拋磚引玉，模具（jù）師傅的設計心得體會

    從事注塑模具結構設計，我曾（céng）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具的設計，希望對行（háng）業的朋（péng）友有拋磚（zhuān）引玉的（de）作用。

1. 檢查（chá）產品結構

    首先我（wǒ）們拿到一個產品後，先不要急著分模，最重要的一件事就是先檢查產品結（jié）構，包括拔模、厚度等模型問題（tí）。當然（rán）這些對於一個剛剛從事模具結（jié）構設計的人來說，可能是比較困難（nán）的。因（yīn）為他們可（kě）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（zhī）是自己日常積累的一個過（guò）程（chéng）。當（dāng）你分析完產品的拔模、壁厚，以及在出模方（fāng）向有倒扣（kòu）的地方後，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（hái）是（shì）要（yào）跟客（kè）戶確認的。

2. 確（què）認（rèn）影響模具結構的項目

    有人說，是不（bú）是我分析好了產品結構後，就可以開始設計模具了呢，答案當（dāng）然是NO。要想（xiǎng）在設計時少走彎路，一些關（guān）於影響模（mó）具（jù）結構的項目是一定要確認好的（de）。

    （1）客戶用來生產的（de）注（zhù）塑機的噸位及型號類型。這（zhè）個確認不好，你就沒（méi）法確認你模具的澆口套的入口直徑以及定位圈的直徑，頂出孔的大（dà）小（xiǎo）跟位置，還有注塑機能（néng）伸進模具（jù）內的（de）深度，甚至（zhì）模架的大小，閉合高度等等。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，可模具到了客戶那裏沒法生（shēng）產，因為客戶（hù）那裏（lǐ）隻有電動注塑機，而（ér）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（hù）注塑機的碼模方式。一般常用的是壓板碼（mǎ）模，螺絲碼模（mó），液壓碼模，磁力碼模等（děng）等。這（zhè）個確認好了，你才知道你設計模具時，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，產品材料及收縮率。不要想（xiǎng）當然的認為PP的塑（sù）料收（shōu）縮率就一定是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）產的材料是什麽牌號的，有（yǒu）沒有添加什（shí）麽改性材料等等。有（yǒu）條件時，最好能熟知產（chǎn）品的裝配（pèi）關係以及產品的用（yòng）途等等，這些信息對於將來的模具結構設計是非常有幫助（zhù）的。因為了解了這些，你（nǐ）就知（zhī）道哪些是外觀麵，哪些是非（fēi）外觀，哪些地方的拔（bá）模角度是可（kě）以隨（suí）便加大的，哪些地方是不（bú）能改的。甚至包括一些產品的結構，如果你（nǐ）了解（jiě）了產品的實際裝配關係以及用途，你就知道哪些倒扣（kòu）結構是可以取消或改成另外一種簡單形式的。

    一定要牢記（jì），做模具（jù）的過（guò）程就是把複雜問題簡單（dān）化的過程。常看（kàn）到一些人以做了一套多麽多麽複雜的結構（gòu）而感到驕傲自豪，我（wǒ）覺得（dé）那是非常得無知。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構，如果作為下遊工序，不（bú）能幫他們指正的話，他們可能永遠都覺得那（nà）樣設（shè）計是（shì）沒問（wèn）題的。那我們產品工程師的進步就會（huì）非常的緩慢。  

