​拋磚引玉，模（mó）具師傅的設計心得體會

　　

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（píng）不（bú）見得有多高，但幹過（guò）的活多又雜。今天和大家共同探討注塑模具的設計，希望對行（háng）業的朋友有拋磚引玉的作用。


 

1. 檢（jiǎn）查產品結構

 

首先我們拿到一個產品（pǐn）後，先不要急著分模，最重要的一件事就是先檢查產品結構（gòu），包括拔（bá）模、厚度等模型（xíng）問題。當（dāng）然這些對於（yú）一個剛剛從事模具結構設計的（de）人來說，可能（néng）是比較困難的。因為他們可能不（bú）知道如何才是比較適合模具設計用的產品。這些沒關係，隻是自己日常積累的一（yī）個（gè）過程。當你分析（xī）完產品的拔模、壁厚（hòu），以及在出模方向有倒扣的地方後，你基本上已經知道了模具分型麵的走向，以及澆（jiāo）口（kǒu）的位置（zhì），當然這些最終還是要跟客戶確認（rèn）的。

 

2. 確認影響模具結構的項目

 

有人說，是不是我分析（xī）好了產品（pǐn）結構後，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，一些關於影響模具結構的項目是一定要確認好的。

 

（1）客戶用（yòng）來生產（chǎn）的（de）注塑機（jī）的噸位及型號類（lèi）型。這個確認不好，你就沒法（fǎ）確認你模具（jù）的澆口套的入口直（zhí）徑以及定位圈（quān）的直徑，頂出孔的大小跟位置（zhì），還（hái）有注塑機能伸進模具內的深度（dù），甚至模架的大小，閉合高度等等。你辛辛苦苦的設計好（hǎo）了一套用油缸抽芯的模具結構，你也頗有成就感，可模（mó）具到了客戶那裏沒法生產，因（yīn）為客戶那（nà）裏（lǐ）隻有（yǒu）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。

 

（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。這個確認好了，你才知道你設計模具（jù）時，到底需不需要設計碼模螺絲（sī）過孔或者碼模槽。

 

（3）分析產品的問題點，以及產品（pǐn）夾線，產品材料及收（shōu）縮率。不要想當然的認為PP的塑料（liào）收縮（suō）率就一定是1.5%，這個一定要跟客戶確認好，要知（zhī）道（dào）他們最（zuì）終（zhōng）用於生產的材料是什麽牌號的，有沒有添加什（shí）麽改性材料等（děng）等。有條件時，最好（hǎo）能熟知產品的裝配關係以及產品的用（yòng）途等等，這些信息對於（yú）將來的模具結構設（shè）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）至包括一些（xiē）產品的結構，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（jié）構是可以取消或（huò）改（gǎi）成另外一種簡單形式的。

 

一定要牢記，做模具的過程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（fù）雜的結構而感到驕傲自豪，我覺得那是非（fēi）常（cháng）得無知。因為很多產品工程師可能會由於自身的經驗問題，設計了一些不太合理的結（jié）構，如果作為下遊（yóu）工（gōng）序（xù），不能幫他們指正的話，他們可能永（yǒng）遠（yuǎn）都覺得那樣設計是沒（méi）問題（tí）的。那我們產（chǎn）品工程師的進步就會非常的（de）緩慢。  

 

（4）模具水路外接參數，油路（lù）外接參數，電路外接參數，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（cái）能有預見（jiàn）性（xìng）的設（shè）計水路油路氣路，別到時辛辛苦苦（kǔ）設計好了模具，後來（lái）發（fā）現客戶需要在（zài）模具內部串聯油路，那（nà）時你再改動，估計會累個半死，因為你水路（lù），頂杆，螺釘什麽（me）的（de）都好不容易排好了位。像（xiàng）這四（sì）路的設計順序一般是先保證油路，因為（wéi）油路要分布平衡，特指（zhǐ）需（xū）要油缸頂出的模具結構，如果油路不平衡的（de）話，油缸頂出的動作就會有先後，容易（yì）頂出（chū）不平衡。當然也可以采用齒（chǐ）輪分油器,但那樣就更複（fù）雜了；其次是水路，因為水路要保證冷卻效果（guǒ），分布不均會影響產品質量（liàng）及模具壽命；最後才是氣路跟電路。在模具（jù）上（shàng）的放（fàng）置順序是（shì），最靠近TOP方向的是電路，然後是水路，氣（qì）路，最（zuì）下麵的是油路接頭（tóu）。

