​拋（pāo）磚引玉，模具師傅的設計（jì）心得體會

　　

從事注塑模（mó）具結構設計，我曾設計（jì）過家電，汽車，電子產品類的模具，設計水平不見得有多高（gāo），但幹過的活多又雜。今天和大家共同（tóng）探討注（zhù）塑模具的設計，希望對行業的朋（péng）友有拋磚引玉的作用。


 

1. 檢查產（chǎn）品結構

 

首先（xiān）我們拿到一個產（chǎn）品後，先不要急著分模，最重要（yào）的一件事就是（shì）先檢查產（chǎn）品結構，包括（kuò）拔模、厚度等模型問題。當然這些對於一個剛剛從事模（mó）具結構設計的人來說，可能是比較困難的。因為他們（men）可能不知道如何才是比較適合模具設計用的（de）產品。這（zhè）些沒關係，隻是自己日常積累的一個（gè）過程。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（fāng）後，你基本上已經知道了模具分型麵的走向，以及澆口的位置，當然這（zhè）些最（zuì）終還是要跟（gēn）客戶確（què）認的。

 

2. 確認影響模具結構的項目

 

有人說，是不是我分析好（hǎo）了產品結構後，就可以開始設計模具了呢，答案當然是NO。要想在設計時少走彎路，一些關於影響模具（jù）結（jié）構（gòu）的項目是（shì）一定要確認好的。

 

（1）客（kè）戶用來生產（chǎn）的注塑機的噸位及型號類型。這個確認（rèn）不好，你就沒法確認你（nǐ）模具（jù）的澆口套的入（rù）口直徑以及（jí）定位圈的直徑，頂（dǐng）出孔的大小跟位置，還有注塑機能伸進（jìn）模具內的深（shēn）度（dù），甚至模架的大小，閉合高度等等。你辛辛苦苦的設計好了一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（fǎ）生產，因為客戶那裏（lǐ）隻（zhī）有（yǒu）電動注塑機，而且沒另外（wài）加中子，估計那時你會有種欲哭（kū）無淚的感覺（jiào）。

 

（2）客戶注塑機的碼模方式。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（gè）確認好了，你才知道你設計模具時，到底需不需要設計碼模螺絲過孔或者碼模（mó）槽。

 

（3）分析產（chǎn）品的（de）問題點，以及產品夾線，產（chǎn）品材（cái）料及收縮率。不要想當然的認為（wéi）PP的塑料收縮率就一定（dìng）是1.5%，這個一定要跟客戶確認好，要知道（dào）他們最終用於生產（chǎn）的（de）材料（liào）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（de）裝配關係以及產品的用途等等（děng），這些信息對於將來的模具結構設計是非常有（yǒu）幫助的。因（yīn）為了解了這些，你就知道哪些是（shì）外觀麵，哪（nǎ）些是非外觀，哪些地方的拔模角度是可（kě）以（yǐ）隨便加大的，哪些地方是不能改的。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（qǔ）消（xiāo）或改成另外一種（zhǒng）簡單形式的。

 

一定要牢記，做模具的過程就（jiù）是把複雜問題簡（jiǎn）單化的過程。常看到一些（xiē）人以做了一（yī）套多麽多（duō）麽複（fù）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（kě）能會由於（yú）自身的（de）經驗問題，設計了（le）一些不太合理的結構，如（rú）果作為下遊工序（xù），不能幫他們指正的話，他們可能永遠都覺（jiào）得那樣設計是沒問題的。那我們產品（pǐn）工程師的進步就會非常的緩慢。  

 

（4）模具水路外接參數，油路外（wài）接參數，電路外接參數，氣路（lù）外接參（cān）數。隻有在設計之（zhī）前（qián）了解了客戶這些要求之後，你才能有預見性的（de）設計水路油路氣路，別到時辛辛苦苦設計好了模具，後（hòu）來發現客（kè）戶需要在模具內部串聯油路（lù），那時你再改動，估計會累個半死（sǐ），因為（wéi）你水（shuǐ）路（lù），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油（yóu）路，因為油路要分布平（píng）衡，特指需要油缸頂出（chū）的模具結構，如（rú）果（guǒ）油路不平衡（héng）的話，油（yóu）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（lún）分油器,但那樣就更（gèng）複（fù）雜了；其次是（shì）水路，因為水路要保證冷卻（què）效果，分布不均會影響產品質量（liàng）及模具壽命；最後才是氣路跟電路。在模具上的放置順序（xù）是，最靠近TOP方向的是電路，然後是水路，氣路，最下麵（miàn）的是油路接頭。