    （4）模具水路外接（jiē）參數，油路外接（jiē）參數，電路外接參（cān）數，氣路外（wài）接參數。隻有在設計之前了解了客（kè）戶這些要（yào）求之後，你才能（néng）有預見性的設計（jì）水路油路氣路，別到時辛辛苦（kǔ）苦設計好了模具，後來發現客戶需要在模具內部串聯油路，那時你（nǐ）再（zài）改動（dòng），估（gū）計會累個半死，因為你水路，頂杆，螺釘什麽的都好不容易排好了位。像這四路（lù）的設計順序一般是（shì）先保證油路，因為油路要分布平衡，特指需要油缸頂出的模具結構，如果油路不平衡的話，油缸頂出的動作就會有先後，容易頂出不平衡。當然（rán）也可以采用齒輪分油器（qì）,但那樣就更複（fù）雜了；其次是水路，因為水路要（yào）保證冷卻效果，分布（bù）不均（jun1）會（huì）影（yǐng）響產品質量及模具（jù）壽命；最後才是氣路跟（gēn）電（diàn）路。在模具上的放置順序是，最靠近TOP方（fāng）向的是電路，然後是水路，氣（qì）路，最下麵的是油路（lù）接頭。

掌握（wò）了這（zhè）些信（xìn）息後，我們（men）就可以著手設計模具了

    首先（xiān）是分模（mó），這個（gè）過程估計是（shì）大家（jiā）都比（bǐ）較喜歡的（de）過程。因為（wéi）分出模來有成就感。拉分型麵的原則就是簡單即好，能拉伸出來的堅決不掃描，或者用其它高級命令。其次拉（lā）分型麵時要有大局觀（guān），盡量簡化分型麵，不要搞的七七八八的，如果（guǒ）不（bú）是精密模具，那（nà）些0.1~0.5的（de）插穿位能（néng）避免的就要避免（miǎn）。另外分型（xíng）麵還要遵（zūn）循一（yī）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，在學習三維軟（ruǎn）件時，一（yī）定要切記，每個命（mìng）令（lìng）的（de）原理都弄明白，那你就知道在（zài）什麽時候能用到那個命令。很多時候重（chóng）要的不是你不會用軟件，而是你不（bú）會活學活用軟件。同樣一（yī）個命令，有經驗的人會有（yǒu）很多（duō）種靈活的用（yòng）法，這（zhè）點體（tǐ）現在UG上是最明顯的。一句（jù）話，重要的是思路，而不是工具（jù）本身。在做（zuò）分型麵的時候，隻需要知道，插穿麵的角度能（néng）大就大，碰（pèng）穿麵（miàn）的麵積能（néng）大就大，拉出來的枕位能（néng）寬就寬。要充分考慮（lǜ）你現在手上拉的這個分型麵將來實際（jì）模具做出來後（hòu），人家車間負責飛模的師傅會不（bú）會罵你就行了。如果你（nǐ）覺得不會挨罵，那就OK，繼續進（jìn）行，當將來你（nǐ）真的（de）被罵了，這（zhè）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（dǐng）的排布的，因為那些也要（yào）涉及到分型麵的改動。典型滑塊結構就是三角函數關係，這個沒事自己多算算就行，但要保證斜（xié）導柱的角（jiǎo）度不要太（tài）大，盡量做到30度（dù）以下。斜導柱選用的原則就（jiù）是能粗就粗，別太小氣，因為斜導柱是要受力（lì）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（huá）塊、油缸抽、前模滑塊、滑塊帶滑塊（kuài）、滑塊帶反頂、滑塊帶斜頂，等等，這些特殊結構都（dōu）是充分利用了三角函數（shù）關係式，目的就是為了實現產品倒扣的（de）脫模，及模具的正常（cháng）開合（hé）模動作。滑塊的計算公式各大論壇都有詳細的介紹，我就（jiù）不在此贅述了。

    其（qí）次是斜頂（dǐng），斜頂比較靈活，但典型斜頂的角（jiǎo）度也不要太大，盡量不要超過15度（dù），當然你非要做（zuò）20度也行，但壽（shòu）命就很難保證了，而且動作也會（huì）很不順暢，具體（tǐ）原理參照三角函數與理論力學（xué）。斜（xié）頂的形狀有很多演化形式（shì），例如，上坡斜頂（dǐng），下坡斜頂，歪（wāi）脖子斜頂，鑲拚斜頂杆的大斜頂，鑲拚圓杆的大斜頂，鑲拚掛（guà）台的小斜頂，頂塊下麵走斜頂（dǐng）的，滑塊上走斜頂的，斜頂上（shàng）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，利用三角函數把產品的倒扣做出來（lái）。

