​拋磚引玉，模（mó）具師傅的設計心得體（tǐ）會

　　

從事注塑模具結構設計（jì），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（duō）高，但幹過的（de）活多又雜。今天和大（dà）家共同探討注塑模具的設計，希望對（duì）行（háng）業的朋友有拋磚引玉的作用。


 

1. 檢查（chá）產品結構

 

首先我們拿到一個產品後（hòu），先（xiān）不要急著分模，最重要的一件事就是先檢查產品結構，包括拔模、厚度等模型問題。當然這些對於一個剛剛從事模具結構設計（jì）的（de）人來說，可能是比較困難（nán）的。因為（wéi）他（tā）們可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（rì）常積累的一個過程。當你分析（xī）完（wán）產品的（de）拔模、壁厚，以及在出模方向有倒扣的地（dì）方後，你（nǐ）基本上已經知道（dào）了模具分型麵的走向，以及澆口的位置，當（dāng）然這些最終還是要跟客戶（hù）確認的。

 

2. 確認影響模具結構的項目

 

有人（rén）說，是不是我分析好了產品結（jié）構後，就可以開始設計模具了（le）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（hǎo）的。

 

（1）客戶用來生產的注（zhù）塑機的（de）噸位及型號類型。這個確認不好，你就沒法確認你模（mó）具（jù）的澆口套的入口直徑以及定位圈（quān）的直徑（jìng），頂出孔的大（dà）小跟位置，還有注塑機能伸進模具內的深度，甚至模架的大小，閉合高度等等。你辛（xīn）辛苦苦的設計（jì）好了一套用油缸抽芯的模具結構，你也頗有成就感，可模具到了客戶那裏沒法生產（chǎn），因為客戶那裏（lǐ）隻有電動注塑機，而且沒另外加中（zhōng）子，估計那時你會有種欲哭無淚的感覺。

 

（2）客戶注塑機的碼模方式。一般（bān）常用的是壓板碼模，螺絲碼模，液壓（yā）碼模，磁力碼模等（děng）等（děng）。這個（gè）確認好了，你才知道你設（shè）計模具時，到底需不需要設計碼模螺絲（sī）過孔或者碼模（mó）槽。

 

（3）分析產品的問題點，以及產品夾線，產品（pǐn）材料及收縮（suō）率。不要想當（dāng）然的認為PP的塑料收縮率（lǜ）就一定是1.5%，這個一定要跟客戶確認（rèn）好，要知道他們最終用於生產的材料是什麽牌（pái）號的，有沒有添加什麽改性材料等（děng）等。有條件時，最好能熟（shú）知產（chǎn）品的裝配關係以及（jí）產品的用途等等，這些信息對於將來的模具結（jié）構設計是非常有幫助（zhù）的。因為了解了這些，你就知道哪些（xiē）是外觀麵，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，如果你了解了產品的實際裝配關係（xì）以及用途，你就知道（dào）哪些倒扣結構是可以（yǐ）取消或（huò）改成另外一種簡單形（xíng）式的。

 

一定要牢（láo）記，做模具（jù）的過程就是（shì）把複雜問題簡單化的過程。常看到一些人以做了一套多麽（me）多麽（me）複雜的結構而感到驕傲自豪，我覺得那是非常得無知。因為很多產品工程師可能會（huì）由於自（zì）身的經驗問題（tí），設計了一些不太合理的（de）結構，如果作為下遊工序，不能（néng）幫他們指正的話，他們可能（néng）永遠都覺得那樣設計是沒問（wèn）題的。那（nà）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（cān）數（shù），油路外接參數，電路外（wài）接參數（shù），氣路外接參數。隻有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（shuǐ）路油路氣路，別到時辛辛苦苦設（shè）計好了模具，後來發現客戶需要在模具內部（bù）串聯油路，那時你再改動，估計會累個半死，因為你水路，頂杆，螺釘什麽的都（dōu）好（hǎo）不容易（yì）排好了位。像這四（sì）路的設計順序一般是先保證油路，因為（wéi）油路要（yào）分布平衡，特指（zhǐ）需要油缸頂出的模具結構，如果油路不平衡的話，油缸頂出的動（dòng）作就（jiù）會有先後，容易頂出（chū）不平衡。當然也可以采用（yòng）齒輪分油器,但那樣就更複雜了；其次是（shì）水路（lù），因為水路要保（bǎo）證冷卻（què）效果，分（fèn）布不均會（huì）影響產品質量及（jí）模具壽命；最後才是氣路跟電路。在模具上的放置順序是，最靠近TOP方向的是電路，然後是水路，氣路，最（zuì）下麵的是油路接頭。

 

掌握（wò）了這些信息後（hòu），我們就可以著手設計模具了

 

首先是分模，這個過（guò）程估計（jì）是大家都（dōu）比較（jiào）喜歡的過程。因為分出模來（lái）有成就感。拉分型（xíng）麵的原則就是（shì）簡單即好，能拉伸出來的堅決（jué）不掃描，或者用其它高級命令。其次拉分型麵時要有大局觀，盡量簡化分型麵，不要搞的（de）七七八八（bā）的，如果（guǒ）不是精密模具，那些（xiē）0.1~0.5的插穿（chuān）位（wèi）能避免的就要避免。另外（wài）分型麵還要遵循一個原則，就是盡量順著產品趨勢做。那樣做出來的分型麵才會beautiful。

 

