拋磚引玉，模具師傅（fù）的設計心得體會

    從事注塑模具結構設計，我曾設計過家電，汽車，電子產品（pǐn）類的模具，設計水平不見得有多高，但幹（gàn）過的（de）活多又雜。今（jīn）天和大（dà）家共同探討注塑模具的設計，希望（wàng）對行（háng）業的朋（péng）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，先不要急著分模，最重要的一（yī）件事就是先檢查（chá）產品結構，包括拔模、厚度等模型問題（tí）。當然這些對於一個剛（gāng）剛從事（shì）模具結構設計的（de）人來說，可能是（shì）比較困（kùn）難的。因為他們可（kě）能不知道如何才是比較適合模具設計用的產品。這些沒關（guān）係，隻是自己日常積累的一個過程（chéng）。當你分（fèn）析完（wán）產品的（de）拔模、壁厚，以及在出模（mó）方向有倒扣的地（dì）方後（hòu），你基本上已經知道（dào）了模具分型麵的走向，以（yǐ）及澆口的位置，當然（rán）這（zhè）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，是不是我分析好了（le）產品結構後，就可以開始設計模（mó）具了呢（ne），答案當然是NO。要想在（zài）設計時（shí）少走彎路（lù），一些關於影響模具結構的項目是一（yī）定要確認好的（de）。

    （1）客戶用來生產的注（zhù）塑機的噸（dūn）位及型號類型。這個確認不好，你就沒法確認你模具（jù）的（de）澆口套的入（rù）口直徑以及（jí）定位圈的直（zhí）徑，頂出孔的大小跟位置（zhì），還有注塑機能伸進模具內的深度，甚至模架的大小，閉合（hé）高度等等。你辛辛苦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（le）客戶那裏沒法生產（chǎn），因為客戶那裏隻有電（diàn）動注塑機，而且沒另外加（jiā）中子，估計（jì）那時你會有種欲哭無淚的感覺。

    （2）客戶注塑機的碼模方（fāng）式（shì）。一般常用的（de）是壓（yā）板碼模，螺絲碼模，液壓（yā）碼模，磁力碼模等等。這個確認好了，你才知道你（nǐ）設計模具時，到底需不需要設計碼模螺絲過孔或者碼模槽。

    （3）分析產品的問題點（diǎn），以及產品夾線，產品材料及收縮率。不（bú）要想（xiǎng）當然的（de）認為PP的塑料收（shōu）縮率（lǜ）就一定是1.5%，這個（gè）一定要跟客戶確（què）認好，要知道他們最（zuì）終用於生產（chǎn）的材（cái）料是什麽牌號的，有（yǒu）沒（méi）有添加什麽改性材料等等。有（yǒu）條件時，最好能熟（shú）知產品（pǐn）的裝配關係以及產品的用途（tú）等（děng）等，這些信息對於將來的模具結構設計是非常（cháng）有（yǒu）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（dì）方的拔（bá）模角度（dù）是（shì）可以隨便加大的，哪些地（dì）方是不能改（gǎi）的。甚至包括一些產品（pǐn）的結構，如果你了解了產品（pǐn）的實（shí）際裝配關係以及用途，你就知道哪些倒扣結構（gòu）是可以取消或改成另外一種簡（jiǎn）單形式（shì）的。