    由此可見（jiàn），學好三（sān）角函數是多麽的重（chóng）要（yào）啊！所以至於各種特殊（shū）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（yǒu）新發明（míng）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（zài）注塑時會（huì）不會有問題等等。

    說著說著，我（wǒ）們分模分好了。接下來（lái）就是模具結（jié）構的排位了，這些內容都是事先要理清頭（tóu）緒的，根據產品的實際情況，選（xuǎn）用不同類型的模具（jù）結構，例如，兩板模，三板模，熱流道（dào），IMD，IML，雙色，疊模（mó）等等。所有的模具結構類型都（dōu）是為了能很好的實現產品的（de）量產而服務的。

    在選用模架時，我們就（jiù）要充分考慮剛才（cái）提到的（de）那4點注意事項了。  選好了模架我們就要考慮（lǜ）模具的鑲拚（pīn）了，鑲拚的原則就是簡化（huà）加工，節省材料，利於產品（pǐn）成型，比如排氣等等。你覺得模具上存在特別薄（báo）的（de）地方，一定要（yào）單獨（dú）鑲拚出來，易於將（jiāng）來（lái）更換。在鑲拚（pīn）的時候要充分考慮鑲件的（de）強度，加（jiā）工性，以及將來水路的可設計性（xìng）。

    鑲拚完了後，就要加標準件了。加標準件的原則（zé）就是先重點後局部，盡（jìn）量布置平衡對稱。一般都（dōu）是要（yào）先（xiān）加頂杆的，加頂杆時一定要（yào）考慮水（shuǐ）路的排布。一般情況下，要優先考慮頂杆的排（pái）布，然後大體設計水路，然後再根（gēn）據實際情況調整水路（lù）頂杆，使兩者達到平衡。加頂（dǐng）出（chū）的（de）原則就是抱緊力大的地（dì）方，另（lìng）外要加（jiā）在產品的楞，台，邊等強度結構比較（jiào）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則，因為一般來（lái）講，產品抱緊（jǐn）力大的地方也就是產品的熱點，需要加強冷（lěng）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板，就需（xū）要具體問題具體分析了。這個（gè）要（yào）結合產品的結構特點來分析，比如產品容易粘前模，就要考慮要不要後模加倒扣，或者前模加頂出，這些都是自然而然的事情，但很多朋友都不會想全（quán）麵是什麽原因呢，那還是因為沒有對產品結構分（fèn）析充分，沒有實際考（kǎo）慮下產品在注塑過程中的狀態。這是（shì）問題的關鍵。

    頂杆水路加完了，剩下的就是（shì）那（nà）些亂七八糟的（de）標準件了，大家在加的時候盡量考慮對稱平衡就（jiù）是（shì）了。  整套模具設計完成後，一定要做以下幾項檢查（chá），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（chá），重中之重。現在的三維軟件都有這項功能，方便（biàn）的很。然後就是模具開合模動作的模（mó）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（wài）就是模具各零件的可加工性以及模具的裝配過（guò）程，別辛辛苦苦設計出來了個巧妙的結構，理論計（jì）算也沒問題，加工完了，結果裝不進去，或者不好裝配。

    至此，可以恭喜你了（le），大體的流程都已經結束了。其（qí）實模具設計是個充滿（mǎn）著矛盾的事情。想設計完美些，模具費用就（jiù）高了，想設計簡單一些，可能（néng）產品（pǐn）就要改或者模具（jù）的強度，使用壽命都會（huì）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。所以，別人設（shè）計的結構未必都適合你。隻要遵循了以上的（de）模具設計要點，估（gū）計大家都能設計出比較合（hé）理（lǐ）的模具（jù）結構來。由於本人水平有限，有些地方可能有點偏頗，希望大家討論指正。