 

掌握了（le）這些信息後，我們就可以著（zhe）手設計模具了

 

首先是分模，這個過程估計是大（dà）家都比較喜歡的過程。因為分（fèn）出模（mó）來有成就（jiù）感。拉分（fèn）型（xíng）麵的原則就是簡單即好，能拉伸出來的（de）堅決不掃描，或者用其它高級命令（lìng）。其次拉分（fèn）型麵時要有大局觀，盡量（liàng）簡化分型麵，不要搞的七七八八的，如果不是精密模具，那些0.1~0.5的插穿位能避免（miǎn）的就要避免。另外分型（xíng）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（chuàn）插一句題外話，在（zài）學習（xí）三維軟件時，一定要切記，每個命令的原理都弄明白，那你就知道在什麽時候（hòu）能用到那個（gè）命令。很多時候重（chóng）要的不是你不會（huì）用（yòng）軟件（jiàn），而是你（nǐ）不會活學活用（yòng）軟件（jiàn）。同樣一個命（mìng）令（lìng），有經驗的人會有很多種靈活（huó）的用（yòng）法，這點（diǎn）體現在UG上是最明顯的。一句話，重要的是思路（lù），而不是工具本身。在做分型麵的時候，隻需要知道（dào），插穿麵的角度能大就大，碰穿麵的麵積能大就大，拉出來的枕位能寬就寬。要充分考慮你現（xiàn）在手上（shàng）拉的這個分型麵（miàn）將來實（shí）際模具做出來後，人家車間負責飛模的師傅會（huì）不會罵你就行了。如果你覺得不會挨罵，那就OK，繼續（xù）進行，當將來你真的被罵（mà）了，這些（xiē）就是你的經（jīng）驗。

 

在做分型麵的同時肯（kěn）定是要考（kǎo）慮滑塊跟斜頂的排布的，因為那些也要涉及（jí）到分型麵的改動。典型滑塊結構就是（shì）三角函數關（guān）係，這個沒事自己多（duō）算算（suàn）就行，但要保證斜導柱的角度不要太大，盡（jìn）量做（zuò）到30度以（yǐ）下（xià）。斜（xié）導柱（zhù）選用的原則就是能粗就粗，別太小（xiǎo）氣，因為斜（xié）導柱是（shì）要受力的。另外滑塊也分很多變異的結構，例如（rú）上坡（pō）滑塊、下坡滑（huá）塊、內抽滑塊、油缸抽、前模滑塊、滑塊帶滑塊、滑塊（kuài）帶（dài）反頂、滑塊帶斜頂，等等，這些（xiē）特殊結構都（dōu）是充（chōng）分利用了三角（jiǎo）函數關係式，目的就（jiù）是（shì）為了實現產品（pǐn）倒扣的脫模，及模（mó）具的正常開（kāi）合模動作。滑（huá）塊的計算公式（shì）各大論壇都有詳細的（de）介紹（shào），我（wǒ）就不在此贅述（shù）了。

 

其（qí）次是斜頂，斜頂比較靈活，但典型斜頂的角度（dù）也不要（yào）太大，盡量（liàng）不要超過15度，當然你非要做20度也行，但壽命（mìng）就很難保證了，而且（qiě）動作（zuò）也會很不順暢，具體原（yuán）理參照三角函數與理論力學。斜頂的形狀有很多演化形式，例如，上坡斜頂，下坡斜頂，歪脖子斜頂，鑲拚斜頂杆的大斜頂，鑲拚圓杆的大斜（xié）頂，鑲拚掛台的小斜頂，頂塊下麵走斜頂的，滑塊上走斜頂的，斜頂上走斜頂（dǐng）的，斜頂上帶反頂的（de），等等，這些所有的（de）結構都是一個目的，利用三角函數把產（chǎn）品的倒（dǎo）扣做出來。

