​拋磚引玉，模具師（shī）傅的設計心得體會

　　

從事注塑模具結構設計，我曾（céng）設（shè）計過家電，汽車，電子產品類的模具，設計水平不見（jiàn）得有多（duō）高，但幹過的活多又雜（zá）。今天和大家共同探（tàn）討注塑模具的設計，希（xī）望對行業（yè）的朋友（yǒu）有（yǒu）拋磚引玉的作用（yòng）。


 

1. 檢查產（chǎn）品結構

 

首先我們拿到一個產品後（hòu），先不要急著分模，最重要的（de）一（yī）件事就是先檢查產（chǎn）品結構，包括拔模、厚度（dù）等模型問題。當然這些對於一個剛剛從事模具結構設計（jì）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較（jiào）適（shì）合模（mó）具設計用的（de）產（chǎn）品。這些沒關係，隻是自己日常積累的一個過程。當（dāng）你分析完產（chǎn）品的拔模、壁厚，以及在出模方向有倒扣的地方後，你（nǐ）基本上已（yǐ）經知道了模具分型麵的走向，以及澆口的（de）位（wèi）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（xiàng）目

 

有人說，是不是（shì）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。要想在設（shè）計時少走彎路，一（yī）些關於影響模具結構的項目是一定要確認好的。

 

（1）客戶用來生產的注塑（sù）機的噸位及型號類型。這個確認不好，你就（jiù）沒法（fǎ）確（què）認你模具的澆（jiāo）口套（tào）的入口直徑以及定位圈的直徑，頂出（chū）孔（kǒng）的大小跟位置，還有注塑（sù）機能伸（shēn）進模具內的深（shēn）度，甚至模架的大小，閉合高（gāo）度等等。你辛辛苦苦的設計（jì）好了一套用油缸抽芯的模具結構，你也頗（pō）有成就感，可模具到（dào）了客戶（hù）那裏沒法生產，因為客戶那裏（lǐ）隻（zhī）有電動注塑機，而且沒另外加中（zhōng）子，估計那時你會有種（zhǒng）欲哭無淚的（de）感覺。

 

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

 

（3）分析產品的問（wèn）題點，以及產品夾線，產品材料及收縮率。不要想當然的認為PP的塑料收（shōu）縮率就一定是1.5%，這個一定要跟客戶確認好（hǎo），要（yào）知道他們最終用於生產的材料是什麽牌號的，有沒有添（tiān）加什麽改性材料等等。有條件時，最好能熟知產品的裝配關係以及產品的用途等（děng）等，這些信息對於將來的模具（jù）結構設計是非常有（yǒu）幫助的。因為了（le）解了這些，你就知道哪些是外（wài）觀麵，哪些是非外觀，哪些地方的拔模角度是可以隨便加大的，哪些地（dì）方是不能改的。甚至包（bāo）括一些產品的結構，如果你了解了（le）產品的實際裝配關係（xì）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式的。

 

一定要牢（láo）記，做模具的過程就是把複雜問題簡（jiǎn）單（dān）化的（de）過程。常看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（dé）那是（shì）非常得無（wú）知。因為（wéi）很多產品工程師可能會由於（yú）自身的經驗問題，設計了（le）一些不太合理的結構，如果作為下遊工序，不能幫他們指正的（de）話（huà），他們可能永遠都覺得（dé）那（nà）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。  

 

（4）模具水路外接參數（shù），油路外接參數，電路外接參（cān）數，氣路外接參數。隻有在設計之前了（le）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，後來發現客戶需要在模具內部（bù）串聯（lián）油路（lù），那時你（nǐ）再改動，估計會累個半死，因為你水路，頂杆（gǎn），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（bān）是先保證油路（lù），因為油路要（yào）分布平衡，特指需要油缸頂出的模具結構，如果（guǒ）油路不平衡的話，油缸頂出的動作就會有先後，容易頂出不平衡。當然也可（kě）以采用齒輪分油器,但（dàn）那樣就更複雜了；其次是水路（lù），因為水路要保證冷卻效果，分布不均會影響（xiǎng）產品質量及模具壽命（mìng）；最後才是氣路跟電路。在模具上（shàng）的放置順序是，最靠近TOP方向（xiàng）的是電路，然後是水路，氣路，最下麵的是油路接頭。

