​拋（pāo）磚引玉（yù），模具師傅的設計（jì）心得體會

　　

從（cóng）事注塑模具結構設計，我曾設計過家電，汽車，電子產品類的模具，設計水平不見得有多高，但幹過的（de）活多又雜。今天和大家共同探討注塑模具的設計（jì），希（xī）望對行業的朋友（yǒu）有拋磚引玉的作用。


 

1. 檢查產品結構

 

首先（xiān）我們拿到一個產品後，先不要急著分模（mó），最重要的一件事就（jiù）是先檢查產品（pǐn）結構，包括拔模、厚度等模型問題。當然這些對於一個剛剛從事模具結構設計的人來說，可（kě）能（néng）是比較困難的。因為（wéi）他（tā）們可能不（bú）知道如何才是比較適合模具設計用（yòng）的產品。這些沒關係（xì），隻是自己日常（cháng）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（dǎo）扣的地方後，你基本上已經知（zhī）道了模具分型麵的走向，以及澆口的位置，當然這些最終還是要（yào）跟客戶確認的。

 

2. 確認影響模具結構的項目

 

有人說，是（shì）不是我分析好了產品結構後，就（jiù）可以開始設計模具了呢，答案當然是（shì）NO。要想在設計（jì）時少走彎路，一些（xiē）關於影響模具結構（gòu）的項目是一定要確認好（hǎo）的。

 

（1）客戶用來生產的注塑機的噸位及型（xíng）號（hào）類型。這個確認不好，你就沒法確認你（nǐ）模具的澆口套的入口直徑以及定位圈的直（zhí）徑，頂出孔（kǒng）的大小跟位置，還有注塑機能伸進模具內（nèi）的深度，甚至模架的大小，閉合高度等等（děng）。你（nǐ）辛辛苦苦的設計好了一套用油缸（gāng）抽（chōu）芯的模具結構，你也頗有成就感，可模具到了客戶（hù）那裏沒法生產，因為客戶那（nà）裏隻有電動（dòng）注塑機，而且沒另外加中子，估計那時你會有（yǒu）種欲哭無淚的感覺。

 

（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（què）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槽（cáo）。

 

（3）分析產品的問題點，以及產品夾線，產品材料及收縮（suō）率。不要想當然的認為PP的塑料收縮率（lǜ）就一定是1.5%，這個（gè）一定要跟客戶確認好，要（yào）知道他們最（zuì）終用於生產的材料是（shì）什麽牌號的，有（yǒu）沒有添加什麽改性材料等等。有條件時（shí），最好能熟知產品的裝配關係以（yǐ）及（jí）產品的用途等等，這些信息對（duì）於將來的模具結構設計是非常有幫助（zhù）的。因為了解了這些，你就知道哪些是外觀麵，哪些是非（fēi）外觀，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（pǐn）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消或改成另外一種簡（jiǎn）單形式的。

 

一定要牢記，做模具（jù）的過程就是把複雜問題簡單（dān）化的過程。常看到一些人（rén）以做了一套多麽多麽複雜的（de）結構而感到驕傲自（zì）豪，我覺得那是非常得無知。因為很多產（chǎn）品工程師可能會由於自（zì）身（shēn）的經驗問題，設計了一些不太合理的結構，如果作為（wéi）下遊工序，不（bú）能幫他們（men）指正的話，他們（men）可能永遠都覺（jiào）得那樣設計是（shì）沒問題的。那我們（men）產品工程師的進步就會非常的緩慢。  

 

（4）模具水路外接參數，油路外接參數，電路外接參數，氣路外接參數。隻有（yǒu）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，後來發現客戶需要在模具內部串聯（lián）油路，那時你再改動（dòng），估計會累個半死，因為你水路，頂杆，螺釘什麽的都好不容易排好（hǎo）了位。像這四路的設計順（shùn）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（de）動作就會有先後，容易頂出不平衡。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，因為水（shuǐ）路要保證冷卻效果，分布（bù）不均會影響產（chǎn）品質量及模具（jù）壽命；最（zuì）後才是氣路跟電路。在模具上的放置順序是，最靠近TOP方向的（de）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（kě）以著手設計模具了

 

首先是分模，這個過程估計是（shì）大家都比較喜（xǐ）歡（huān）的過程。因為分出（chū）模來有成就感。拉分型麵的原則就是簡單即好，能拉伸出來（lái）的堅決不（bú）掃描，或者用其它（tā）高級命（mìng）令。其次拉分型麵時要有大局觀，盡量簡化分型麵，不（bú）要搞的七（qī）七八八的，如果不是精密模具，那些0.1~0.5的插穿（chuān）位能避免的就要（yào）避（bì）免。另外分型麵還要遵循一個原則，就是盡量順著產品趨勢（shì）做。那樣做出來的分型麵才會beautiful。

 

串插一（yī）句題外話，在學習三維軟件時，一定要切記，每個命令的原理都弄明白，那你就（jiù）知道在什麽時候能用到那個命令。很多（duō）時候（hòu）重（chóng）要的（de）不是你不會用軟（ruǎn）件，而是你不會活學活（huó）用軟件。同樣一個命令，有經驗的人會有很（hěn）多種靈活的用法，這點體現在UG上是最明顯的。一句話，重要的（de）是（shì）思路，而（ér）不是工具（jù）本身。在做分型麵的（de）時（shí）候，隻需要知道，插穿麵的角（jiǎo）度能（néng）大就大，碰穿（chuān）麵的麵積能大就大，拉出來的枕位能寬就（jiù）寬。要充分考慮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（shī）傅會不會罵你就行了。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（le），這些（xiē）就是（shì）你的經驗。

