拋磚引玉，模具師傅的設計心得體會

    從事注塑模具結構設（shè）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。今天和大家共同探討注塑模（mó）具的設計（jì），希望對行業的朋友（yǒu）有拋磚引（yǐn）玉的作用。

1. 檢（jiǎn）查產品結構

    首（shǒu）先我們拿（ná）到一個產品（pǐn）後，先不要急著分模，最重要的一件事（shì）就是先（xiān）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（yī）個剛剛從事模具結構設計的（de）人（rén）來（lái）說，可能是（shì）比較（jiào）困（kùn）難的。因為他們可能不知道如何才是比較適合模具設計用的產品。這些沒關係，隻是自己日常（cháng）積累的一個過程。當你分析完產品（pǐn）的拔模、壁厚，以及在出模方向有（yǒu）倒扣的地方後，你基本上已經知道了模（mó）具分型麵的走向，以及澆口（kǒu）的位（wèi）置，當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

    有人說，是不是我分析好了（le）產品結構後，就可以開始設計模具了呢，答案當然（rán）是NO。要想（xiǎng）在（zài）設計時少走彎路，一些關於影（yǐng）響模具結（jié）構的項目是一定（dìng）要確認好的。

    （1）客戶用來生（shēng）產的（de）注塑機的噸（dūn）位及（jí）型號類型。這（zhè）個確認不好，你就沒（méi）法確認（rèn）你模具的澆（jiāo）口套的（de）入口直徑以及定位圈的直徑，頂出孔的大小跟位（wèi）置，還有注塑機能伸進模具內的深度，甚至模架（jià）的大小，閉合高度等等。你辛辛苦苦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，可模具到了客（kè）戶那裏沒法生產，因為客戶那裏隻（zhī）有（yǒu）電動注塑機（jī），而且沒（méi）另外加中子，估計那時你會有種欲哭無淚的感覺。

    （2）客（kè）戶注（zhù）塑機的（de）碼模方（fāng）式。一般常（cháng）用的是壓板碼模，螺絲碼模（mó），液壓（yā）碼模，磁（cí）力碼（mǎ）模等等（děng）。這個確認好（hǎo）了，你才知道（dào）你設計模具（jù）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（jiá）線，產（chǎn）品材料及收縮率。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好（hǎo），要知道他們最（zuì）終用於（yú）生產（chǎn）的材料是什麽牌號的，有沒（méi）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及產品的用途等等，這些信息對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，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（shèn）至包括（kuò）一些產品的結構，如果你（nǐ）了解了產（chǎn）品（pǐn）的實（shí）際裝配關係以及用途，你（nǐ）就（jiù）知道哪些倒扣結構是可以取消或改（gǎi）成另外一種簡單形式（shì）的。

    一定要牢記，做模具的過程就是把複雜問題簡單（dān）化（huà）的過程。常看到一（yī）些（xiē）人（rén）以做了一套多麽多麽複雜（zá）的結構而感（gǎn）到驕傲自豪，我覺得那是非常得無知。因為很多產（chǎn）品工程師（shī）可能會由於自身的經驗問題，設計（jì）了一些不太合（hé）理的結構，如果作為下遊工序，不能幫他們指正的話，他（tā）們可能（néng）永遠（yuǎn）都覺得那樣設計是沒問（wèn）題的（de）。那我們產品工程師的進步（bù）就會非常的緩慢。  