 

掌握（wò）了這（zhè）些信（xìn）息（xī）後，我們就可以著手設計模（mó）具了

 

首先（xiān）是分模（mó），這個過程估計是大家都比較喜歡的過程。因為分出模來有（yǒu）成就（jiù）感（gǎn）。拉分型麵的原則就是簡單即好，能拉伸出來的堅決不掃描，或者用其它高級（jí）命令。其（qí）次（cì）拉分型麵時要有大局觀，盡量簡化分型麵，不要搞的七七八八的，如果不是精密模具，那些0.1~0.5的插穿位能避免的就要避免。另外分型麵還要（yào）遵循（xún）一個原則，就是盡量順著產品趨勢做。那樣做出來的分型麵（miàn）才會beautiful。

 

串插一（yī）句題外話，在學習三維軟件時（shí），一定要切（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（yòng）到那（nà）個命令。很多時候重要的不是你（nǐ）不會（huì）用軟件，而是（shì）你不會活學活用軟件。同樣（yàng）一個命令，有經驗的人會有很多種靈活的用法，這點體現在（zài）UG上是（shì）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（miàn）的時候，隻需要知道，插穿麵的角度能大就（jiù）大，碰穿麵的麵積能大就大，拉出來的枕位能寬就寬。要充分考慮你現在手上拉（lā）的這個分型麵將來實（shí）際模具做出來後，人家車間負責飛模的師傅會（huì）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（zhè）些就是你的經驗。

 

在做（zuò）分型麵的同時肯定是要考慮滑塊跟斜頂的排布的，因為那些（xiē）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，這個沒事自己多（duō）算算就（jiù）行，但要保證斜導柱（zhù）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，因為斜導柱是要受力的。另外滑塊也分很多變異的結構，例如（rú）上坡滑塊、下坡滑塊（kuài）、內抽滑塊、油缸抽、前模滑塊、滑塊（kuài）帶滑塊、滑（huá）塊（kuài）帶反頂（dǐng）、滑塊帶斜頂，等等，這些特殊結構都（dōu）是充分利用了三角函數關係式，目的就是為了實現（xiàn）產（chǎn）品倒扣的（de）脫模（mó），及（jí）模具的正常開（kāi）合模動（dòng）作。滑塊的計算公式各大論壇（tán）都有詳細（xì）的介紹，我就（jiù）不在此（cǐ）贅述了。

 

其次是斜頂，斜頂比較靈活，但典型（xíng）斜頂的角度也不要太大，盡量不要超（chāo）過15度，當然你非要做20度（dù）也行，但壽命就很難保證了（le），而且動作（zuò）也會很不順暢，具體原理參照三角函數與理論力學。斜（xié）頂的形狀有很多演化形式，例如（rú），上（shàng）坡斜頂，下坡斜頂，歪（wāi）脖子斜頂，鑲拚斜頂杆的（de）大斜頂（dǐng），鑲拚圓杆的大斜頂，鑲拚（pīn）掛台的小斜頂（dǐng），頂塊下麵走斜頂的，滑塊上走斜（xié）頂的，斜頂上走斜頂的，斜頂上（shàng）帶（dài）反頂的，等等，這些所（suǒ）有的結構都是一個目的（de），利（lì）用三角函數把產品的倒扣做出來。

 

由此可見，學好三角函數（shù）是多麽的重（chóng）要啊！所以至（zhì）於各（gè）種（zhǒng）特殊的結構，都（dōu）是人想出來的，你大可以充分發揮你的想象力，不管什（shí）麽樣的結構都可以去隨（suí）便想，想好了，就去大膽的設（shè）計，搞不好你就有新發明呢，但設計完後，一定（dìng）要驗證下三角函數的關係，就是實際模擬下模具的開（kāi）合模動作，以及考慮（lǜ）下在注塑（sù）時會不會有問題等等。

