去隨便想，想好了，就去大膽的設計（jì），搞不好你就（jiù）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（jì）模擬下模具的開（kāi）合模（mó）動（dòng）作，以及（jí）考慮下（xià）在（zài）注塑（sù）時會不（bú）會有問題等（děng）等。

 

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

 

在選用模架時，我們就要充分考慮剛才提到的（de）那4點（diǎn）注意事項（xiàng）了。  選好（hǎo）了模架我們就要考慮模具的鑲拚（pīn）了，鑲拚的原則（zé）就是簡化加工，節省材料，利於產品成型，比如排（pái）氣等等。你覺（jiào）得模具（jù）上存在特別薄的地方，一定要單獨鑲拚出來，易於將來（lái）更換。在鑲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。

 

鑲拚完了後，就要加標準件了。加標準件的原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（jiā）頂杆時一（yī）定要考慮水路（lù）的排布。一般情況下，要優先考慮頂杆的排（pái）布，然後（hòu）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。加（jiā）頂出的原則就是抱（bào）緊力大（dà）的地方，另外要加在產品的楞，台，邊等（děng）強度結構比較好（hǎo）的（de）地方，以免頂白或（huò）頂出不平衡。

 

排水（shuǐ）路的原則就是加頂出（chū）的原則，因為一般（bān）來講，產品抱緊力大的地方也就是產品的熱點，需要加強冷卻的（de）部位，這個（gè）矛盾需要調節（jiē）好（hǎo）。至於到底是用頂杆還是用頂塊或（huò）者推板，就需要具（jù）體問題具體分析了。這個要結合產品的結構特點（diǎn）來分析，比如產品容易粘前模，就要考慮要不要後模加倒扣，或者（zhě）前模加頂出，這些都是自然而（ér）然的事情，但很多朋友都（dōu）不會想全麵是什麽原（yuán）因呢，那還是因為沒有對產（chǎn）品結構分析充分，沒（méi）有實際考慮下產品在注塑（sù）過程（chéng）中（zhōng）的（de）狀（zhuàng）態。這是問題的關鍵。

 

頂杆水路加完了，剩下的（de）就是那些亂七八糟的標準件了，大家在加的時候盡量考慮對（duì）稱平衡就是了。  整套模具（jù）設（shè）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，看看有沒有倒扣的地方，其次是模具各零件的幹涉檢查，重中之重。現在的三維（wéi）軟件都有（yǒu）這項功能，方便的很。然後就是模具開合模動作的模擬，再簡單的模具隻要自己不是太清晰，就（jiù）一定要實（shí）際模擬下，另外就是模（mó）具各零件的可加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（gòu），理論（lùn）計算也沒問題，加工完了，結果裝不進去，或者不好裝配。

 

至此，可以恭喜你了，大體的流程都（dōu）已經結（jié）束了。其實模具設計是個充滿著矛盾的事情。想設計完美些（xiē），模具費用就高了，想設計簡單一些，可能產品就要改（gǎi）或者模具的強度，使用壽命都會有影響。所以模具（jù）設計沒有絕對的。隻要尋好了那個平衡點，你（nǐ）設計的模具就是成功的。所以，別人（rén）設計的結構未必都適合你。隻要遵循了（le）以上的模具設（shè）計要點，估計大家都能設計出比較合理的模具結構來。由於本人水平有限，有（yǒu）些地方可能有點偏頗，希望（wàng）大家討論指正。