​拋磚引玉，模具師傅的設（shè）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（mó）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（sù）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

 

首先我們拿到一個（gè）產品後（hòu），先不（bú）要急著分模，最重要的一件（jiàn）事就是先檢查產品結（jié）構，包括拔模、厚度等模型（xíng）問題。當然這些對於一個（gè）剛（gāng）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是比（bǐ）較適（shì）合模具設計用（yòng）的產品。這些沒關係，隻是自己日常積（jī）累的一個過程。當你分析完產（chǎn）品的拔模、壁厚，以及在出模方向有（yǒu）倒扣的地方後（hòu），你基本上已經知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跟客戶確認的。

 

2. 確認影響模具結構的項目

 

有人說（shuō），是（shì）不（bú）是我分析好了產品（pǐn）結（jié）構後，就可以開始設計模具了呢，答案當然是NO。要想在設計時少走彎路，一些關於（yú）影響模具結構（gòu）的項目是一定要確認（rèn）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（jiù）沒法確認你模具的澆口套的（de）入口直徑以及定位圈的直徑，頂（dǐng）出孔的大小跟位置，還（hái）有注塑機（jī）能伸進模（mó）具內的深度，甚至模架的大小，閉（bì）合高度（dù）等等（děng）。你辛（xīn）辛苦苦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（mó）具到了客戶那裏沒法生產，因為客戶那裏隻有電動注（zhù）塑機，而且沒另外加中子，估計那（nà）時你會有種欲哭無淚的感覺（jiào）。

 

（2）客戶（hù）注塑機的碼模（mó）方式。一般常用的是壓板碼（mǎ）模，螺絲碼模，液壓碼模，磁力碼模等等。這個確認好了，你才知道（dào）你設計模具時，到底需不需要設計碼模螺絲過孔或（huò）者碼模槽。

 

（3）分析產品（pǐn）的（de）問題點，以及產品夾線，產品材料及收縮率。不要想當然的認（rèn）為PP的塑料收縮率就一定（dìng）是1.5%，這個（gè）一定要跟客戶確認好，要知道他們最終用於生（shēng）產的材料是什麽牌（pái）號的，有（yǒu）沒有添加什（shí）麽改性材料等等。有條件（jiàn）時，最好能熟知產品的裝配關係以及產品的用途等等，這（zhè）些信（xìn）息對於將（jiāng）來的模具結構設計是非常有幫助的。因為（wéi）了解了這些，你就知道（dào）哪些是外觀麵，哪些（xiē）是非（fēi）外觀，哪些（xiē）地方的拔模（mó）角度是可以隨便加大的，哪些地方是不能改（gǎi）的。甚至包（bāo）括一些產品的結構，如果你了解了產品的（de）實（shí）際裝配關係以（yǐ）及用途，你就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的。

 

一定（dìng）要（yào）牢記（jì），做模具的過程就是把複（fù）雜問題簡單化的過程。常看到一些人以做（zuò）了一套多麽多麽複雜的結構而感到驕傲（ào）自豪，我覺得那是（shì）非常得無知。因為很（hěn）多產品工程師（shī）可能會由於自身的經驗問（wèn）題，設（shè）計了一些不太合理的結構（gòu），如果作為下遊工（gōng）序，不能（néng）幫他們指正的話，他（tā）們可能永（yǒng）遠都覺得（dé）那樣設（shè）計（jì）是沒（méi）問題的。那我們產品工程師的進步就會非常的緩慢（màn）。  

 

（4）模具水路外接參（cān）數，油路外接（jiē）參數（shù），電路（lù）外接參數，氣路外接參數。隻有在設計之前了解了客（kè）戶這些要求之後（hòu），你才能有預見性的設計水路油路氣路，別到時辛辛（xīn）苦苦設計好了（le）模具，後來發現客戶需要在模具內部串聯油（yóu）路，那時你再改動，估（gū）計會累個半死，因為你水（shuǐ）路，頂（dǐng）杆，螺釘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，因為油路要分布平衡，特指需（xū）要油缸頂出的模具結構，如果油（yóu）路不平（píng）衡的話，油（yóu）缸頂出（chū）的動作（zuò）就（jiù）會（huì）有先後，容易頂出不平衡。當然也可以采用齒輪分油器,但那（nà）樣就更（gèng）複雜了；其次是水（shuǐ）路，因為水路要保證冷卻（què）效果，分（fèn）布不均會影響產品質量及（jí）模（mó）具壽命（mìng）；最後（hòu）才是氣路跟（gēn）電路。在模（mó）具上的放置順序是，最靠近TOP方向（xiàng）的是電路，然後是水路，氣路，最下（xià）麵的是油路接頭。

 

掌握了這些信息後（hòu），我們（men）就可以著手設計模具了

 

首先是分模，這個過程估計是大家都（dōu）比較喜歡的過程（chéng）。因（yīn）為分出模來有成就感。拉分型麵的原則（zé）就是簡（jiǎn）單即好，能拉伸出來的堅（jiān）決不掃描，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，不要搞的七七八八（bā）的，如果不是（shì）精密模具，那些0.1~0.5的插穿位能避免的就要避免。另外分（fèn）型（xíng）麵（miàn）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（huì）beautiful。

 