    （4）模具（jù）水路外接（jiē）參數，油路外接參數，電路外接參數，氣路（lù）外接參數。隻有在設計之前了解了客戶這（zhè）些要求之後，你（nǐ）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（le）模具，後來發現客戶需要在模（mó）具內部串（chuàn）聯油路，那時你（nǐ）再改動，估計會（huì）累個半死，因為你水路，頂杆，螺釘（dìng）什麽的都好不容易排好了位。像這四路的設計順序（xù）一般是先保證油（yóu）路（lù），因為油路要分布平衡，特指需要油缸頂出的模具結構，如果油（yóu）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（héng）。當然也可以采用齒輪分油器,但那樣就更複雜了（le）；其次是水路，因為水（shuǐ）路（lù）要保證冷（lěng）卻效果，分布不均會（huì）影響產品質量及模具壽命；最（zuì）後才是氣路跟電路。在（zài）模具（jù）上（shàng）的（de）放置順序是，最靠近TOP方向的是電（diàn）路，然後是水路（lù），氣路，最下麵的是油路（lù）接頭（tóu）。

掌握了這些（xiē）信息後，我們就（jiù）可以著手設計模具了

    首先是（shì）分模，這個過程估計是大家都（dōu）比較喜（xǐ）歡的過（guò）程。因為分（fèn）出模來有成（chéng）就感。拉分型麵的原則（zé）就是簡單即好，能拉伸出來的堅決不掃描，或者（zhě）用其它高級命令。其次拉分型麵時要有大（dà）局觀，盡量簡化分型麵，不要搞（gǎo）的七七八八的，如果不是精密模（mó）具，那些0.1~0.5的插穿位能避免（miǎn）的就要避免。另外分型麵還要（yào）遵循一個（gè）原則，就（jiù）是盡量順（shùn）著產品趨勢做。那樣做出來的分（fèn）型麵才會beautiful。

    串（chuàn）插一句題外話，在學習三維軟件時，一（yī）定（dìng）要切記，每個命令的原理都弄明白，那你就知（zhī）道在什麽時候能用到那個命令。很多時候重要的不是你（nǐ）不會用軟件，而是你不（bú）會活學活用軟件。同樣一個命令，有經驗的人會有很多種（zhǒng）靈活的用法，這點體現在UG上是最明顯的。一句話，重要的是思路，而（ér）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（jī）能大就（jiù）大（dà），拉（lā）出來的枕（zhěn）位能寬就寬。要充分考慮你（nǐ）現在手上拉的這個分型麵將來實際模具做出來後，人（rén）家車間負（fù）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（mà）了（le），這些就是你的經驗。

    在（zài）做分型麵的同時肯定是要考（kǎo）慮滑塊跟（gēn）斜頂的排布的，因為那些也（yě）要涉及到分型麵的（de）改動。典型滑塊（kuài）結構就是三角函（hán）數關係，這個沒事自己多算算就行，但要保證斜導柱的角度不要太大（dà），盡量做到30度以下。斜導柱選用（yòng）的原則就是能粗就粗，別太小氣，因為斜導柱（zhù）是要受力的。另外滑塊也分很多變異的結構，例如上坡滑塊、下坡滑塊、內抽滑塊、油（yóu）缸抽、前模滑塊、滑塊帶滑塊、滑（huá）塊帶（dài）反頂、滑塊帶斜頂，等等，這些特殊結構都是充分利用了（le）三角函數關係式，目的就是為（wéi）了實現產品倒扣的脫模，及模具的正常開合模動作。滑塊的計算公式各大論壇都有詳細的介（jiè）紹，我就不在此贅述了。

    其次是斜頂，斜頂比較（jiào）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（shòu）命就很難保證了，而且動作也會很不順暢，具體原理參照三角函數與理論（lùn）力學。斜頂的形（xíng）狀有很（hěn）多演（yǎn）化形式，例如，上坡斜頂，下坡（pō）斜頂，歪脖子斜（xié）頂，鑲拚斜頂杆的大斜頂，鑲（xiāng）拚圓杆的大（dà）斜頂，鑲拚掛台的小斜頂，頂塊下麵走斜頂的，滑塊（kuài）上走斜頂的，斜頂（dǐng）上走斜頂的，斜頂上帶反頂的，等等（děng），這（zhè）些所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（cǐ）可（kě）見，學好三角函數是多麽的重要啊（ā）！所以至（zhì）於各種特殊的結構，都是人想出來的，你大可以充分發揮你的想象力，不管什麽（me）樣的結構（gòu）都可以去隨便想，想好了，就（jiù）去大膽的設計（jì），搞不好你就有新發明呢（ne），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（bú）會有問題等等。

