​拋磚引玉，模（mó）具（jù）師傅（fù）的設計心得體會

　　

從事注塑模具結構（gòu）設計（jì），我曾設計過家電，汽車，電子產品類（lèi）的模具，設計水平不見得有多高，但幹（gàn）過的活多又雜。今（jīn）天和大家共同（tóng）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（yòng）。


 

1. 檢查產品結構

 

首（shǒu）先我們（men）拿到（dào）一個產品後，先不（bú）要急（jí）著分（fèn）模，最重要的（de）一件事就是先檢查產品結（jié）構，包括拔（bá）模、厚（hòu）度等模型問題。當然這些對於一個剛剛從事模具（jù）結構設計的人（rén）來說，可（kě）能是比較困難的。因為他們可（kě）能不知道如何才是（shì）比較適合（hé）模具設計用（yòng）的產品。這些沒關（guān）係，隻是自己（jǐ）日常積累（lèi）的一個過程。當你分析完產品的拔模、壁厚，以及在出模方向有倒扣的地（dì）方後，你基本（běn）上已經知道了模具分型（xíng）麵的（de）走向，以及澆口的位置，當（dāng）然這些最終還（hái）是要跟客戶確認的。

 

2. 確（què）認影響模具結構的項目

 

有人說，是不是我分（fèn）析好了產品結構後，就可以開始（shǐ）設計模具了呢，答案當然是NO。要想在設（shè）計時（shí）少走彎路（lù），一些關於影響模具結構的項目是一定要確認好的。

 

（1）客（kè）戶用來生產的注塑機的噸位及型號類型。這個確認不好，你就沒法確（què）認你模具的澆口套的入口直徑（jìng）以及定位圈的直徑，頂出孔的大小跟位置，還有注塑（sù）機能伸進模具內的深度（dù），甚至模架的大小，閉（bì）合高度等等。你辛辛苦苦的設計好了一套用油缸抽芯的模（mó）具結構，你也頗有成就感，可模具到了客戶那（nà）裏沒法生產，因為客（kè）戶那裏隻有電動注塑機，而且沒另外（wài）加中子，估計那時你（nǐ）會（huì）有種欲哭無淚的感覺。

 

（2）客戶（hù）注塑機的碼模方式。一般（bān）常用的（de）是壓板碼模，螺（luó）絲碼模，液壓碼模，磁力碼模等等。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過孔或者碼模槽。

 

（3）分析產品的問題點，以及產品夾線，產品（pǐn）材料及收縮率。不要想當然（rán）的認為PP的塑料收（shōu）縮（suō）率就一定是1.5%，這個一定要跟（gēn）客戶確認（rèn）好，要知道他們最終用於生產的材料是什麽牌號的，有沒有添加什麽改性（xìng）材料等等。有條件時，最好能熟知產品的裝配關係以及產品的用途等（děng）等，這些信息對於將來的模具結構設計是非常有（yǒu）幫助的。因為了解了這些，你就知道哪些是外觀麵，哪（nǎ）些是非外觀，哪些地方的拔模角度是（shì）可以隨便加大（dà）的，哪些地方是不能改的。甚至包括一些產（chǎn）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構（gòu）是可以取消或改成另外一種（zhǒng）簡單形式的。

 

一定要（yào）牢記，做模具的過程就是把複雜問題（tí）簡單化的過程。常看到一些人以做了一套多麽多麽複雜的結構而感到（dào）驕傲自豪（háo），我覺得那是非常得無知。因為很多產（chǎn）品工程（chéng）師可能會由於自（zì）身的經驗問（wèn）題，設（shè）計了一（yī）些不太合（hé）理的（de）結構，如果作為下遊工序，不能幫他們指正的話，他（tā）們可能永遠都覺得那樣設計（jì）是（shì）沒問題的。那我們產品工程（chéng）師的進步就會非常的緩慢。  

 