 

由此可見，學好三角函數（shù）是多麽的（de）重要啊！所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，不管什麽樣的結構都可以去（qù）隨便想，想好了，就去大膽的設計，搞不好你就（jiù）有新發明呢，但設計完後，一（yī）定要（yào）驗證下三角函數的關（guān）係，就是實際模擬下模具（jù）的開合（hé）模動作（zuò），以及（jí）考慮下在注（zhù）塑時會不（bú）會有問題等等。

 

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

 

在選用模架時，我們就要充分考慮剛才提到的那4點注意事項了（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（cái）料，利於產品成型，比如排氣等等。你覺得模（mó）具上（shàng）存在特別薄的地方，一定（dìng）要單獨鑲拚出來，易於將來更（gèng）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性。

 

鑲拚完了後，就要加標準件（jiàn）了。加標準件的原則就是先重點後局部，盡量布置平衡對稱。一般都是要先加頂杆的，加頂杆時一定要考慮水路的排布。一般情況下，要優先考慮頂（dǐng）杆的排布，然後大體設計水路，然（rán）後再根據實際情況調整水路頂杆，使兩者達到（dào）平衡。加頂出的原則就是抱緊力大的地方，另（lìng）外要加在產品的楞，台，邊等強度結構比（bǐ）較好的地方，以免頂白（bái）或頂出不平衡。

 

排（pái）水路的原則就是加頂出（chū）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熱點，需要加強冷卻的部位，這個矛盾需要調節好。至（zhì）於到底是用頂（dǐng）杆還是（shì）用頂塊或者推板，就需要具體問題具體分析（xī）了。這個要結合產品的結構（gòu）特點來分析，比如產品容易粘（zhān）前模，就要考慮要不要後（hòu）模加倒扣，或者前模（mó）加頂出，這些都是（shì）自然而然的事情，但很多朋友都不會想全麵（miàn）是什（shí）麽原因呢（ne），那還是因為沒有對產品結構分析充分（fèn），沒有實際考慮下產品在注塑（sù）過程中的狀態。這是（shì）問題的關鍵。

 

頂（dǐng）杆水路（lù）加完（wán）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（héng）就是了。  整套模具設計完成後，一定（dìng）要做以下幾項檢查，首先是鑲塊（kuài）的（de）拔模分析，看看有（yǒu）沒有倒扣的地（dì）方（fāng），其次（cì）是模具各零件的（de）幹涉檢查，重中之重。現在的三（sān）維軟件都有（yǒu）這項功能，方便的很（hěn）。然後就是模具開合（hé）模動作的模擬，再簡單的模具（jù）隻要自己不是太清晰，就一定（dìng）要實際模擬（nǐ）下，另外就是模具各（gè）零件的可加工性以（yǐ）及模具的裝配過程，別辛辛（xīn）苦苦設計出來了個巧妙的結構，理論計（jì）算也沒問題，加工完了，結果裝不進去，或者不（bú）好裝配。

 

至此，可以恭喜你（nǐ）了，大體的流程（chéng）都已經結束了。其（qí）實模具設計是個充滿著矛盾的事情。想設計完美些，模（mó）具費用就高了，想設計簡單一（yī）些，可能產品就要改或者模具的強度，使用壽命都會有影響。所以模具設計沒有絕對的。隻要尋好了那個平衡（héng）點，你設（shè）計（jì）的模具就是成功的（de）。所以，別人設計的結構未（wèi）必都適合你。隻要遵循了以上的模具設計要點，估計大家都能設計出比（bǐ）較合理的模具結構來。由於本人水平有（yǒu）限，有些地方可能有點偏頗，希望大家討論指正。