​拋磚引玉，模具師傅的設計心得（dé）體會

　　

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


 

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（fèn）模，最重要的一件（jiàn）事就是先檢查產品結構，包（bāo）括拔模、厚度等模型問題。當然這些對於一個（gè）剛剛從事模具結（jié）構設（shè）計（jì）的人來說（shuō），可能是比較困難的（de）。因為他們可能不知（zhī）道（dào）如何才是比較適合模具設計用的產品。這些沒（méi）關係，隻是（shì）自己日常積累的（de）一個過（guò）程。當你分析完產品的拔模、壁厚，以及在出模（mó）方向有倒扣的（de）地方後（hòu），你基本上已經知道了模具分型麵的（de）走向，以及澆口的位置，當然這些最終還是要跟客戶（hù）確認（rèn）的。

 

2. 確認影響（xiǎng）模具結構的項目

 

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

 

（1）客戶用來生產的注塑機的噸位及型號類型。這個確認不好，你就沒法確認你模（mó）具的澆（jiāo）口套的入口直徑以及定（dìng）位圈（quān）的直徑，頂出孔的大小跟位（wèi）置，還有注塑機能（néng）伸進模具內的（de）深度，甚至模架的大小，閉合高（gāo）度等等。你辛辛苦苦（kǔ）的設計好了一套用油缸抽芯的模具結（jié）構，你也頗有成就感，可模（mó）具到了客戶（hù）那裏沒法生產，因（yīn）為（wéi）客戶那裏隻有電動注塑機，而且沒另外加中子，估計那時你會有種欲哭無淚的感覺（jiào）。

 

（2）客戶注塑機的（de）碼模方式。一（yī）般常用的是壓板碼模，螺絲碼模，液壓碼模，磁力碼模等等。這個確認好了，你（nǐ）才知道你設（shè）計（jì）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，以及產品夾線，產品（pǐn）材料及收縮率。不要想當然的認（rèn）為PP的塑料收縮率就一定是1.5%，這個一定要跟客戶確認（rèn）好，要知道他們（men）最終（zhōng）用於生產的材料是什麽牌號的，有沒有添加什麽改性材料等等。有條件時，最好能熟知產品的裝配關係以及產品的用途（tú）等等，這些信息對於將來的（de）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（nǎ）些是外觀麵，哪些是非外觀，哪些地方的拔模角度是可以（yǐ）隨便加大的，哪些地方是不能改（gǎi）的。甚至包括一些產品的結構，如果你了解了（le）產品的（de）實際裝配關（guān）係以及用途，你（nǐ）就知道哪些倒扣結（jié）構是可（kě）以取消（xiāo）或改（gǎi）成另外一種簡單形式的。

 

一定要牢（láo）記，做模具的過程（chéng）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而感到驕（jiāo）傲自豪，我覺得那是非常得無（wú）知。因為很多產品工程師可（kě）能會由於自身的經驗問題，設計了一些不太合理的結構，如果作為下遊工（gōng）序，不能幫他們指（zhǐ）正的話，他們可（kě）能永遠都覺得那樣設計是（shì）沒問題的。那我們產品工程師的（de）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（lù）外接參數（shù）。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（xìng）的設計水（shuǐ）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（gǎi）動，估計會累個半死，因為你水路，頂杆，螺釘什（shí）麽的都好不容易排好了位。像這四（sì）路的設計順序（xù）一般是先保（bǎo）證油路，因為（wéi）油（yóu）路要（yào）分布平衡，特指需要油缸（gāng）頂出的模具結構，如果油路不平衡的話，油缸（gāng）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分（fèn）油器,但那樣就更複雜了；其次是水路，因為水路要保證冷（lěng）卻效果，分布不均會影響產（chǎn）品質（zhì）量及模具壽命；最後才是氣路跟電路。在模具上的（de）放置順（shùn）序是，最靠近TOP方向的是電路，然（rán）後是水路，氣路，最下麵（miàn）的是油路接頭（tóu）。

 

掌握了（le）這些（xiē）信息後，我們就（jiù）可以著手設（shè）計模具了

 

首先是分模，這個（gè）過程估計是大家都比較喜歡（huān）的過（guò）程。因為分出模來有成就感。拉分型麵（miàn）的原則就是簡（jiǎn）單即好，能拉伸出（chū）來的堅決不掃描，或者用其它高級命令（lìng）。其次拉分型麵時（shí）要有大局觀，盡量（liàng）簡化分（fèn）型（xíng）麵，不（bú）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（chuān）位能避免的就要避免。另（lìng）外分型麵還要遵循一個（gè）原則，就是盡量順（shùn）著產品趨勢（shì）做。那樣做出來的分型麵才（cái）會beautiful。

 

串插一句（jù）題外話，在學習三維軟件時（shí），一定要切記，每個命令的原（yuán）理都弄明白，那（nà）你就知道在什麽時候能（néng）用到那個命令。很（hěn）多時候重要的不是你不（bú）會用軟件，而是你不會活學活用軟件。同樣一個命令，有經驗的人會有很多種（zhǒng）靈活（huó）的用法（fǎ），這點體現在（zài）UG上是最明顯的。一句話，重要的（de）是思路，而不是工具本身。在做分型麵的時候，隻需要知道，插穿麵的角度能大就大，碰穿麵的麵積能大就大，拉出來的枕位（wèi）能寬就寬。要充分（fèn）考慮你現在手上拉的這個分型（xíng）麵將（jiāng）來實際模具做出（chū）來後，人家車間負責飛模的師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，這些就是（shì）你的經驗。

 