串插（chā）一句題（tí）外話，在學習三維軟件時，一（yī）定要切記，每個命令的原理都弄（nòng）明白，那你就知道在什麽（me）時候能用到那個命令。很多時候重要的不是你不會用軟件，而（ér）是你不會活（huó）學活用軟件。同（tóng）樣一個（gè）命令，有經驗的人會有很多種靈活的用法，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（zhěn）位能寬就（jiù）寬。要充分考慮你（nǐ）現在手上拉的這個分型麵將來（lái）實際模具做出來後，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（xiē）就是（shì）你的經驗。

 

在做分型麵的同時肯定是要（yào）考慮滑塊跟斜頂的排布的，因為那些也要涉及到分（fèn）型麵的改（gǎi）動（dòng）。典型滑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（bǎo）證斜導柱的角度不要太（tài）大，盡量做（zuò）到30度以下。斜導柱選用的原則（zé）就是能粗就粗，別太小（xiǎo）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、下坡滑塊、內（nèi）抽滑塊、油缸（gāng）抽、前模滑（huá）塊、滑塊帶滑塊、滑塊帶反（fǎn）頂（dǐng）、滑塊帶斜（xié）頂，等等，這些特殊結構（gòu）都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（mó），及模具的正常（cháng）開合模動作（zuò）。滑塊的計（jì）算公（gōng）式各（gè）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（rán）你非要做20度也行，但壽命就很難保（bǎo）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力學。斜頂（dǐng）的形狀有（yǒu）很多演化形式，例如，上坡（pō）斜頂，下坡斜頂，歪脖子斜頂，鑲拚（pīn）斜頂杆（gǎn）的大斜（xié）頂，鑲拚圓杆的大（dà）斜頂，鑲拚掛台的小斜頂，頂塊下麵走斜（xié）頂的（de），滑塊上走斜頂（dǐng）的，斜頂上走斜頂的，斜頂上帶反頂的，等等，這些所有的結構都是一個目的（de），利（lì）用三角函數把產品的倒扣做出來。

 

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

 

說（shuō）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，例如，兩板模，三板（bǎn）模，熱流道，IMD，IML，雙色，疊模等等（děng）。所有的模具結構類型都（dōu）是為了能很好的實現產品的量產而服務（wù）的。

 

在選用模架時，我們就（jiù）要充分考慮剛才提到的那4點注意事項了。  選好了模架我們就（jiù）要考慮模具的鑲拚了，鑲拚的原則就是簡化加工，節省材料（liào），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（yào）單獨鑲拚出來，易於將來更換。在鑲拚的時候（hòu）要充分考（kǎo）慮鑲件的強度，加工性，以及（jí）將來水路的可設計性。

 

鑲拚完了後，就要加標準件了。加標準件的原則就是（shì）先重點後局部，盡量布置平衡對稱。一般都是要（yào）先加頂杆的（de），加頂杆時一定要考慮水路的排布。一般情況下，要優先（xiān）考慮頂杆的排布，然後大體（tǐ）設計水路，然後（hòu）再（zài）根據實際情況調整水路頂杆，使兩者達到平衡。加頂出的原則就是抱緊力大的地方，另外（wài）要加在產品的（de）楞，台，邊等強度結構（gòu）比較好的地方，以免頂白或頂出不平衡。

 

排水路的原則就是加頂出的原（yuán）則，因為（wéi）一般來講，產品抱緊力大（dà）的（de）地方也就是產品的（de）熱點，需要加強冷卻（què）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（tǐ）問題具體分析了。這個要結合產品的結構特點來分析，比如產品容易粘前模（mó），就（jiù）要考慮要不要（yào）後模加倒扣，或者前模加頂出，這些都是自然而然的事情，但很多朋友（yǒu）都不會想全麵是（shì）什（shí）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（guò）程中的狀態。這是問（wèn）題（tí）的關鍵。

 

頂杆水路加完了，剩下的就是那些亂七八糟的（de）標準件（jiàn）了，大家在加的時候（hòu）盡（jìn）量考慮對稱平衡就（jiù）是（shì）了（le）。  整套模具設計完成後，一定要做以下幾項檢查，首先是鑲塊的拔模分析，看看有沒有倒扣的地方，其次是模具（jù）各零件的幹涉檢查，重中之重。現在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，再簡單的模（mó）具隻要自己不是太（tài）清晰，就一定要實際模擬（nǐ）下，另外就是模（mó）具各零（líng）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（le）個巧妙的（de）結構（gòu），理論計算也沒問題，加工完了，結果裝不進去（qù），或者不好裝配。

 

至（zhì）此，可以恭喜你（nǐ）了，大體（tǐ）的（de）流程都已經結束了。其實模具設（shè）計是個充滿著矛盾的事情。想設計完美些，模具（jù）費（fèi）用就高了，想設計簡單一些，可能產品就要改或者模具的強度，使用（yòng）壽命都會有影響。所以模具設計沒有絕對的。隻要尋好了那個平衡點，你設計的模具就是（shì）成功的。所以，別人設計的結構未必（bì）都適合你。隻要遵循了以上的模具設計要點，估計大家（jiā）都（dōu）能設（shè）計出比較（jiào）合理（lǐ）的模具結構來。由於本人水平有限，有些地方可（kě）能有點（diǎn）偏頗，希望大家（jiā）討（tǎo）論指正。