拋磚（zhuān）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，汽車，電子產品類的模具（jù），設計水平不見得有（yǒu）多高，但幹過的活多又雜。今天和大家共同探討注塑（sù）模具的設（shè）計，希望對行業的朋友有拋磚引玉的作用。

1. 檢查產品結構

首先我們拿到一個產品後（hòu），先不要急著分模，最（zuì）重要的一件事就是先（xiān）檢查產品結構，包括拔（bá）模、厚度等模型問題（tí）。當然這些對於一個剛剛從事模具結構設計的人來說，可能是比較困難的。因為（wéi）他們可能不知道如何才是比（bǐ）較適合模具設計用的產（chǎn）品。這些沒關（guān）係，隻是自己（jǐ）日（rì）常積累（lèi）的一個過程（chéng）。當你分析完產品的拔模、壁厚，以及在出模方向有倒扣的地（dì）方後，你（nǐ）基本上已經（jīng）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客戶確認的。

2. 確認影響模具結構的項目

有人說，是（shì）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（shǎo）走彎路，一些關於（yú）影響模具結構的項（xiàng）目是一定要確認（rèn）好的。

（1）客戶（hù）用來生產的注塑機的噸位及型號類（lèi）型。這個確認不好，你就沒法確認你模具的澆口套的入口直徑以及定位圈（quān）的直徑，頂出孔的大小跟位置，還有注（zhù）塑機能伸進模具內的深度，甚至模架的（de）大小，閉（bì）合（hé）高度等等。你辛辛（xīn）苦（kǔ）苦的設計好了一套用油（yóu）缸抽芯的模具結構，你也頗有成就感，可模具到了客戶那（nà）裏沒法生產，因為客戶那裏（lǐ）隻有電動注塑（sù）機，而且沒另外加中子，估計（jì）那時你會有種（zhǒng）欲哭無淚的感覺。

（2）客戶注塑機（jī）的碼模方（fāng）式。一般常用的（de）是壓板碼模，螺絲碼（mǎ）模，液（yè）壓碼模，磁力碼模等等。這個確認（rèn）好了，你才知道你（nǐ）設計模具時（shí），到底需不需要（yào）設計碼模螺絲過孔或者碼模槽。

（3）分（fèn）析產品的問題點，以及產品夾線，產品材（cái）料及收縮率。不（bú）要想當然的認為PP的塑料收（shōu）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，有沒有添加什麽改性材料等等。有條件時，最好能熟知產品的裝配（pèi）關係（xì）以及產品的用途等等，這些信息對於將（jiāng）來的模具結構設計是非常有幫助的。因為了解了（le）這些，你就知道（dào）哪些是外觀麵（miàn），哪些是非外觀，哪些地方的拔模（mó）角度是可以隨便加大的，哪（nǎ）些地方是不能改的。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用途，你就知道哪些倒扣結構是可以取消或（huò）改成另外一種簡單形式的。

一定要牢記，做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（de）結構而感到驕傲自豪（háo），我（wǒ）覺得那是非常得無（wú）知。因為很多產品工程師可能會由於自身的（de）經驗問題，設計了（le）一些不太合理的結構，如（rú）果（guǒ）作為下遊工序，不能幫他們指正的話，他們（men）可（kě）能（néng）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（de）進步就會非常（cháng）的緩慢。  

（4）模具（jù）水路外接參數，油（yóu）路外接參數，電路（lù）外接參數（shù），氣路外接參數。隻有在設（shè）計（jì）之前了解了客戶這些（xiē）要求之後，你才能有預見性（xìng）的設計水路油路氣路（lù），別到時（shí）辛辛苦苦（kǔ）設計（jì）好了（le）模具（jù），後來發現客戶需要（yào）在模具內部串聯油路，那時（shí）你再改（gǎi）動，估計會累個半死，因（yīn）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（bù）平衡，特指需要油缸頂出的模具結構，如果油路不平衡的話，油缸頂出的動作就（jiù）會有先後，容易頂出不平衡。當然也可以采用齒輪分油器,但那樣就更複雜了；其次是水路，因為（wéi）水路要保證冷卻（què）效果，分布不（bú）均會影響產品質量（liàng）及模具壽（shòu）命；最後才是氣路跟電路。在模具上的放置順序是，最靠近TOP方向的是電（diàn）路，然後是（shì）水路（lù），氣路（lù），最下麵的是（shì）油路接頭。

掌握了這些信（xìn）息後，我們就可以著手設計（jì）模具了

首先是分（fèn）模，這（zhè）個過（guò）程估計是大家都比較喜歡的過程。因為分出（chū）模來有成就感。拉分（fèn）型麵的原則就是簡單即好，能拉伸出（chū）來的堅決不掃描，或者用其它高級命令。其次拉分型麵時要有大局觀（guān），盡量簡化分型麵，不要搞的七七八八的，如果不是精密模具，那（nà）些0.1~0.5的插穿位能避免的就要（yào）避免。另外分型麵（miàn）還要遵循一個（gè）原則，就是盡量順著產品趨勢做。那樣做出來的（de）分型（xíng）麵（miàn）才會beautiful。

串插一句題外話，在學習三（sān）維軟件（jiàn）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（bú）是你不（bú）會用軟件，而（ér）是你不會活學活用軟件。同樣一個命令，有經驗的人會有很多（duō）種靈活的用法，這點體現在UG上是最明顯的。一句話（huà），重要的是思路，而不是工具（jù）本身。在做分型麵的時候，隻（zhī）需要知道，插穿麵的角度能大就大，碰穿麵（miàn）的麵積能大就大，拉出來（lái）的（de）枕位能寬就寬。要充分考慮你現在手上拉的這個分型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（dāng）將來你真的被罵了，這些就（jiù）是你的經驗（yàn）。

