​拋磚引玉，模具師（shī）傅的設計（jì）心得體會

　　

從事注塑模具結構設計，我（wǒ）曾設（shè）計過家電，汽車，電子產（chǎn）品類的模具，設計（jì）水平不見得有多高，但幹過的活多又（yòu）雜。今天和大家共同探討注塑（sù）模具的（de）設計，希（xī）望對行業的朋友有拋（pāo）磚引玉的作用。


 

1. 檢查產品結構

 

首先我們拿到（dào）一個產品後，先（xiān）不要急著分模，最重要的一件事（shì）就是先檢查產品（pǐn）結構，包括拔（bá）模、厚度等模型問題。當然這些對於一（yī）個剛剛從（cóng）事模具結構設計的人來說，可能是比較困難（nán）的。因為他們可能不知（zhī）道如何（hé）才是比較適合模具設計用的（de）產品。這（zhè）些沒關（guān）係，隻是自己日常積累的一個過程。當你分析完產品的拔模、壁厚，以及在出模方向有倒（dǎo）扣的地方後，你基（jī）本上已經知道了模（mó）具分型麵的走（zǒu）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（yǐng）響模具結構的項（xiàng）目

 

有人說，是不是我分析好了產（chǎn）品結構後，就可以開始（shǐ）設計模具了呢，答案當然是NO。要想在設計時（shí）少走彎路，一些關於影響模具結構的項目是一定要（yào）確（què）認好的。

 

（1）客戶用來生（shēng）產（chǎn）的注塑機的噸位（wèi）及型號類型。這個確認不好，你就（jiù）沒法確認你模具的澆口套的入口直徑（jìng）以及定（dìng）位圈的直徑，頂出孔的（de）大小跟位置，還有注塑機能伸進模具內的深度，甚至模（mó）架的大小（xiǎo），閉合高度等等。你辛辛苦苦的設計好（hǎo）了一套用油缸抽（chōu）芯的模具結構，你也頗有成就（jiù）感（gǎn），可模具到了客戶那裏沒法生產（chǎn），因為客戶那裏（lǐ）隻有電（diàn）動注塑機，而且沒另外加中子，估計那時（shí）你會有種欲哭（kū）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，螺絲碼模，液壓碼模，磁力碼模等等。這個確認好了，你才知（zhī）道你設計模具時，到底需不需要設計（jì）碼模螺絲過孔或者（zhě）碼模槽。

 

（3）分析產品的問題點，以及產品（pǐn）夾線，產品（pǐn）材料及收縮（suō）率。不（bú）要想當然的認為PP的（de）塑料收縮率（lǜ）就一定是（shì）1.5%，這個（gè）一定要跟客戶確認好，要知（zhī）道他們最（zuì）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，最好能熟知產品的裝配關（guān）係以及產品的用途等等，這（zhè）些信息對（duì）於將來的模具結構設（shè）計（jì）是非常有幫助的。因為了解了這些，你就知（zhī）道哪些是外觀麵，哪些（xiē）是非外觀，哪些地方的拔模角度是可以隨（suí）便加大（dà）的，哪些地方是（shì）不能改的。甚至包括一些（xiē）產品的結（jié）構，如果你了解了產品的實際裝配關係以及用途，你就（jiù）知道哪些倒扣結構是可以取（qǔ）消或改成另外一種簡單形（xíng）式的。

 

一定要牢記，做模具的（de）過程就（jiù）是把複雜問題簡（jiǎn）單化（huà）的過程。常看（kàn）到一些人以做了一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。因為很多產品工程師可能會由於自（zì）身的經驗問（wèn）題，設計了一些不太合理的結（jié）構，如（rú）果作為下遊（yóu）工序，不（bú）能幫他們指正的話，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緩慢（màn）。  

 

（4）模具水路（lù）外接參數，油路外接參數，電路外（wài）接參數，氣路外接參數。隻有在設計之前了解了客戶這些要求之後，你才能有預見性的設計水路油路氣路，別到時辛辛苦苦設計好了模具，後（hòu）來發（fā）現客戶需要在模具內部串聯油路，那時你再改動，估計會（huì）累（lèi）個半死，因為你（nǐ）水路，頂杆，螺釘什麽（me）的都好不容（róng）易排好了位。像這四路的設計順序一般是先保證油路，因為油路要分布平衡，特指需要油缸頂（dǐng）出的模（mó）具結構，如果油路不平衡的話，油缸頂出的動作就會有先後，容易（yì）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（yīn）為水路要保證冷卻效果，分布不均會影響產（chǎn）品質量及模具壽命；最後才是氣路跟電路。在模具（jù）上的放置順序是，最靠近TOP方向的是電路，然後是水路，氣路，最下麵的是油路接頭。

 

掌握了這些信息後，我們（men）就可以著手設計（jì）模具了

 

首先是分模，這（zhè）個過程估（gū）計是大家都比較喜歡的過程。因為分出模來有成就感。拉分型麵的原則就是簡單（dān）即好，能拉伸出來的堅決不掃描，或者（zhě）用其它高級命令。其次拉分型麵（miàn）時要有大局（jú）觀（guān），盡（jìn）量簡化分型（xíng）麵，不要搞的七七（qī）八八（bā）的，如果不是精密模（mó）具，那些0.1~0.5的（de）插穿位能（néng）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。那樣做出來（lái）的分型麵才會beautiful。

 

