​拋磚引玉，模具師傅的設計心（xīn）得體會

　　

從（cóng）事（shì）注塑模具結構設計，我曾設計（jì）過家（jiā）電，汽車，電子產品類的模具，設（shè）計水平不見得有多高，但幹過的活多又雜。今天和大家共同探討注塑模具的設計，希望對行業（yè）的朋友有拋磚（zhuān）引玉的作用。


 

1. 檢查產品結構

 

首先我們拿到一個產（chǎn）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（mó）型問題。當然這些對於一個剛剛從事模具結構設計的人來（lái）說，可（kě）能是比較困難的。因為他們可能（néng）不知道如何才是比較適（shì）合模具設計用的產品。這些沒關係，隻是自（zì）己日常積累的一（yī）個過程。當你分（fèn）析完產品的拔模、壁厚，以及在（zài）出模方向（xiàng）有倒扣的（de）地方後，你基本上已（yǐ）經知道了（le）模具分型麵的走向（xiàng），以（yǐ）及澆口（kǒu）的位置，當然這些最終還是要跟客戶確認的。

 

2. 確認影響模具結（jié）構的項目

 

有人說，是不是我分（fèn）析好了產品（pǐn）結構（gòu）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（shí）少走彎路，一些關於影（yǐng）響模具結構的項（xiàng）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（què）認你模具的澆口套的入口直徑以及定位圈的直徑，頂出孔的大（dà）小跟位置，還有注塑（sù）機能伸（shēn）進模具內的深度，甚至模架的大小，閉合高度等等。你辛辛苦苦的設計好了一（yī）套用油缸抽芯的模具結構，你也頗有成就感，可模具到了客戶那裏沒法生產，因為客戶（hù）那裏隻有電動注塑機，而且沒另外加中子（zǐ），估計那時你會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（yā）板碼模，螺絲碼模，液壓碼模，磁力碼模等等。這個確認好了，你才知道你設計模具時，到底需不需要設計碼（mǎ）模螺絲過孔或者碼模槽。

 

（3）分析產（chǎn）品的問（wèn）題點，以及產品夾線，產品材料及收縮率。不要想當然的認為PP的（de）塑料收縮率（lǜ）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）用於生產的材料是什麽牌號的，有（yǒu）沒有添加什麽改性材料等等。有條件時，最好能熟知產品的（de）裝配關係以（yǐ）及產品的用途等等，這些信息對於（yú）將來的模（mó）具結構設計是非常有幫助的。因為了解了這些，你就知道哪些是外觀麵，哪些是非外觀，哪些地方（fāng）的拔模角度是可以隨便加大（dà）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（de）實際裝配關係以及用途，你就知道哪（nǎ）些倒扣結構是（shì）可以取消或改成另外（wài）一種（zhǒng）簡單形式的。

 

一定（dìng）要牢記，做模具的過程就是把複雜問題簡單化的過程。常看到一些（xiē）人以做了一（yī）套多麽多麽複雜的結構而感到驕傲自豪，我覺得那是非常得無知。因（yīn）為很多產品工（gōng）程師可能會由於自身的經驗（yàn）問題，設計了一些不太合理（lǐ）的結構，如果作為下遊工序，不能幫他們指正的（de）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（de）進（jìn）步就會非常的緩慢。  

 

（4）模（mó）具水路外接參數，油（yóu）路外接參數，電路外接參數，氣路（lù）外（wài）接參數。隻有在設計（jì）之前了解了客戶這些（xiē）要求之後，你才能有預見性的（de）設計水（shuǐ）路油路氣路，別到時辛（xīn）辛苦苦設計好了模具，後來發現客戶需要在模具內部串聯（lián）油路，那時（shí）你再改（gǎi）動，估計會累個半（bàn）死，因為你水路，頂杆，螺釘什麽的都好不容易排好了（le）位。像這四路的設計順序一般是（shì）先保證油路，因為油路要（yào）分布平衡，特指需要油缸頂出的模（mó）具結構，如果油路不平（píng）衡的話，油缸頂出的動作就會有先後，容易頂出不平衡。當然也可以采用齒輪分油器（qì）,但（dàn）那樣就更複雜了；其次是水路，因為水路要保證冷卻效果，分（fèn）布不（bú）均會影響產品質量及模具（jù）壽命；最後才是氣路跟電路。在模具上的放置順序是，最靠近TOP方（fāng）向的（de）是電路，然後是水路，氣（qì）路，最下麵的是油路接頭。

 

掌握了這些信息後，我們就可以著（zhe）手設計模具了

 

首先是分模，這（zhè）個過程估計是（shì）大家（jiā）都比較喜歡的過程。因為分出模來有成就感。拉分型麵（miàn）的原則就是簡單即好，能拉伸出來的（de）堅（jiān）決不掃描，或者用其（qí）它高級命令（lìng）。其（qí）次拉分型麵時要有大局（jú）觀，盡量（liàng）簡（jiǎn）化分（fèn）型麵，不要搞的七（qī）七八八的（de），如（rú）果不是精密模具，那些0.1~0.5的（de）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（zé），就是盡量順著產品趨勢做（zuò）。那樣做出來的分型麵才會beautiful。

 