    一定要牢記，做（zuò）模具的過程就是把複雜問題簡單化的過程。常看到一些人（rén）以做了一套（tào）多麽（me）多（duō）麽複雜的（de）結構而感到驕傲（ào）自豪，我（wǒ）覺得那是非常得無知。因為很多產品工程（chéng）師（shī）可能會由於自身的經驗（yàn）問題，設（shè）計了一些不太合理的結構，如果作為下遊工序（xù），不能幫（bāng）他們指正的話，他（tā）們可能永遠都覺得那（nà）樣設計是沒問題的。那我們產（chǎn）品工程（chéng）師的進步就會非（fēi）常的緩（huǎn）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（wài）接參數（shù）。隻有在設（shè）計之前了（le）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，別到時辛辛苦苦設計好了模具，後來發現客戶需要在模具內（nèi）部串聯油路，那時你再改動，估計會累個半死，因為你水路，頂杆，螺釘什麽的（de）都好不容易排好了位。像這四路的設（shè）計順（shùn）序（xù）一般是先（xiān）保證油路，因為油路要分布平衡，特指需（xū）要油缸頂（dǐng）出的模具結構，如果油路（lù）不平衡的話，油缸頂出的動作就會有先後，容易頂出不平衡（héng）。當（dāng）然也可以采（cǎi）用齒輪分油器,但那樣就更複雜了；其（qí）次是水（shuǐ）路，因為水路要保證冷卻效果，分布不（bú）均會影響產品質量及模具（jù）壽命；最後才是氣路跟電（diàn）路。在模具（jù）上的放置（zhì）順序是，最（zuì）靠近TOP方向的是電路，然後（hòu）是水路，氣（qì）路，最下麵的是油路接頭。

掌握了這些信息後，我（wǒ）們就可以著（zhe）手設計模具了

    首先是分模，這個過程估計是大家都比較喜歡的過程。因為分出模來有成就（jiù）感。拉分型麵的原則就是簡單即好，能拉伸出來的堅（jiān）決不掃描，或者用其它高（gāo）級命令。其次拉分型麵（miàn）時要有大局觀，盡量簡化分型麵（miàn），不要搞（gǎo）的七七八八的，如果不是精密模具，那些0.1~0.5的插穿（chuān）位能（néng）避免的就要避（bì）免。另外分型麵還（hái）要遵循一個（gè）原則，就是盡量（liàng）順著產品趨勢做。那樣做出來的（de）分型麵才會beautiful。

    串插一句題外話，在學習三維軟件時，一定要（yào）切（qiē）記，每個命令的原理都弄明白，那你就知道（dào）在什（shí）麽時候能用到那個命令。很多（duō）時候重要的不是你不會用軟件，而（ér）是你不會活學活用（yòng）軟（ruǎn）件。同（tóng）樣一（yī）個命令，有經驗的（de）人（rén）會有很多種（zhǒng）靈活的用法，這（zhè）點體現在UG上是最明顯的。一句話，重要的是思路，而不（bú）是工具本身。在做分型麵的時候，隻需要知道，插穿麵（miàn）的角度能大就大，碰穿麵的麵積能大就大，拉出來的枕位能寬就寬。要充分考慮你現在（zài）手上拉的這個分型麵將來實際模具做出來後，人（rén）家車間負責飛模的師傅會不（bú）會罵你就行了。如果你覺得不會挨罵（mà），那（nà）就OK，繼續進（jìn）行，當將來（lái）你真（zhēn）的被罵了，這些就是（shì）你的經驗。

    在做（zuò）分（fèn）型（xíng）麵的同時肯定是要考慮滑塊跟斜頂的排布的，因為那些也要涉及到分型麵的改動。典型滑（huá）塊結構就是三角函數關係，這個沒事（shì）自己多算算就行（háng），但要保證斜導柱的角（jiǎo）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就粗，別太小氣，因為斜（xié）導柱是要受力的。另外滑塊也分很多變異的（de）結構，例如上坡滑塊、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、滑塊帶斜頂，等等，這些（xiē）特殊結構（gòu）都是充分利用了三角函數（shù）關（guān）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（huá）塊的計算（suàn）公式（shì）各大論壇都有詳（xiáng）細的介（jiè）紹，我就不在此（cǐ）贅（zhuì）述了。

    其次（cì）是斜頂（dǐng），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，而且動作也會很不順暢，具體原理參照三角函數與理論力學。斜頂的形狀有很多演化形式，例如，上坡斜頂，下坡斜頂，歪脖子斜頂，鑲拚斜頂杆的大斜頂，鑲拚圓杆的大斜頂（dǐng），鑲拚掛台的小斜頂，頂塊下麵（miàn）走斜頂的，滑（huá）塊上走斜頂的，斜頂上走斜頂的，斜頂上帶反頂的，等（děng）等（děng），這些所有的結構都是一個目的，利用三角函數（shù）把產品的倒扣做出來。