 

掌（zhǎng）握了這（zhè）些信息後，我們就可以著手（shǒu）設計模具了

 

首先是分模，這個過程估（gū）計（jì）是大（dà）家都比（bǐ）較喜歡的過程（chéng）。因為分出模來有成就感。拉分（fèn）型麵的原則就（jiù）是簡單即好，能拉伸（shēn）出來的堅決不掃描，或者用其它高級命令。其次拉分型麵（miàn）時要有大局觀，盡量簡化分型麵，不要搞（gǎo）的（de）七七八八（bā）的，如果不是（shì）精（jīng）密模具，那些0.1~0.5的插穿位能（néng）避（bì）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（zhe）產品趨勢做（zuò）。那樣（yàng）做出來的分型麵才會beautiful。

 

串插一句題外話，在學習三維軟件時，一定（dìng）要切記（jì），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。很多時候重要的不是（shì）你不會用軟件，而是你（nǐ）不會活學活用軟件。同樣（yàng）一（yī）個命令，有經驗的人會（huì）有很（hěn）多種靈（líng）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，而不是工具本身。在做分型麵的時候，隻需要知道（dào），插穿麵的角度能大就大，碰穿麵的麵積能大就大，拉（lā）出來的枕位能寬就寬。要充（chōng）分考慮（lǜ）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（le）。如果你（nǐ）覺得不會挨罵，那就（jiù）OK，繼續進行，當將來你真的被罵了，這些就是你的經驗。

 

在做（zuò）分型麵的同時肯定是要考（kǎo）慮滑塊跟斜頂（dǐng）的排布的，因為（wéi）那些也要涉及（jí）到分型麵的改動。典型滑塊結構就是三角函數關係，這個沒事自（zì）己多算算就行（háng），但要保證斜導（dǎo）柱的（de）角度不要太大，盡量做到30度以（yǐ）下。斜導柱（zhù）選（xuǎn）用的原則就是能粗就粗，別（bié）太小氣，因為斜導柱是（shì）要（yào）受力的。另外滑塊也分很多變異的結構，例如上坡滑塊、下坡滑塊、內抽（chōu）滑塊、油缸抽、前模滑塊、滑塊帶滑（huá）塊、滑（huá）塊帶反頂（dǐng）、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（de）就是為了實現（xiàn）產品倒（dǎo）扣的脫模，及模具的（de）正常開合（hé）模動作。滑塊的計算公式（shì）各大論壇都有（yǒu）詳細的介紹，我就不在此贅述了。

 

其次是斜頂，斜頂比較靈活，但典型斜頂的角度也不要太大，盡量不要超過15度，當（dāng）然你非要做20度也行，但壽命就很難保證了，而且動作也會很不順暢，具體原（yuán）理參照三（sān）角函數與理（lǐ）論力學。斜頂的形（xíng）狀有很多演化形式，例如，上（shàng）坡斜頂，下坡（pō）斜頂，歪脖子斜頂，鑲拚斜頂杆的（de）大斜頂，鑲拚（pīn）圓杆的大斜頂，鑲拚掛台的小斜頂，頂塊下麵走斜頂的（de），滑（huá）塊上走斜頂的，斜頂上走（zǒu）斜頂的，斜頂上帶反頂的，等等（děng），這些所（suǒ）有的結構都是一個目的，利用三角函數把產品（pǐn）的倒扣做出來。

 

由此可見，學好三角（jiǎo）函數（shù）是多麽的重要（yào）啊！所以至於各種特殊的結構，都是（shì）人想出來的，你大可以充分發揮（huī）你的想象力，不管什（shí）麽樣的結（jié）構都可以去隨便想（xiǎng），想好了，就去大（dà）膽的設計（jì），搞不好你就有新發明呢，但（dàn）設（shè）計完後，一定要驗證下三角函數的（de）關係，就是實際模擬下模具的開（kāi）合（hé）模動作，以及考慮下在注塑時會不會有問題等等。

