​拋磚（zhuān）引玉，模具師傅的（de）設（shè）計心得體會

　　

從事注塑模（mó）具結構設計，我曾設計過家電，汽車，電子產品類的模具，設計（jì）水平不（bú）見得有多高，但幹過的活（huó）多又雜。今天和大家共同探討注塑模具的設計，希望對（duì）行業的朋友有拋磚引玉的（de）作用。


 

1. 檢查（chá）產品結構

 

首先我們拿到（dào）一個產品後，先不要急（jí）著分模，最重要（yào）的一件事就是先檢查產品結（jié）構，包（bāo）括拔模、厚度等模型（xíng）問題。當然這些（xiē）對於（yú）一個剛剛從事模具（jù）結構設計的人來說，可能是比較困難的。因為他們可能不知道如何才是比（bǐ）較適合模（mó）具設計用的產品。這些沒關係，隻是自己（jǐ）日常積累的一（yī）個過程。當你分析完（wán）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（běn）上已經（jīng）知道了模具分型麵（miàn）的（de）走向，以及澆口的位（wèi）置，當然這些最終還是（shì）要跟客戶確認的。

 

2. 確認（rèn）影響模具結構的項目

 

有人說，是不是我分析好了產品結構（gòu）後，就可以開（kāi）始設計模具了呢（ne），答案當然是NO。要想在設（shè）計時少走彎路，一些關於影響模具結構的項目是（shì）一定要確認（rèn）好（hǎo）的。

 

（1）客（kè）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（rèn）你模具的澆口套的入口直徑以及定位圈的直徑，頂（dǐng）出孔的大小跟位置，還有注塑機能伸（shēn）進模具內的深度，甚至（zhì）模架（jià）的大（dà）小，閉（bì）合高度等等。你辛辛苦苦的設計好（hǎo）了一套（tào）用油缸抽芯的模具結構，你也頗有成（chéng）就感，可模具到了客戶那裏沒法生產，因為客戶那裏（lǐ）隻有電動（dòng）注塑機，而且沒另外加中子，估計那時你會有種欲哭無淚的感覺。

 

（2）客戶（hù）注塑機的碼模方式。一般常用的是壓板碼模（mó），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（yào）設計碼模螺絲過孔或者碼模槽。

 

（3）分析產品（pǐn）的問題點，以及產品夾線（xiàn），產（chǎn）品材料及收縮率。不要（yào）想當然的認為PP的塑料收縮率就一定是1.5%，這個一定要跟（gēn）客戶確認好，要知道他們最終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（néng）熟知產品的裝配關係以及產品的用途等等（děng），這（zhè）些信息對於將來的模具結構設計是（shì）非常有幫助的。因為了解了這些，你就知道（dào）哪些是外觀麵，哪些是非外（wài）觀，哪些地方的拔模角度是可以隨（suí）便加大的，哪些地方是不能改的。甚（shèn）至包括一些產品的結構（gòu），如果你了解了（le）產品的實際（jì）裝配關係以及用途，你就（jiù）知道哪些倒扣結構是可以取消或改成（chéng）另外一種簡單形式的。

 

一定（dìng）要牢記，做模具的過（guò）程就是把複雜問題簡單化的過程。常看到一些人以做了一套多麽多麽複雜的結構而（ér）感到（dào）驕傲自豪（háo），我覺得那是非常得無知。因（yīn）為很多產品工程師可能（néng）會由於自身的經驗問題，設計了一些不太合理的結構，如果作為下遊工序，不（bú）能幫他們指正的（de）話，他們可能永遠都（dōu）覺得那樣（yàng）設計是沒問題的。那我們（men）產品工程師的進（jìn）步就會非常的緩慢。  

 