    由此可見，學（xué）好三角函數是多麽的重要啊！所以（yǐ）至於各種特殊的結構，都是人想出來的（de），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（qù）隨便想，想好了，就去大膽的設計，搞不好你就有新發明呢，但設計完後，一定要驗證下三（sān）角（jiǎo）函（hán）數的關係（xì），就是實際模擬下模具的開合模動作（zuò），以及考慮下在注塑時會不會有問題等等。

    說著說著，我們（men）分模分好（hǎo）了。接下來就是模具結（jié）構的排位了，這些內（nèi）容都是事（shì）先要理清頭緒的（de），根據產品的（de）實際情況，選用不同類型的模具結（jié）構，例如，兩板模，三板模，熱流道，IMD，IML，雙色，疊模等等。所有（yǒu）的模具（jù）結構類型都是為了能很好的實現產品的量產而服務的（de）。

    在選用模架時，我們（men）就要充分考慮剛（gāng）才提到的那4點注意事項了。  選好了模架我們就要（yào）考慮模具的鑲（xiāng）拚了（le），鑲拚的原則就是簡化加工，節省材料，利於產（chǎn）品成型，比如排氣等等。你（nǐ）覺得模具（jù）上存在特別薄的地方，一定要單獨鑲拚出（chū）來，易於將來更換。在鑲拚的時候要充分考慮鑲件的強度，加工性，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（zhǔn）件的原則就是先重點後局部，盡量布置平衡對稱。一般都（dōu）是要先加頂杆的，加頂杆時一定要考慮水路的排（pái）布。一般情況（kuàng）下，要優先考慮頂杆的排布，然後（hòu）大體設（shè）計水路，然後再根據實際情（qíng）況（kuàng）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（wài）要加（jiā）在產品的楞，台，邊等強度結構比較好的地方，以免頂白或頂出不平衡。

    排（pái）水路的原則就是加頂出的原則，因為一（yī）般來（lái）講，產品抱緊力大的地（dì）方（fāng）也就是產品的熱點，需要加強冷卻的（de）部位，這個矛盾需要調（diào）節好。至於到底是（shì）用頂杆還是用頂塊或者推板，就需要（yào）具體問題（tí）具（jù）體分析了。這個要結合產品的結（jié）構特點來分析，比如產品容（róng）易粘前模，就要考慮要不要後模（mó）加倒扣，或者前模加頂（dǐng）出，這些都是自然而然的事情，但很（hěn）多朋友都不會想全麵是什麽原因（yīn）呢，那還是因為沒有對（duì）產品（pǐn）結構分析充（chōng）分，沒有實際（jì）考慮下產品在注塑過程中的狀態。這（zhè）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（jiàn）了，大家在加的時候盡量考慮對稱平（píng）衡就是了（le）。  整套模具設計完成（chéng）後，一定要做以下幾項檢（jiǎn）查，首先是鑲塊的拔模分析，看（kàn）看有沒有倒扣的地方，其次是模具各零件的（de）幹涉檢查，重中之（zhī）重。現在的三維軟件都有這項功能，方（fāng）便的很。然後就是模具開合模動作的模擬，再簡單的模具隻要自己（jǐ）不是太清晰（xī），就一定要實際模擬下，另（lìng）外就是模具各零件的（de）可加工性（xìng）以及模具（jù）的（de）裝配過程，別辛辛苦苦設（shè）計出來了個（gè）巧妙的結構，理論（lùn）計算也沒問題，加工完了，結果裝不進去，或（huò）者（zhě）不好裝配。

    至此，可以恭喜你了，大體的流程都已經結（jié）束了。其實模（mó）具設（shè）計是個充滿（mǎn）著矛盾的（de）事情。想設計完美些，模具費用就高了，想設計簡單一些，可（kě）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（jù）設計沒有絕對的。隻要尋好了那個平衡（héng）點，你設計的模具就是成功的。所以，別人設（shè）計的（de）結構未必都適合你。隻要遵循了以上的模具設計要點，估計大（dà）家都能設（shè）計出比較合理的模具結構來。由於本人水平有限，有些地方可能有（yǒu）點偏頗（pō），希望（wàng）大家討論指正。