​拋磚引玉，模（mó）具師傅（fù）的設計（jì）心得體會

　　

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


 

1. 檢查（chá）產（chǎn）品結構

 

首先（xiān）我們拿到一個產品後，先不要（yào）急著分模，最重要的一件事就是先檢查產品結構，包括拔模、厚度等模型（xíng）問題。當然這些對於一個剛剛從事模具結構設計的人來說，可能是比較困難的。因為他們可能不知道如何才（cái）是比較適合模具設計用的產品。這（zhè）些沒關係，隻是自己日常積累的一個過程。當你分析完（wán）產品的（de）拔模、壁厚，以及在出（chū）模方向有倒扣的地方後，你基本上已（yǐ）經知（zhī）道了模具分型麵的走向，以及（jí）澆口（kǒu）的位置，當然這些最終還是要跟客（kè）戶確認的。

 

2. 確認影響模具結構的項目

 

有人說，是不是我分析好了產品結構後，就可以開始設計模（mó）具了呢，答案（àn）當然（rán）是NO。要想在設計（jì）時（shí）少走彎路（lù），一些關於影響模具（jù）結構的項目（mù）是一定要確認好的。

 

（1）客（kè）戶（hù）用來生（shēng）產的注塑機的噸位及型號類型。這個（gè）確認（rèn）不好（hǎo），你就沒法確認你模具的澆口套的入口直（zhí）徑以及定（dìng）位圈的直徑，頂出孔的大小跟位置，還有注塑機能伸進模（mó）具內的深（shēn）度，甚至模架的大小，閉合（hé）高度等等。你辛辛苦（kǔ）苦（kǔ）的設計好了一套用油缸抽芯的模具結構，你也頗有成就感（gǎn），可模具到了客戶那裏沒（méi）法（fǎ）生產，因為客戶那裏隻有電動（dòng）注塑機（jī），而且沒（méi）另外（wài）加中子，估計那時你會有種欲哭無淚的感覺。

 

（2）客戶注塑機（jī）的碼（mǎ）模方式。一（yī）般常用的是壓板碼模，螺絲（sī）碼模（mó），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（shí），到底需不需要設（shè）計碼模螺絲過孔或者（zhě）碼模槽。

 

（3）分析產品的問題點（diǎn），以及產品夾線，產品材（cái）料及（jí）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（hù）確認好，要知道（dào）他們最終用於生產（chǎn）的材料是什麽牌號的，有（yǒu）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（de）用途等等，這些信息對（duì）於將來的模具結構設計是非常有幫助的。因為了解了這些，你就知道哪些是外觀麵，哪些是非外觀（guān），哪些地方的拔模角度是可以隨便加大的，哪些地方是不能改的。甚至包括一些產品的結（jié）構（gòu），如果（guǒ）你了解了產品（pǐn）的實際裝配關係以及用途，你（nǐ）就知道哪些倒扣結構是可（kě）以取消或改成另外一種簡單形式的。

 

一定要牢記，做模（mó）具的（de）過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（gòu）而感到驕傲自豪（háo），我覺得那是非（fēi）常得無（wú）知（zhī）。因為很多產品工程師可能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（xià）遊工序，不能幫他（tā）們指正的話（huà），他們（men）可能永遠都（dōu）覺得那樣設計是沒（méi）問題的。那我們產品工程師的進步（bù）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，氣路外接參數。隻有在設計（jì）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，後來發現客戶（hù）需要在模具內部串（chuàn）聯油路，那時你再改動，估（gū）計會累個半死，因為你水（shuǐ）路，頂杆（gǎn），螺釘什麽的都好不容（róng）易（yì）排好（hǎo）了位。像這四路的設計順序一般（bān）是先保證油路，因（yīn）為油路要（yào）分布平衡，特指需要油缸頂出的（de）模具結構，如果油路（lù）不平（píng）衡（héng）的話，油缸頂出的（de）動（dòng）作就（jiù）會有先後，容易頂出不（bú）平衡。當然也可以采（cǎi）用齒輪分油（yóu）器（qì）,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。在模具上（shàng）的放置（zhì）順序是，最靠近TOP方向的是（shì）電路，然後是（shì）水路，氣路，最下麵（miàn）的是油路接頭（tóu）。

 

掌握了這些信息後，我們就可（kě）以著手設計模具（jù）了

 

首先是分模，這個過程估（gū）計是大家都比較喜歡（huān）的過程。因為分出模來有成就感。拉分型（xíng）麵的原則就是簡（jiǎn）單即好，能拉伸出來的堅決（jué）不（bú）掃描，或者用其它高級命令。其次（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（de）就要避免。另外（wài）分型（xíng）麵還要遵循一個（gè）原則，就（jiù）是盡量順著產（chǎn）品趨勢做。那樣做（zuò）出（chū）來的分（fèn）型麵（miàn）才會beautiful。

 

串插一句題外話，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（yòng）到（dào）那個命（mìng）令。很多時候（hòu）重要的不是你不會用軟件，而是你不會活學活用軟件。同樣（yàng）一個命令，有經驗的（de）人會有很多種靈活的用法，這點體現（xiàn）在UG上是最明（míng）顯的（de）。一句話，重（chóng）要（yào）的（de）是思路，而不是工具（jù）本身（shēn）。在做分型（xíng）麵的時候（hòu），隻需要知道，插穿麵的角度能大就大（dà），碰穿麵的麵積能大就大，拉（lā）出（chū）來的枕位能（néng）寬就寬。要充分考慮你現在手上拉的這個分型麵將（jiāng）來（lái）實際模具做出（chū）來後，人家車間負責飛（fēi）模的師傅會不會罵你就行了。如（rú）果你覺（jiào）得不會挨罵，那就OK，繼續進行，當將來你真的被罵（mà）了，這些就是你的經驗。