（4）模具水路（lù）外接參數，油路外接參數，電路外（wài）接參數，氣路（lù）外接參數（shù）。隻有在設計（jì）之前了解了客戶這些要求之後，你才能（néng）有預見性的設計水路（lù）油（yóu）路氣（qì）路，別到時辛辛苦苦設計好了模具，後來發現客戶需要在模具內部串聯油路，那時你再改動，估（gū）計會累個半（bàn）死，因為你（nǐ）水路，頂杆，螺釘什麽的都好不容易排（pái）好了位。像（xiàng）這四路的設計順序一般是先保證（zhèng）油路，因為油路要分布平衡，特指需要油缸頂出（chū）的模具結構，如果油路不平衡的話，油（yóu）缸頂出的動作就會有先後，容易頂出不平衡。當然也（yě）可以采用齒輪（lún）分油器,但那樣就更複雜了；其（qí）次是（shì）水路，因為水路要保證冷卻效果，分布不均會影響產品（pǐn）質量及模具壽命；最後才是氣路跟電路（lù）。在（zài）模（mó）具上的放置順序是，最靠（kào）近TOP方向的是電路，然後是水路，氣路，最下麵的是（shì）油路接頭。

 

掌握了這些信息後，我們就可以著手設計模具（jù）了

 

首先是分模，這個過程估計是大家都比（bǐ）較喜歡的過程。因為分（fèn）出模來有（yǒu）成就感。拉分型麵的原則就是簡單（dān）即好，能拉伸出來的堅（jiān）決不掃（sǎo）描，或（huò）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（yào）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（bì）免（miǎn）的就要避免（miǎn）。另外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（chuàn）插一句題外話，在學習三維軟件時，一（yī）定（dìng）要（yào）切記，每（měi）個命（mìng）令的原理都弄明白，那你就知道在什麽時候能用到那個（gè）命令。很多時（shí）候重要的不是你不會用軟（ruǎn）件，而是你不會活學（xué）活用軟件。同（tóng）樣一個命令，有經驗的（de）人會（huì）有很多種靈活的用法，這點體現在（zài）UG上是最明顯的。一句話（huà），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（lái）的（de）枕位能寬（kuān）就寬。要充分考慮你現在手（shǒu）上拉的這個分型麵將來實（shí）際模具做出來後，人家車間負責（zé）飛模的師（shī）傅會不會罵你就行了。如果（guǒ）你覺得不會挨罵，那就OK，繼續進行，當將來你真的被罵（mà）了，這些就是你（nǐ）的經驗。

 

在做分型麵的同時肯定是要考慮滑塊跟斜頂的排（pái）布的，因為那些也要（yào）涉（shè）及到分型麵的（de）改動。典型滑塊結構就是三角函（hán）數關係，這個沒事自己多算算就（jiù）行（háng），但要保證斜導柱的角度不要太大，盡量做到30度以下。斜（xié）導柱選用的原則（zé）就是能粗就（jiù）粗（cū），別太小氣，因（yīn）為斜導柱是要（yào）受力的。另外滑塊也分很多變異的結構（gòu），例如上坡滑塊、下（xià）坡（pō）滑塊、內抽滑塊、油缸抽、前模滑塊、滑塊帶滑塊、滑塊帶反頂（dǐng）、滑塊帶斜頂，等等，這些特殊結構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，及模具的正常（cháng）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（dǐng），斜（xié）頂（dǐng）比較靈活，但典型斜（xié）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（dàn）壽命就很難保證了，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，斜頂上走斜頂的，斜（xié）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（chǎn）品的倒扣（kòu）做出來。

 

由此可見，學好三角（jiǎo）函數是多麽的重要啊！所以至（zhì）於各種特殊的結構，都（dōu）是人想出（chū）來的，你大可以充分發（fā）揮你的想象（xiàng）力，不管（guǎn）什麽（me）樣（yàng）的結構都可以去隨便想，想好了，就去（qù）大膽的設計，搞不好你就有新發明呢，但設計完後，一定要驗證下三角函數的關（guān）係，就是實際模擬（nǐ）下模具的開（kāi）合模動作，以及考慮下在注塑時會不會有問題等等。