串插（chā）一句題外話，在學習（xí）三維軟件時，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。很（hěn）多時候重要的不（bú）是你不會用軟（ruǎn）件，而（ér）是你不會活（huó）學（xué）活用軟件。同樣一個（gè）命（mìng）令，有經驗的人會（huì）有很多種靈活（huó）的用法，這點體（tǐ）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（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（de）麵積能大就大，拉出來的枕位能寬就寬。要充分（fèn）考慮你現在手（shǒu）上拉的這個分型麵將來實際模具做出來後（hòu），人家車間（jiān）負責飛模的師傅會不會罵你就行（háng）了。如果你覺得不會挨罵，那就OK，繼續進行，當將來你真的被罵了，這些就是（shì）你的經驗。

 

在做分型（xíng）麵的同時肯定是要考慮滑塊跟（gēn）斜頂的排布的，因為那些也要涉及到（dào）分型麵的改動。典型滑塊結構就是三（sān）角函數關（guān）係，這（zhè）個沒事自己多算算就（jiù）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（zhù）選用的（de）原（yuán）則就是能粗就粗，別太小氣，因為（wéi）斜導柱是要受（shòu）力的。另外滑塊也分很（hěn）多變異的結構，例如上（shàng）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（huá）塊帶斜頂，等等，這些特殊結構都是充分利（lì）用了三角函數關係式，目（mù）的就是（shì）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（shì）各大論壇都有詳細的介紹，我就（jiù）不在此贅述了。

 

其次是斜頂，斜頂比較靈活，但典型斜頂的角（jiǎo）度也不要太大，盡量不（bú）要超過15度，當然你（nǐ）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，上坡斜頂，下坡斜頂（dǐng），歪脖子斜頂，鑲拚斜（xié）頂杆的大斜頂，鑲拚圓杆的大斜（xié）頂（dǐng），鑲（xiāng）拚掛台的小（xiǎo）斜（xié）頂，頂塊下麵走斜頂的，滑塊上走斜頂的，斜頂上走斜（xié）頂的，斜頂上帶反頂（dǐng）的，等等，這些所有的結構都是一個目的，利用三角函數把產（chǎn）品的倒扣做（zuò）出來。

 

由此可見，學好三角函數（shù）是（shì）多麽的重要啊！所以至於各種特殊的結構，都是人想出來（lái）的，你大可以（yǐ）充分發揮你的想象力，不管什麽樣的結構都可以（yǐ）去隨便想，想好（hǎo）了，就去大膽的設計，搞不（bú）好你就有新發明呢，但設計完後，一定要驗證下三角函數（shù）的關係，就是實（shí）際模擬下模具的開合模動作（zuò），以及考（kǎo）慮下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。接下來就是模具（jù）結構的（de）排位了，這些內容都（dōu）是事先要理清頭緒的，根據產品的實際情況，選用不同（tóng）類型的（de）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那4點注意事項了。  選好了模（mó）架我們就要考（kǎo）慮模具的鑲拚了，鑲拚的原則就是（shì）簡化加工，節省材（cái）料，利於（yú）產品成型，比（bǐ）如排氣等等。你覺得模具上存在特別（bié）薄的地方，一定要單獨鑲拚出來（lái），易於將來更換。在鑲拚的時候要充分考慮鑲件的強度，加工（gōng）性，以及將來水路的可設計性。

 

鑲拚完了後（hòu），就要加標準（zhǔn）件了。加標準件的原則就是先重點後局部，盡量（liàng）布置平衡對（duì）稱。一般都是要先加頂杆的，加頂杆時一定要考慮水路的排布。一般情況下，要優（yōu）先考慮頂杆的排（pái）布，然後大體設計水路，然後再根據實際情況調整水路頂杆，使兩者達到（dào）平衡。加頂出的原則就是抱緊（jǐn）力大（dà）的地方，另外要加在產（chǎn）品的楞，台，邊（biān）等強度結構比較好的地方，以免頂（dǐng）白或頂出不平（píng）衡。

 

排（pái）水路的原則就是加頂出的原則，因為一般（bān）來講，產品抱緊（jǐn）力大（dà）的（de）地方也就是產品的（de）熱（rè）點，需要加（jiā）強冷卻的部（bù）位，這個矛盾需要調節好。至於到底是用頂杆還（hái）是（shì）用頂（dǐng）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特點來分析，比如產品容易粘前模（mó），就要考慮要不（bú）要後模加倒扣，或者前模加頂出，這些都（dōu）是自然而然（rán）的事情，但（dàn）很（hěn）多朋友都不會想全麵是什麽原因呢，那還是因為沒（méi）有對產品結構分（fèn）析充分，沒有實際考慮下產品在注塑過（guò）程中的狀態。這是問題的關鍵。

 

頂杆水路加完了，剩下的就是那些亂七八糟的標（biāo）準件了，大家在（zài）加的時候盡量考慮對稱平衡（héng）就是了。  整套模具（jù）設（shè）計完成後，一定要做以下（xià）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。現在的三維軟件都（dōu）有這項功能，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（zhī）要自己不是太清晰，就一定要（yào）實際模擬下，另外就是模具各零件的可加工性以及（jí）模具的裝配過程，別辛辛苦苦設計出來了個巧妙的結構，理論計算也（yě）沒問題，加工完了，結果（guǒ）裝不進去，或（huò）者不好裝配。

 

至此，可以恭喜（xǐ）你了，大體的流程都已經結束了。其實模具設計是個充滿著矛（máo）盾的事情（qíng）。想設計完美些（xiē），模具費用就高了，想設計簡單一些，可能產品就要改或者模具的強度，使（shǐ）用壽命都會有影響。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（jù）就是（shì）成功的。所（suǒ）以，別人設計的（de）結構未（wèi）必都適合（hé）你。隻要遵循（xún）了以上（shàng）的模具設（shè）計要（yào）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，有些（xiē）地方可（kě）能有點偏頗，希（xī）望大家（jiā）討論指正。