串插一句題外話，在學習三（sān）維軟件時，一定要切記，每個命令的原（yuán）理都（dōu）弄明白，那（nà）你就知道在什麽時候能用到那個命令。很多時候重要的（de）不是你不（bú）會用軟件，而是你不會活學活用軟件（jiàn）。同樣一個命令（lìng），有經（jīng）驗的人會有很多種靈活的（de）用法，這點體現在UG上是最明顯的。一句話，重要的是（shì）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（jiù）大，拉出來的枕位能寬就寬。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（lái）後（hòu），人家車間負（fù）責飛模的師傅會不會罵你就行了。如（rú）果你覺得不（bú）會挨罵，那就OK，繼續（xù）進行，當將來你真的被罵了，這些就是你的經驗。

 

在做分型麵的同時肯定是要考慮滑塊跟斜頂的排布的，因為那些也要涉及到分型麵的（de）改動。典型滑塊結構就是三角函數關係，這個沒事自己多算算（suàn）就行，但要保證斜（xié）導柱的角度不要太（tài）大，盡量做到30度以下。斜導柱選用的原（yuán）則就是能粗就粗（cū），別太小氣，因為斜導柱是要受力的。另外滑塊也分很（hěn）多變異的結構，例如（rú）上坡滑塊、下坡滑塊、內（nèi）抽滑塊、油（yóu）缸抽、前模滑塊、滑（huá）塊帶滑塊、滑塊帶反頂、滑塊帶斜頂，等等，這些特殊（shū）結構都（dōu）是充分利用了三角函數關係式，目的就是為了實現產品倒扣的脫模，及模具（jù）的正常開（kāi）合模動作。滑塊的計算公式各大論壇（tán）都有詳細（xì）的介紹，我就不在（zài）此贅述了（le）。

 

其次是斜頂，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（nǐ）非要做20度也行，但壽命就（jiù）很難保證了，而且動作也會很不順暢，具體原理（lǐ）參照三角函數（shù）與理論力學。斜頂的形狀有很（hěn）多演化形式，例如，上坡斜頂，下坡斜頂，歪脖子斜頂，鑲拚（pīn）斜頂杆的大斜頂，鑲拚圓杆的大斜（xié）頂，鑲拚掛台的小斜（xié）頂（dǐng），頂塊下麵走斜頂的，滑塊上走斜（xié）頂的，斜頂上走斜頂（dǐng）的，斜頂上帶反頂的，等等，這些所有的結構都是一個目的，利用三角（jiǎo）函數把產品（pǐn）的倒扣做出（chū）來。

 

由此可見，學好三（sān）角函數是多麽的重要啊！所以至於各種特殊的結構，都是人想出來的，你大可以充分（fèn）發揮你的想象力，不管什麽樣（yàng）的結構都可以去隨便想（xiǎng），想好（hǎo）了，就去大膽的設計，搞不（bú）好你就有新（xīn）發明呢，但設計完後，一定要驗證下（xià）三角函數的關係，就是實際模擬下模具的開合（hé）模（mó）動作，以及考慮下在注塑時會不會（huì）有問題等等。

 

說著說著，我們分模分好了。接下（xià）來就是模具結（jié）構的排位了，這些內容都是事先要理（lǐ）清頭緒的，根據產品的實際情（qíng）況，選（xuǎn）用不同類型的模具結構，例如，兩板模，三板模，熱流道，IMD，IML，雙色，疊模（mó）等等。所有的模具結構（gòu）類型（xíng）都是為了能很好的實現產品的量產而（ér）服（fú）務的。

 

在選用模架時，我們就（jiù）要充分考慮（lǜ）剛才提到的那4點注意事（shì）項了。  選（xuǎn）好了模架我們就要考慮模具的鑲拚了，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。你覺得模具（jù）上存在特別（bié）薄的（de）地方，一定要單獨鑲拚出來，易於將來更換。在鑲拚的時候要充分考慮鑲件的強（qiáng）度，加工性，以及將來水路（lù）的可（kě）設計性。

 

鑲拚完（wán）了（le）後，就要加標準件了。加標準件的原（yuán）則就（jiù）是先重點後局部（bù），盡量布置（zhì）平衡（héng）對稱。一般都是（shì）要（yào）先加（jiā）頂杆（gǎn）的（de），加頂杆時一（yī）定要考慮（lǜ）水路的排布。一般情況下（xià），要優先考慮頂杆（gǎn）的排（pái）布，然後大體設計水路，然後再根據實際情況調整水路頂杆，使兩者達（dá）到平衡。加頂出（chū）的原則就是抱緊力大的地方，另外要加在產（chǎn）品的楞，台，邊等強度結（jié）構（gòu）比較好（hǎo）的地方，以免頂白或頂出不平衡。

 

排水路（lù）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（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（gǎn）還是用頂塊或者推板，就（jiù）需要（yào）具（jù）體問（wèn）題具體分析了。這個要結合產品的（de）結構特（tè）點（diǎn）來分析，比（bǐ）如產品容易粘前模，就要考慮要不要後模加倒（dǎo）扣，或者前模加頂出，這些都是自然（rán）而然的事情，但很多朋友都不會想全麵是什麽原因（yīn）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（de）狀態。這是問題的關鍵。

 

頂杆水路加完（wán）了（le），剩下的就是那（nà）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。  整（zhěng）套模具設計完成後，一定要做以下幾項檢查，首先是鑲塊的拔（bá）模分析（xī），看（kàn）看有沒有倒扣的地方，其次是模具各零件的幹涉檢查（chá），重中之重。現在的三維軟件都有這項功能，方便的很。然後就（jiù）是模具（jù）開合模動作（zuò）的模擬，再簡單的模具隻要自己不是太清（qīng）晰，就一（yī）定要實際模擬下，另外就是模具（jù）各（gè）零件的可加工性以及模具（jù）的裝配過（guò）程，別辛辛苦苦設計出來了個巧妙的結構，理論計算（suàn）也沒問題，加工完了（le），結果裝不進去，或者不好裝（zhuāng）配。

 

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