    說著說著，我們分模分好了。接下來就是模具結構的排位了，這些內容都（dōu）是事先要理清頭緒的，根據產品的實（shí）際情況，選用不同類型的模具結構，例（lì）如，兩板模，三板模，熱（rè）流道，IMD，IML，雙色，疊模等等。所有的模（mó）具結構類型都是為了（le）能很好的（de）實現產品的量產而服務的。

    在選用模架時，我（wǒ）們就要充分考慮剛才提到的那4點注（zhù）意事項了（le）。  選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。你覺得模具上存在特別薄的地方，一定要單獨鑲拚出來，易於將來更換。在鑲拚的時候（hòu）要充分考慮鑲件的強度，加工性，以及將來水（shuǐ）路的可設計（jì）性。

    鑲拚完了後，就要加標準件了。加標準（zhǔn）件的原則就（jiù）是先重（chóng）點後局部，盡量布置平衡對稱。一（yī）般都是要（yào）先加頂杆的，加頂杆時一定要考慮水路的排（pái）布。一般情（qíng）況下（xià），要優先考慮頂杆的排布，然（rán）後大體設計水路，然後再根據（jù）實際情況調整水路頂杆，使兩者（zhě）達到平衡。加頂出的原則就是抱緊力大的地方，另外（wài）要加在產品的楞，台，邊等強度（dù）結構比較好的地方，以免（miǎn）頂白或頂出不平衡。

    排水路的原則就是加頂出的原則，因為一般來講，產品抱（bào）緊力大的地方也（yě）就是產品（pǐn）的熱點，需要（yào）加（jiā）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，就需要具體問題具（jù）體分析了（le）。這個要（yào）結合產品的結構特點來分析，比如（rú）產品（pǐn）容易粘前（qián）模，就要考慮要不要後模加（jiā）倒扣（kòu），或者前模加（jiā）頂出，這些都是自然而然的事（shì）情，但很多朋友都不會想全麵是什麽原因呢，那（nà）還是因（yīn）為沒有對產品結構分析充分，沒有實（shí）際考慮下（xià）產品在注塑過程中的狀態。這是問題的關（guān）鍵。

    頂杆水路加完了，剩下的就是（shì）那些亂七八糟的標準件（jiàn）了，大家在加的時候（hòu）盡量考慮對稱平衡就是了。  整套模具設計完（wán）成後，一定要做以下幾項檢查，首先是鑲塊（kuài）的拔模分析，看看有沒有倒扣的（de）地方，其次是模具（jù）各零件的（de）幹涉檢查，重中之（zhī）重。現在（zài）的三維軟件都有這項功能，方（fāng）便的很。然後就是模具開合模動作的模擬（nǐ），再簡單的模具隻要自己不是太清晰，就一定要實際模擬下，另外就是（shì）模具各（gè）零件的（de）可加工性以及模具的裝配過程，別（bié）辛辛苦（kǔ）苦設計出來了個巧妙的結（jié）構（gòu），理論計算也沒問題，加（jiā）工（gōng）完了，結果裝不進去，或者不好裝配。

    至此，可以恭喜（xǐ）你了，大體的流程（chéng）都已經結（jié）束了。其實模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具的（de）強度，使用壽命（mìng）都會有影響。所以模具設計（jì）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。所以，別人設計（jì）的結構未必都適合你。隻要遵循了以上的模具設計要點，估計大家都（dōu）能設計出比較合理的模（mó）具結構來。由於本人水平有限，有些地方可能有點偏頗（pō），希望大（dà）家（jiā）討（tǎo）論指正。