在做分型麵的同時肯定是要考慮滑塊跟斜頂的（de）排布的，因（yīn）為那些也要涉及到分型麵的改動（dòng）。典型滑塊結構就是三角函數關係，這（zhè）個沒事自己多（duō）算算就行，但要保證斜（xié）導柱的角度不要太大，盡量做到30度以下。斜導柱（zhù）選用的原則就是能粗就粗，別太小氣，因為斜導柱是要受力的。另外（wài）滑塊也分很多變異的結構，例如上（shàng）坡滑塊、下（xià）坡滑塊、內抽滑塊、油缸抽、前模滑塊、滑塊帶滑塊、滑（huá）塊帶反頂、滑塊帶斜頂（dǐng），等等，這些（xiē）特（tè）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作。滑塊的計算公式各大論壇都有詳細的介紹，我就不（bú）在此贅述了。

其次是斜頂，斜頂比較靈活，但（dàn）典（diǎn）型（xíng）斜頂的角度也不要太大，盡量不要超過15度，當然你非要做20度也行，但壽命就很難保證了，而（ér）且動作也會很不順暢，具體（tǐ）原理參照三角函（hán）數與理論力學。斜頂的（de）形狀有很多演化形式，例如，上坡斜頂，下坡斜（xié）頂，歪脖子斜頂，鑲拚斜頂杆的大斜（xié）頂，鑲拚圓杆的大斜頂，鑲拚掛台的小斜頂，頂塊下麵走（zǒu）斜（xié）頂的，滑塊上走斜頂的，斜頂上走斜頂的，斜頂上帶反頂的，等等，這些所有的結構都是一個目的，利用三角函數把產品（pǐn）的倒扣（kòu）做出來。

由此可見，學好三角（jiǎo）函數是多麽的重要啊！所以至於（yú）各種特殊（shū）的結構，都是人想出來的，你大可以充分發揮（huī）你的想象力（lì），不管什麽（me）樣的（de）結構（gòu）都可以去隨便想，想好了，就去大膽的設計，搞不好你（nǐ）就有新發明呢，但設計（jì）完後，一定要驗證下三角函（hán）數的（de）關係，就是實際模擬下模具的開合模（mó）動（dòng）作，以及考慮下（xià）在注塑時會不會有問題等等。

說著說著，我們分模分（fèn）好（hǎo）了。接下來就是（shì）模具結（jié）構的排位了，這些（xiē）內容都是事先要理清頭緒的，根（gēn）據產品的實際情況，選用不同類型的模具結構，例如，兩板模，三板模，熱流道，IMD，IML，雙色，疊模等等。所有的模具結構類型都是（shì）為了能很好（hǎo）的實現產（chǎn）品的量產而服務的。

在選（xuǎn）用模架時，我們就要充分考慮剛才提到的那4點注意（yì）事項了（le）。  選好了模架我們（men）就要考慮模具的鑲拚了，鑲拚的原則就是簡（jiǎn）化加工，節省材料，利於產品（pǐn）成型（xíng），比如排氣等等。你覺得模具上存在特別薄（báo）的地方（fāng），一定要單獨鑲拚出來，易於將來更換。在鑲拚的時候要充（chōng）分考慮鑲件的強度，加工（gōng）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。一般都是要先加頂杆的，加頂杆時一定要考慮水路（lù）的排布。一般情況下，要優先（xiān）考慮頂杆的排布，然後大體設計水路，然後再根（gēn）據實際情（qíng）況調整水路頂杆，使兩者達到平衡。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（qiáng）度結構比較好的地方，以免頂白或頂出不平衡。

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點，需要加強冷卻的部（bù）位，這個矛盾需要調節好（hǎo）。至於到（dào）底是用（yòng）頂杆還是用頂塊（kuài）或者推板，就需要具體問題具體分析了。這個（gè）要結合產品的結構特點來分析，比如產品容易粘前模，就要考慮要不（bú）要後模加倒扣，或者前模加頂出，這些都是自然而然的事情，但很多朋友都不會想全麵是什（shí）麽原因呢，那還是因為沒有對產品結構分析充分，沒有實際考慮下產品在注塑過（guò）程中的狀（zhuàng）態。這是問（wèn）題的關鍵。

頂杆水路加完了，剩下的就是那（nà）些亂七八（bā）糟（zāo）的標準件（jiàn）了（le），大家（jiā）在加的時候盡量（liàng）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，首先是鑲塊的拔（bá）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（zài）的三維軟件都有（yǒu）這項功（gōng）能，方便的很。然後就是模具開合模動作的模擬，再簡單（dān）的模具隻要自（zì）己不是太清晰，就一定要實（shí）際模擬下，另外就（jiù）是模具各零件的可加工性以及模（mó）具的裝配過程，別辛辛苦苦（kǔ）設計出來了個巧（qiǎo）妙的結構，理論計算也沒問題，加工完了，結果裝不進去，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（mó）具設計是（shì）個充滿著矛盾的事情。想設計完美（měi）些（xiē），模具（jù）費用就高了，想設計簡單一些，可能產品就要改或者模具的強度，使（shǐ）用壽（shòu）命都會有影（yǐng）響。所（suǒ）以模具設計（jì）沒有（yǒu）絕（jué）對的。隻要尋好了（le）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都適合你。隻要（yào）遵循了以（yǐ）上的模具設計要（yào）點（diǎn），估計大家都（dōu）能設計出比較合理的模具結構（gòu）來（lái）。由於本人水平有限，有些地方可能（néng）有點偏頗，希望大（dà）家討（tǎo）論指正。