串插一（yī）句題外話，在學習三維軟件時，一定（dìng）要切記，每個命令的原理都弄明白，那你就知（zhī）道在什麽（me）時候能用（yòng）到那個命令。很多時候重要的不是你不（bú）會用軟件，而是你不會活學活（huó）用軟件。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（shì）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，碰穿麵的麵積能大就大（dà），拉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（miàn）將來實（shí）際模具做出（chū）來後，人家車間負（fù）責飛模的師傅會不會罵你就行了。如（rú）果你覺得不會挨罵（mà），那（nà）就OK，繼續進（jìn）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滑塊跟斜頂的排布的，因為那些（xiē）也要涉及到分型麵的改動。典型滑塊結構就是三角函數關係，這個（gè）沒事自己多算算就行，但要保證（zhèng）斜導柱的（de）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（cū）就粗，別太小氣，因為（wéi）斜導（dǎo）柱是要受力的（de）。另外滑塊也分很多變（biàn）異（yì）的結構，例如上坡滑塊、下坡滑塊、內抽（chōu）滑塊、油缸抽（chōu）、前模滑塊、滑塊帶滑塊、滑塊（kuài）帶反（fǎn）頂、滑（huá）塊帶斜頂，等等，這些特殊結構都（dōu）是充分利（lì）用了三角函數關係式，目的（de）就是為了實現產品倒扣的脫（tuō）模，及模具的正（zhèng）常開合模動作。滑塊的計（jì）算公式各大論壇（tán）都有詳細的介紹（shào），我就不在此贅述了。

 

其次是斜頂，斜頂比較靈活，但典（diǎn）型斜頂的角度也不要太（tài）大（dà），盡量不要超過15度，當然你非要做（zuò）20度也行，但壽命就很難保證了，而且動作也會（huì）很不順暢，具體原理參照三角函數與（yǔ）理論力學。斜頂的形狀有很多演（yǎn）化形式，例（lì）如，上（shàng）坡斜頂，下坡斜頂，歪脖子斜頂，鑲拚斜頂杆的大（dà）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（dǐng）的，滑塊上（shàng）走斜頂的，斜頂（dǐng）上走斜頂的，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（bǎ）產（chǎn）品的倒扣做出來。

 

由此可見，學好三（sān）角函（hán）數是多麽的重要啊！所以至於各種特殊的結構，都是人（rén）想出來的，你大可以充分發揮你的想象力，不管什麽樣的結構都可以去隨便想，想好了，就去大膽的設（shè）計，搞不好你就有新發明（míng）呢，但設計完（wán）後，一定要驗證下三角函數的關係（xì），就是實際（jì）模擬下模具（jù）的開合模動作，以（yǐ）及考慮下在注塑時會不（bú）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（le），這些內容都是事先要理清頭緒的，根據產品的實（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（liú）道（dào），IMD，IML，雙色，疊模等等。所有的模具結構類型都是為（wéi）了能很好的實現產品的量產而服務的。

 

在選用（yòng）模架時，我們就（jiù）要充分考慮剛才（cái）提到的那（nà）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（de）原（yuán）則就是簡化加工，節省材料，利於產品成（chéng）型，比如排氣等等。你覺得模具上存在特（tè）別（bié）薄的地方，一定要單獨鑲拚出來，易於將（jiāng）來更換。在（zài）鑲拚的時候要充分考慮鑲件的強度，加工性，以及將來水（shuǐ）路的可設計性。

 

鑲拚完了後，就要加標準件了。加標準件（jiàn）的原則就是先重點後局部，盡量布置平衡對稱。一般都是（shì）要先加頂杆的，加（jiā）頂杆時（shí）一定要考慮水路的排布。一般情況下，要優先考慮頂杆的排布，然後大體設計水（shuǐ）路，然後再根（gēn）據實際情況（kuàng）調整水路頂杆（gǎn），使兩（liǎng）者達到（dào）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，邊等強度結構比較好（hǎo）的地方，以（yǐ）免（miǎn）頂白（bái）或頂出不平衡。

 

排水路的原則就是加頂出的原則，因為一般來講，產品抱緊力大的地方也就是產品的熱（rè）點，需要加強冷卻的部位，這個矛盾需要調節好。至於（yú）到底是（shì）用頂杆還是用頂塊或者推板，就需要具體問題具體（tǐ）分析了。這個要結合產品的結構特點（diǎn）來（lái）分析，比如產品容易粘前模，就要考慮要不要（yào）後模加倒扣，或者前模加頂出，這些（xiē）都是自然而然（rán）的事情，但很多朋友都不會想全麵是什麽原因呢，那還是因為沒有（yǒu）對產品（pǐn）結構（gòu）分（fèn）析充分，沒有實際（jì）考慮下產品在注塑過程中的狀（zhuàng）態。這是問題的關鍵。

 

頂杆水路加完了，剩下（xià）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稱平衡就是了。  整套模具設（shè）計完成後，一定要做以下幾項檢（jiǎn）查，首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（chóng）。現在的三（sān）維軟（ruǎn）件都有這項功能，方便的（de）很。然後就是模具開合模（mó）動作的模擬（nǐ），再簡單的模具隻要自己不是太清晰，就一定要實際模擬下，另外就是模具各零（líng）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（qiǎo）妙的結構，理論計算也沒問題，加工完了，結果（guǒ）裝不進去，或者不（bú）好裝配。

 

至此，可以恭（gōng）喜你（nǐ）了，大體的流程都已經結束了。其實模具設計是個充滿著（zhe）矛盾的事情。想設計完美些，模具費（fèi）用就高了，想（xiǎng）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（xiǎng）。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，別人設計的結構未必（bì）都適合你。隻要遵循了以上的模具設計要點，估計（jì）大家都能設計出比較（jiào）合理的模具結構來。由於本人水平有限，有些地方可能有點偏頗，希望大家討論指正。