（4）模具水路外接參數，油路外接參數，電路外接參數，氣路外接參（cān）數。隻有在設計之前了解了客戶這些要求之後，你才能有預見（jiàn）性的設計水（shuǐ）路（lù）油路氣路，別到時辛辛苦苦設計好（hǎo）了模具（jù），後來（lái）發現客戶需要在模具內部串聯油路，那時（shí）你再改動，估計會累個半死，因為你水路，頂（dǐng）杆，螺釘什麽的都好不容易排好（hǎo）了位。像這四路的設計順（shùn）序一般（bān）是先保證油路，因為油（yóu）路要分布平衡，特（tè）指需要油缸頂出的模具結構，如果油路不平衡的（de）話，油缸頂出的動作就會有先後，容易頂出不平衡。當（dāng）然也可（kě）以采用齒輪分油器,但那樣就更複雜了；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；最後才是氣路跟電路。在（zài）模具上的放置順序是，最靠（kào）近（jìn）TOP方向的（de）是電路，然後是水路，氣路，最下麵的是油路接頭。

 

掌握了這些（xiē）信息後，我們就可以著手設計模具了

 

首（shǒu）先是分模，這個（gè）過程估計是（shì）大（dà）家都比較（jiào）喜歡的過程。因為分出模來有（yǒu）成（chéng）就感。拉分（fèn）型麵的原則（zé）就是簡單即好，能拉伸出來的堅決不掃描，或者（zhě）用其（qí）它高（gāo）級命（mìng）令。其次（cì）拉分型麵時要有（yǒu）大局觀，盡量簡化分型麵，不要搞的七七八八的，如（rú）果不是精密模具，那些0.1~0.5的插穿位能避免的就要避免。另外分型麵（miàn）還要遵循一個原則，就是盡量順著產品趨勢（shì）做。那（nà）樣做出來的分型麵才（cái）會beautiful。

 

串插一句題外話，在（zài）學習三維軟件時，一定（dìng）要切（qiē）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（nà）個命令。很多時候（hòu）重要的（de）不是你不會用軟件，而是你不會活學活用軟件。同樣一個命令，有經驗的人會有很（hěn）多種靈活（huó）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（zuò）分型麵（miàn）的時候，隻需要知道，插穿麵的角度（dù）能大就大，碰穿麵的麵積能大就（jiù）大，拉出來的枕位能寬就寬。要充分考慮你（nǐ）現在手上拉的這（zhè）個分型麵將（jiāng）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（nǐ）覺得不（bú）會挨罵（mà），那就OK，繼續進行，當將來（lái）你真的被罵了，這些就是你的經驗。

 

在做分型麵的同（tóng）時（shí）肯定是（shì）要考慮滑塊跟斜頂的排布的，因（yīn）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（shù）關係（xì），這個沒事自己多算算就行，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（xuǎn）用的原則就是能粗就粗，別太（tài）小氣，因為（wéi）斜導柱是要受力的。另外（wài）滑塊也分（fèn）很多（duō）變異的結構，例如上坡滑塊、下坡滑塊、內抽滑塊、油缸抽、前模滑（huá）塊、滑塊帶滑（huá）塊、滑塊帶反頂（dǐng）、滑塊帶斜頂，等（děng）等，這些特殊結構都是充分（fèn）利用了三角函數關係式，目（mù）的就是為了實現產品倒扣的（de）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（shào），我就不在此贅述了。

 

其次是斜頂，斜頂比較靈活，但典型斜頂的（de）角度也不要太（tài）大（dà），盡（jìn）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，而且動（dòng）作也會很不順暢，具體原理參照三角函數與理論（lùn）力學。斜頂的形狀有很多演化形式，例如，上坡斜（xié）頂，下坡斜頂，歪脖子斜頂，鑲拚斜頂杆的大斜頂（dǐng），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，斜頂上走斜（xié）頂（dǐng）的，斜頂上帶（dài）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扣（kòu）做出來。

 

由此可見，學好三角函數是多麽的重（chóng）要啊！所以（yǐ）至於（yú）各種特殊的結構，都是人想出來的，你大可以充分發揮你的想象力，不管什麽樣的結（jié）構都可以去隨便想，想（xiǎng）好了，就去大膽的（de）設計，搞（gǎo）不好你就（jiù）有新發明呢，但設計完後（hòu），一定要驗證（zhèng）下三角函數的（de）關係，就是實際模擬（nǐ）下模具（jù）的開合模動作，以（yǐ）及考慮下在注塑時會不會有問題等等。