 

說著說著，我們分模分好了。接下來就（jiù）是模具結構的排位了，這些內容（róng）都是事先要理清（qīng）頭緒的（de），根據產品的實際情況，選用不同（tóng）類型的模具結構（gòu），例如，兩板模（mó），三板模，熱流道，IMD，IML，雙色（sè），疊模等等。所有的模具結構類型都是為了能很好的實現產品（pǐn）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。  選好了模架我們（men）就要考慮模具的鑲拚了，鑲拚的原則就是簡化加工（gōng），節省材料，利於（yú）產品成型，比如（rú）排氣（qì）等等。你覺得模具上（shàng）存（cún）在特別薄的地方，一定要單獨鑲拚（pīn）出來，易於將來更換。在（zài）鑲拚的時候要充（chōng）分考慮鑲（xiāng）件的強度，加工性，以及將來水路（lù）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（yī）定（dìng）要考慮水路的排布。一般情（qíng）況下，要優先考慮頂杆（gǎn）的排布（bù），然後大體設計水路，然後（hòu）再（zài）根據實際情況調整水（shuǐ）路頂杆，使兩者達到平衡。加頂出（chū）的原則就是抱緊力大的（de）地方，另外要（yào）加在產品的楞，台，邊等強度（dù）結構比較好的（de）地方，以免頂白（bái）或（huò）頂出不平衡。

 

排（pái）水路的原則就是加頂出（chū）的原則，因為一（yī）般來（lái）講，產品抱緊力大的地方也就（jiù）是產品的熱點，需要加強冷卻的部位，這個矛盾需要調節好。至於到底是用頂杆還是用頂塊或者推（tuī）板，就需要具體問題具體分析了。這個要（yào）結合產品的（de）結構特點（diǎn）來分析，比如產（chǎn）品容易（yì）粘前模，就要考慮要不要後模加倒扣，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（shì）什麽原因呢（ne），那還是（shì）因為沒有對產品結構分析充分（fèn），沒有實際考慮下產品在注（zhù）塑過程中的狀態。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準件了，大（dà）家在加的時候盡量考慮對稱平衡就是了。  整套模具設（shè）計（jì）完（wán）成後，一定（dìng）要做以（yǐ）下幾項檢（jiǎn）查，首先是鑲（xiāng）塊的拔模分析，看看有沒有倒扣的地（dì）方，其次是模具各零件（jiàn）的幹涉檢查，重（chóng）中（zhōng）之重。現在的三維軟件都有這項功（gōng）能，方便的很（hěn）。然後就是（shì）模（mó）具開合模動作的（de）模擬，再簡單的（de）模具隻要自（zì）己不（bú）是（shì）太清晰，就一定要實際模擬下，另外就是模具（jù）各零件（jiàn）的可加工（gōng）性以（yǐ）及模具的裝（zhuāng）配過程，別辛辛苦苦設計（jì）出來了個巧妙的結構，理論計算也沒問題，加工完了，結果裝（zhuāng）不進去，或者不（bú）好裝配。

 

至此，可（kě）以恭喜你了，大體的流程都（dōu）已經（jīng）結束了。其實模具設計是個充（chōng）滿（mǎn）著矛盾的事（shì）情。想設（shè）計完美些，模具費用就高了，想（xiǎng）設計（jì）簡單一些，可能產品就要改或者模具的強（qiáng）度，使用壽命都會有影響。所以模具設計沒有絕對的。隻要尋好了那個（gè）平（píng）衡（héng）點，你設（shè）計的模具就是成功的。所以（yǐ），別人設計的結構未必都適合你。隻要（yào）遵循了以上的模具設計要點，估計大家（jiā）都能設計出比（bǐ）較合（hé）理的模具結構（gòu）來（lái）。由於本人水平有限，有些地（dì）方可能（néng）有點偏頗，希望大家討論指正。