 

在做分型麵的（de）同時肯定是要考慮滑塊跟斜頂的排布的，因（yīn）為那些也要涉及到分型麵的改動。典型滑塊結構就是三角函數關係，這個沒事自己多算（suàn）算（suàn）就行，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，例如上坡滑塊、下（xià）坡滑塊、內抽滑塊、油缸抽、前模滑塊、滑塊帶滑塊、滑塊帶反頂、滑塊帶斜頂，等等，這些特殊結構都是充分利用了三（sān）角函數關係式，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。滑塊（kuài）的計算公式各大論壇都有詳細的介紹（shào），我就不在此贅述了。

 

其次（cì）是斜頂，斜頂比較靈活，但典型斜頂的（de）角度也不要（yào）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（ér）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）有很多演化形式，例如，上坡（pō）斜頂，下坡斜頂，歪脖子斜頂，鑲拚斜頂杆的大斜（xié）頂（dǐng），鑲拚圓杆（gǎn）的大斜（xié）頂，鑲拚掛台（tái）的小斜頂，頂塊下麵走斜（xié）頂的，滑塊上走斜（xié）頂的，斜頂上（shàng）走斜頂的，斜頂上帶反頂的，等等，這些所有的結構都是（shì）一個目的，利用三角函（hán）數把產品的倒扣做出來。

 

由此可見，學好三角函（hán）數是多麽的重（chóng）要啊！所以至於各（gè）種特殊的（de）結構，都是人（rén）想出來的，你大可以充分發揮（huī）你的想象力，不管什麽樣的結構都可以去隨便想，想好了，就去大膽的設計，搞不好你就（jiù）有新（xīn）發明呢，但設計完後，一定要驗證下三角函數的關係，就是實際模擬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。

 

說著說著，我（wǒ）們分模分好（hǎo）了。接下來就是（shì）模具（jù）結構的排位了，這些內容都是事先要理清頭緒的（de），根據產品的實際情況，選用不同類型的模具結構，例如，兩板模，三（sān）板模（mó），熱流道，IMD，IML，雙色，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。

 

在選用模架時，我們就要充分考慮剛才提（tí）到的那（nà）4點注意事項了。  選（xuǎn）好了模（mó）架我們就要考慮模具的鑲拚了，鑲拚的（de）原則就是簡化加工，節省材料，利（lì）於產品成型，比（bǐ）如排氣等等。你覺得模具上存（cún）在特別薄的地方，一定要單獨鑲（xiāng）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，以及將（jiāng）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，盡量布置平衡（héng）對稱。一般都（dōu）是要先加頂杆的，加頂杆時一定要考（kǎo）慮水路（lù）的排（pái）布。一般情況下，要（yào）優先考慮頂杆的排布，然後大（dà）體設計水路，然後再根據（jù）實際情況調整水路（lù）頂杆，使兩者達到平衡（héng）。加頂出的原則就是抱緊力大的地方，另外要加在產品的楞，台，邊等（děng）強度結構比較好的地方，以免頂（dǐng）白或頂出（chū）不平衡。

 

排水路的原則就是加頂出的原則，因為（wéi）一般來講，產品抱緊力大的地方也就是產品的（de）熱（rè）點（diǎn），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板，就需要具體問題具體（tǐ）分（fèn）析（xī）了。這個要結合產品的結構（gòu）特點來分析，比如產（chǎn）品容易粘前模，就（jiù）要考慮要不要後模加倒扣，或者（zhě）前模加頂出，這（zhè）些都是自然而然（rán）的事情，但很多朋友（yǒu）都不會想全麵是什麽原因呢，那還是因為沒有對產品結構分析充分，沒有（yǒu）實際考慮下產品在（zài）注塑過程中的狀態。這是問（wèn）題的關鍵。

 

頂杆水（shuǐ）路加完了，剩下的就是（shì）那些亂七八糟的標（biāo）準件了，大家在加的時（shí）候盡量考慮對稱平衡就是（shì）了。  整套模具設計完成（chéng）後，一定要做以下幾項檢查，首先是鑲塊的拔（bá）模分析，看看有沒有倒扣的地方（fāng），其次是（shì）模具各零件的幹涉檢查（chá），重中之重。現在的（de）三（sān）維軟件（jiàn）都有這項（xiàng）功能，方（fāng）便的（de）很。然（rán）後（hòu）就是模（mó）具（jù）開合模動（dòng）作的模擬，再簡（jiǎn）單的模（mó）具隻（zhī）要自己（jǐ）不是太清晰，就一定（dìng）要實際模擬下，另（lìng）外就是模具（jù）各零件的可加工性以及模具的裝配過程，別辛辛苦苦設（shè）計出來了個巧妙的（de）結（jié）構，理論計算（suàn）也沒問題，加工完（wán）了，結果裝不進去（qù），或者不好裝配（pèi）。

 

至此，可以恭喜你了，大（dà）體的流程都已經結束了。其實模具設計是個（gè）充滿著矛盾的事情（qíng）。想設計完美些，模具費用就（jiù）高了，想設（shè）計（jì）簡單一些，可能產品就要改或者模具的強度，使用壽命都會有影響。所以模具設計沒（méi）有絕對的。隻要尋好了（le）那個平衡點，你設計的模具就是成功的。所（suǒ）以，別人設計的結構（gòu）未必都適合你。隻（zhī）要遵循了以上的模具設計要點（diǎn），估計大家都能設計出比較合理的模具結構來（lái）。由（yóu）於本人水平有限，有些地方可能有點偏頗，希望大家討論指正。