 

在做分型麵的同時肯定（dìng）是要考慮滑塊跟斜頂的排（pái）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，這個沒事自己多算算就行，但要保證斜導柱（zhù）的角（jiǎo）度不要太大，盡量做到30度以下（xià）。斜導柱選（xuǎn）用的原則就是能粗就粗，別太小氣，因為（wéi）斜導柱是要受力的。另外滑（huá）塊也分很多變異的結構（gòu），例如上坡滑塊、下（xià）坡滑塊、內抽（chōu）滑塊、油缸抽、前模滑塊、滑塊帶滑塊、滑塊帶反頂、滑塊帶斜頂，等等，這些特殊結構（gòu）都是（shì）充分利用了三角（jiǎo）函數關係式，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）塊的計算公式各大論壇都有詳細的（de）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（xié）頂的角度也不要太大，盡量（liàng）不要超過15度，當然（rán）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力學。斜頂的形狀（zhuàng）有很（hěn）多演化形式，例如（rú），上坡斜頂，下坡斜頂，歪脖子（zǐ）斜（xié）頂，鑲拚斜（xié）頂杆的大（dà）斜頂，鑲拚圓杆（gǎn）的（de）大斜頂，鑲拚掛台的（de）小斜頂，頂塊下麵走（zǒu）斜頂的，滑塊上走斜頂的，斜頂上走（zǒu）斜頂的，斜頂上帶反頂的，等等，這些所（suǒ）有的結構都是一個目的，利用三角函數把產品的倒扣做出來。

 

由此可見，學好三角函數是多麽的重要啊！所以至於各種特殊的結構，都是人想出（chū）來的，你（nǐ）大可以充分發揮你的想象力，不管什麽樣的結構都可以去隨便想，想好了（le），就去大膽的設計，搞不好你就有新發明呢（ne），但設計完後，一定要驗證（zhèng）下三角函數的關係，就是實際模擬（nǐ）下模具的開合模動作，以及考慮下在注塑時會不會有問題等等（děng）。

 

說著說著（zhe），我們分模分好（hǎo）了。接（jiē）下（xià）來就是模具結構的排位了，這些（xiē）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結構（gòu），例如（rú），兩板模，三板模，熱流道，IMD，IML，雙（shuāng）色，疊模等等。所有的模具結構類型都是為（wéi）了能很好的實現產品的量產而服務的（de）。

 

在選用模架時，我們就要（yào）充分考慮剛才提到的那4點注意（yì）事項了。  選（xuǎn）好了模架我們就要考慮（lǜ）模（mó）具的鑲拚了，鑲拚的原則就是簡化（huà）加工，節省材料，利（lì）於產品成（chéng）型，比如（rú）排氣（qì）等等。你覺得模具上存在特別薄的地方，一（yī）定要單獨鑲拚（pīn）出來，易於將來更換。在鑲拚的時候要充分（fèn）考慮鑲件的強度，加工性，以及將來水路的可設計性（xìng）。

 

鑲拚完了後（hòu），就（jiù）要加標準（zhǔn）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。一般都是要先加頂杆的，加頂杆時一定（dìng）要考慮水路的排布。一般情況（kuàng）下，要優（yōu）先考慮（lǜ）頂杆的排布，然後大體設計水路，然後再根據實際情況調整水路（lù）頂杆，使兩者達到平衡。加（jiā）頂出（chū）的原則就是抱緊力大的（de）地（dì）方，另外要加在產品的楞，台，邊等強度結（jié）構比較好（hǎo）的地方，以免頂白或頂出不平衡。

 

排水路的原則就是加頂出的原則，因為一般（bān）來講，產（chǎn）品抱（bào）緊（jǐn）力大的地方也就是產（chǎn）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（jiù）需要具體（tǐ）問題具體分析了。這個要結合產（chǎn）品的結構特點來（lái）分析，比如產品容易粘前模，就要（yào）考慮要不要後模加倒扣，或者前（qián）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（quán）麵是什麽原因呢，那還是因為沒有對產品結構分析充分，沒有實際考慮下產品在注塑過程中的狀態（tài）。這是問題的關（guān）鍵。

 

頂杆水路加完了，剩下的就（jiù）是那些（xiē）亂七八糟的標準件了，大家在加的時候盡量考慮對稱平衡（héng）就是了。  整套模具設計（jì）完成後，一定要做以下幾項檢查，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幹涉檢查，重中之重。現在的三（sān）維軟件都（dōu）有這項功（gōng）能，方便的很。然後就是模具（jù）開合模動作的模擬，再簡（jiǎn）單的模具（jù）隻要自己不是太清晰，就一定要實際模擬（nǐ）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，別辛辛苦苦設計出來了個巧妙的結構，理論計算也沒問題，加工（gōng）完了，結果（guǒ）裝不進去，或者不好裝配。

 

至此，可以恭喜你了，大體的（de）流程都（dōu）已經結束了。其實模具設計是個（gè）充滿著矛盾的事情（qíng）。想設計完美（měi）些（xiē），模具費用（yòng）就高了，想設（shè）計簡單一些，可（kě）能產（chǎn）品就要改或者模具的強度，使用（yòng）壽命都會有影響。所（suǒ）以模具設計沒有絕對（duì）的。隻要尋好了那個平衡點，你設計的模具就（jiù）是成功的。所以，別人設計的結構未必都適合你。隻要遵循了以上的模（mó）具設計要點，估計大家都能設（shè）計出比較合理的模具（jù）結構來。由於本人水平有限，有些地方可能有點偏頗，希望大家討論（lùn）指正。