 

說著說著（zhe），我們分模分好了。接下來就是模具結構的排位了，這些內（nèi）容都是事先要理清頭緒的（de），根據產品的實際情況，選用（yòng）不同類型的模具結構，例如（rú），兩（liǎng）板模，三板模，熱流道，IMD，IML，雙色（sè），疊模等等。所有的模具結構類型都是（shì）為了能很好的實現產品的量產而（ér）服務（wù）的。

 

在選用模架時，我們就要充（chōng）分考慮剛才提到的那4點注意（yì）事項（xiàng）了。  選好了（le）模架我（wǒ）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（liào），利於（yú）產品成型，比如排氣等等。你（nǐ）覺得（dé）模具上存（cún）在特別薄（báo）的地方，一定要單獨鑲拚出來，易於將來更換。在鑲拚的時候要（yào）充（chōng）分（fèn）考（kǎo）慮鑲件的強度，加工性，以及將（jiāng）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（shì）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（gǎn）時一定要考慮水（shuǐ）路的排布。一般情況下，要優先考慮頂杆的排布，然後大體設計水路，然後（hòu）再根據實際情（qíng）況調整水路頂杆，使兩者達到平衡。加頂出的原（yuán）則就是抱緊力大的地方，另外要加在產品的楞，台，邊（biān）等強度結構比較好的地（dì）方（fāng），以免（miǎn）頂白或頂出不平衡。

 

排水路的原則就是（shì）加頂出的原則，因為一般來講，產（chǎn）品（pǐn）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。至於到底是（shì）用頂杆還是用頂（dǐng）塊或者推板，就需要具（jù）體問題具體分析了。這（zhè）個要結（jié）合產品的結構特點來分析，比如產品容（róng）易粘前模，就要考慮要不要後模加（jiā）倒扣（kòu），或者前模加頂出，這些都是自然而然的事情，但（dàn）很多朋友都不會想（xiǎng）全麵是什麽原因呢，那（nà）還是因為沒有對產品結構分析充分，沒有實際考慮下產品（pǐn）在注塑過程中的狀（zhuàng）態。這是（shì）問（wèn）題的關鍵。

 

頂杆水路加（jiā）完了，剩下的就是那些亂七（qī）八糟的標準（zhǔn）件了，大家在加的時候盡量考慮對稱平衡就是了。  整套模具設（shè）計完成後，一定要做（zuò）以下幾項檢查，首先是鑲（xiāng）塊（kuài）的拔模分析，看看有沒有倒扣的地方，其（qí）次是模具各零件的幹涉檢查，重中之重（chóng）。現在（zài）的三維軟件都有這項功能，方便的很。然後就是模具開合（hé）模動作的模擬，再簡單的模具隻要（yào）自己不是太清（qīng）晰，就一定要實（shí）際模擬（nǐ）下，另外就是模（mó）具各零件的可加工性以（yǐ）及模具的裝配過程，別辛辛苦苦設計出來了（le）個巧妙的結構，理論計算也沒問題，加工完了，結（jié）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（yǐ）經結束了。其實（shí）模具設計是（shì）個充滿著矛盾的事情。想設計（jì）完美些（xiē），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強度，使用壽命都會有影響。所以模具設計沒有絕對（duì）的。隻要尋好了那（nà）個平衡點，你設計的模具就（jiù）是成功的。所以，別人（rén）設計的結構未必都適合你（nǐ）。隻要遵循了以上的模具設計要點，估計大家都能設計出比較合理的模具結構來（lái）。由於本人水平有（yǒu）限，有（yǒu）些地方可能有點偏頗，希望大家討論（lùn）指正。