 

說（shuō）著說著，我（wǒ）們分模分好了（le）。接下來就是模具結構的排位了，這些內容都是事先要理清頭緒的，根據產品的實際情況，選用不同類型的模具（jù）結構，例如，兩（liǎng）板模，三板模，熱流道，IMD，IML，雙色，疊（dié）模等等。所有的（de）模具結構類型都是（shì）為了能（néng）很好的實現產品的量產而服務的。

 

在選用模（mó）架時，我們就要充分考慮剛才提到的那4點（diǎn）注（zhù）意事項了。  選好了（le）模架我們就要考慮模（mó）具的鑲拚了，鑲拚（pīn）的原則就是簡化加工，節省材料，利於產品成型，比如（rú）排氣等等。你覺得（dé）模（mó）具上存在特別薄的地方，一定要單獨鑲（xiāng）拚出來，易於將來更換。在鑲拚的時候（hòu）要充分考慮鑲件的強度，加工性（xìng），以及將來水路的可設計性（xìng）。

 

鑲（xiāng）拚完（wán）了後，就要加標準件了。加（jiā）標準（zhǔn）件（jiàn）的原則就是先重點後局（jú）部，盡量布置平衡對稱。一般都是要先加頂杆的，加頂（dǐng）杆時（shí）一（yī）定要（yào）考慮水路的排布。一般情況下，要優先考（kǎo）慮頂杆的排布，然後大體設計水（shuǐ）路，然（rán）後再根據實際情況調整水路（lù）頂杆，使兩者達到平衡。加頂出的原則就（jiù）是抱（bào）緊力（lì）大（dà）的地方，另外要加（jiā）在產品的楞，台，邊等強度結構（gòu）比較好的地方，以免（miǎn）頂白（bái）或頂出不平衡。

 

排水路（lù）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，需要加強冷卻的部位，這個矛盾需要調節好。至於到底是（shì）用頂杆（gǎn）還是用頂塊或者推板，就需要具體問題具體分析了。這個要結合產品的結構（gòu）特點來分析，比如產品容易粘前模，就要考慮要（yào）不（bú）要（yào）後模（mó）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（xiǎng）全麵是什麽原因呢，那還（hái）是因為沒有對產品結構分析充分，沒有實際考慮下（xià）產品在注塑過程中的狀態。這是問題的關鍵。

 

頂杆水路（lù）加完（wán）了，剩下的就是那些亂七八糟的標準件了（le），大家在加的時候盡量考慮對稱平衡就是了。  整套模具設計完成後，一定要做（zuò）以下幾項檢查，首先是鑲塊的（de）拔模分析（xī），看看有沒有倒（dǎo）扣的地方，其次是模具各零件（jiàn）的幹涉檢查，重中之重。現在的三維軟件都有（yǒu）這項功能，方（fāng）便（biàn）的很。然後就是模具開（kāi）合模動作的模擬，再簡（jiǎn）單的模具隻要（yào）自己不是太清（qīng）晰，就一定要（yào）實際模擬下，另（lìng）外就是模具各零件的可加工性以及模具的裝配過程，別辛辛苦（kǔ）苦設計出來了個巧妙的結構，理論計算也沒問題，加工完了，結（jié）果裝不進去，或者不好裝配（pèi）。

 

至此，可以（yǐ）恭喜你了，大體的流程都已經結（jié）束了（le）。其實模具設計是個充滿著矛盾的事情。想設計完美些，模具費用就高了，想設計簡單一些，可能產品就要改或者模具的強度，使用壽命都會有影響。所以模具設計（jì）沒有絕對（duì）的。隻要尋好了那個（gè）平衡點，你設計的模具就是成功的。所以，別人設計的結構（gòu）未必都適合你。隻（zhī）要遵循了以上的模具設計要點，估計大家都能設計出比較（jiào）合理的模具結構來。由於本人（rén）水平有限，有些地方可能有點偏頗，希望大家討論指（zhǐ）正。