在做分型麵的同時肯定是要考慮滑（huá）塊（kuài）跟斜頂的排（pái）布（bù）的，因為那些也要涉及到分型麵的改動。典（diǎn）型滑塊結構就是三角函數關係，這個沒事（shì）自（zì）己多算算就行，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（zé）就是（shì）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（hěn）多變（biàn）異的結構，例如上坡滑塊、下坡（pō）滑塊、內抽滑塊、油缸抽、前（qián）模滑塊、滑（huá）塊帶滑塊、滑塊帶反（fǎn）頂（dǐng）、滑塊（kuài）帶斜頂，等（děng）等，這些特殊結構都是充分利用了三角函數關係式，目的就是為了實現產品（pǐn）倒扣的脫模，及模具的正常開合模動作。滑塊的計（jì）算（suàn）公式各大（dà）論壇都有詳細的介紹，我就不在此贅述了。

 

其次是斜頂，斜頂（dǐng）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20度也行，但壽命就很難保證了，而且動（dòng）作也會很不順暢（chàng），具（jù）體原理參照三角函數與理論力學。斜頂（dǐng）的形狀有很多演化形（xíng）式，例如，上坡斜頂，下坡斜頂，歪脖子斜頂，鑲拚斜頂杆的（de）大斜頂，鑲拚圓杆的大斜頂，鑲拚掛台的小斜頂，頂塊下麵走斜頂的（de），滑塊上走斜頂的，斜頂（dǐng）上走斜頂的，斜頂上帶反頂的，等等，這些（xiē）所有的結（jié）構都是一個目的，利用三角函數把產品的倒扣做出來。

 

由（yóu）此可見（jiàn），學好三角函數是多麽的重要啊！所以至於各種特殊（shū）的結構，都是人想出來的，你大（dà）可以充（chōng）分發揮你的想象力，不（bú）管什麽樣的結構都可以去隨便想，想好了，就去大膽的設計，搞不好你就有新發明呢，但設計（jì）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，以及考慮下在注塑時會不會有問題等等（děng）。

 

說著說著，我們分模分好了。接下來就是（shì）模具結構的排位了，這些內容都是事先要（yào）理清頭緒的，根據產品的實際情（qíng）況（kuàng），選用不同類型的模具結構，例（lì）如，兩板模，三（sān）板（bǎn）模，熱流道，IMD，IML，雙色，疊模等等。所有的（de）模具結（jié）構類型都是為了能很好的實現產（chǎn）品的量產而服（fú）務的。

 

在選（xuǎn）用模架時，我們就要（yào）充分考慮剛才提（tí）到的那4點注意事項了。  選（xuǎn）好了（le）模架我們就要考慮模具的鑲拚了，鑲拚的原（yuán）則（zé）就是簡（jiǎn）化加工，節省材料，利於產品成型，比如排氣等等。你覺得模具上存在特別薄的（de）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，以及將來水路的可設計（jì）性（xìng）。

 

鑲拚完了後，就要加標準件了。加（jiā）標（biāo）準件的（de）原則就是先重點後局部，盡量（liàng）布置平衡對稱（chēng）。一般都是要先加頂杆的，加頂杆時一定要考慮水路的排布（bù）。一般情況下，要優先考慮（lǜ）頂杆的排布，然後大（dà）體設計水路（lù），然後再根據（jù）實際情況（kuàng）調整水（shuǐ）路頂杆，使兩者達到平衡。加頂出的原則就是（shì）抱緊力大的地方，另外要加在（zài）產品的楞，台，邊等強度結構比較好的地（dì）方，以免頂（dǐng）白或頂出不（bú）平衡。

 

排水路的原則就是加頂出的原則，因為一般來講，產品抱緊力大的地方也就是產品的熱點（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（tuī）板，就需要具體問題具體（tǐ）分析了（le）。這個要結（jié）合產品的結構特點來分析，比如產品容易粘（zhān）前模，就要考慮要（yào）不要後模加倒扣，或者前模（mó）加頂出，這些都（dōu）是自然（rán）而然（rán）的事情，但很多朋友都不會想全麵是什麽（me）原因（yīn）呢，那還是因（yīn）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（zhōng）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，大家在加的時候盡量考慮對稱平衡就是了（le）。  整套模（mó）具設（shè）計完成後，一定要做以下幾項檢查，首先是鑲（xiāng）塊的拔模（mó）分析，看看有沒（méi）有（yǒu）倒扣的（de）地方（fāng），其次是模具各零（líng）件的幹涉檢查，重中之重。現在的三維軟（ruǎn）件都有這項功能，方便的很。然後就是模具開（kāi）合模動作的模擬，再簡單的（de）模具隻要自己不是太清晰，就一定要實際模擬下，另外就是模具各零（líng）件的可加工性以（yǐ）及模具的裝（zhuāng）配（pèi）過程（chéng），別（bié）辛辛苦苦設計出來了個巧妙的結構，理論計算也沒問題（tí），加工完了，結果裝（zhuāng）不進去，或者不（bú）好裝配。

 

至此，可以恭喜你了，大（dà）體的流程都已經結束了（le）。其實模具（jù）設計是個充（chōng）滿著矛盾的事情。想設計完美些，模具費用就高了（le），想設（shè）計簡單一些，可能產品（pǐn）就要改或者模具的（de）強度，使用壽命都會（huì）有影響。所以模具設計（jì）沒有（yǒu）絕（jué）對的。隻要尋好了那個平衡點，你設計的模具就是成（chéng）功的。所以，別人設計的結構未必都適（shì）合你。隻要（yào）遵循了以上的模具設計要點，估計大家都能設計出（chū）比較合理的模（mó）具結構來。由（yóu）於本人水平有限，有些地方可能有點偏（piān）頗，希望大家討（tǎo）論指（zhǐ）正。