 

說著說著，我們分模分好了。接下來（lái）就是模具結構的排（pái）位了，這些內容都是事先要理清（qīng）頭緒的，根據產品的實際（jì）情況，選用不同類型的模具結構，例如，兩板模，三板模，熱流道（dào），IMD，IML，雙色，疊模等等。所（suǒ）有的模具結（jié）構類（lèi）型都是為了能（néng）很好（hǎo）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（dào）的（de）那（nà）4點注意事項了。  選好了模架我們就要考慮模具的（de）鑲拚了，鑲拚的原則就是簡化加工，節省材料，利於產品成型，比如排氣等等（děng）。你覺得模具上存在特別薄（báo）的地方，一定要單（dān）獨鑲拚出來，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（xìng），以及（jí）將來水路的可設計（jì）性。

 

鑲拚完了後，就要加標準件（jiàn）了。加標準件（jiàn）的原則就是先重點後局部，盡（jìn）量布置平衡對稱（chēng）。一般（bān）都是要先（xiān）加頂杆的，加頂杆時一定要考慮水（shuǐ）路的排布。一（yī）般情況（kuàng）下，要優先考慮頂杆的排布，然（rán）後大體設計水路，然後再根據實際情況調整水路頂杆（gǎn），使兩者達到平衡。加頂出的（de）原則就是抱緊力大的地方，另外要加在產品的楞，台，邊等強度（dù）結構比較好的（de）地方，以（yǐ）免頂白或頂出（chū）不平衡。

 

排水路的原則就是加頂（dǐng）出的原（yuán）則，因為一般來講，產品（pǐn）抱緊力大的地方也就是產品的熱點，需要加（jiā）強冷卻的部位，這個矛盾需要（yào）調節好。至（zhì）於到底是用頂杆還（hái）是用頂塊或者推板，就需要（yào）具體問題（tí）具體分析了（le）。這（zhè）個要結合產品的結構（gòu）特點來分析，比如產品容易粘（zhān）前模，就要考慮要不要後模加倒扣，或者前模加頂出，這些（xiē）都是自然而然的事情，但很多（duō）朋友都不會（huì）想全麵是（shì）什麽原因呢，那還是因為（wéi）沒有對產品結構分析充分（fèn），沒有實際考慮下產品在注塑過程中的狀態。這是問題的關鍵。

 

頂杆水路加（jiā）完了，剩下的就（jiù）是那些亂七八糟的標準件了，大家在加（jiā）的時候盡量考（kǎo）慮對稱平衡（héng）就是了。  整套模（mó）具設計完成後，一定要做以下幾項檢查，首先是鑲塊的拔模分析，看看有（yǒu）沒有倒扣的（de）地方，其次是模具各零件的幹涉檢查，重（chóng）中之重。現在的三維軟件都有這項功能，方便的很。然後就是模具開合（hé）模動（dòng）作的模擬，再簡（jiǎn）單的模具隻要自（zì）己不是太清晰，就一定要實際模擬（nǐ）下，另外就是模具各零（líng）件的可加工性以及模具的裝配過程（chéng），別辛辛苦苦設計出來（lái）了個巧妙的（de）結構，理論計（jì）算也沒問題，加工完了，結果裝不進去，或者不好裝配。

 

至（zhì）此，可以恭喜你了（le），大體（tǐ）的（de）流程都已經結束了。其實模具設計是個充滿（mǎn）著矛盾的事情。想設計完美些，模具費用就（jiù）高了，想設計（jì）簡單一些，可能產品就要改（gǎi）或者模具的強度，使用壽命都會（huì）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（nǐ）設計的（de）模（mó）具就是成功的。所以，別人設計的結構未必都適合你。隻要遵循了以上（shàng）的模具（jù）設計要點，估計（jì）大家都能設計出比較合（hé）理的模具結構來。由於本人水平有（yǒu）限，有些地方（fāng）可能有點偏頗（pō），希望大家討論指正。