抛砖引玉，模具师傅的设计心得体会

    从事注塑模具结构设计，我曾设计过家电，汽车，电子产品类的模具（jù），设计水平不见得有多高，但干过的（de）活多又杂。今天和大家共同探（tàn）讨注塑模具的设计，希望对行业的朋友有抛砖引玉（yù）的作（zuò）用。

1. 检查产（chǎn）品结构

    首先我们拿到一个产品后，先不要急着分模，最重要的一件事就是先检查产品结构，包括（kuò）拔（bá）模、厚（hòu）度等模型问题。当然这些对于一个刚刚从事模具结构设计的人来说，可能是比较困难的（de）。因为他们可能不知（zhī）道如何才是比较适合模具设（shè）计用的产品。这些（xiē）没关系（xì），只是自己日常积累的一个（gè）过程。当你分析完产品的拔模、壁厚，以及在出模（mó）方向有（yǒu）倒扣的地方后，你基本上已经知道了模具分（fèn）型面的（de）走（zǒu）向，以及浇口的位置，当（dāng）然这些最终还是要（yào）跟客户确认的。

2. 确认影响模具结构的项目

    有人说，是不（bú）是我分析好了产品结构后（hòu），就可以开始设计模具（jù）了呢，答案当然是NO。要想在（zài）设计时少走弯路，一些关于影响模具结构的项目是（shì）一定要确认好的。

    （1）客（kè）户用来生产的注塑机的吨位及型号类型。这个确认不好，你就没法确认你模具的浇口套的入口（kǒu）直径以及定位圈的直径，顶出孔的大（dà）小跟位置，还有注塑机能伸（shēn）进（jìn）模具内的深度，甚至模架的大小，闭合高度等等。你辛辛苦苦的设计（jì）好了一套用油缸抽芯的模具结构，你也（yě）颇有成就感，可模具到了客户那（nà）里没法生产，因为客（kè）户那里只有（yǒu）电动注塑机，而且没另外加中子，估计那时你会有种欲哭无泪的感觉。

    （2）客户注塑机的码模方式。一般常用的是压板码模，螺丝码模，液（yè）压码模，磁力码模（mó）等等。这（zhè）个确认好了，你才知道你设计（jì）模具时，到底需不需要设计码（mǎ）模螺（luó）丝过孔或者码模槽（cáo）。

    （3）分析产品的问题点，以及产品夹线，产品材料及收缩率（lǜ）。不要想当（dāng）然的认为PP的塑（sù）料收缩率就一定是1.5%，这个一定要跟客户确认好，要知道他们最终用于生产的材料是什么牌号的，有没有添加什（shí）么改（gǎi）性（xìng）材料等等。有条件时，最好能熟知产品的装（zhuāng）配关系以及产品的（de）用（yòng）途等等，这些信（xìn）息对于将来的模具结构设计是非常有帮助的（de）。因为了解了（le）这些，你就知道哪些是外观面，哪些是非外观，哪些地方的拔模角度是可以随便加大的，哪些地方是不能改的。甚至包括一（yī）些产品的结构，如果你了解了产（chǎn）品的实际装配关系（xì）以及（jí）用（yòng）途（tú），你就知道哪些倒扣（kòu）结构（gòu）是可以取消或改成另外一种简（jiǎn）单形式的。

    一（yī）定要牢记，做模具的过程就是把（bǎ）复（fù）杂问题简单（dān）化的过（guò）程。常看到（dào）一些人以做了一套多么多么（me）复杂的结构而（ér）感到骄傲自（zì）豪，我（wǒ）觉得那是非常得无知（zhī）。因为很多产品工程师可能会由于自身的经验问题，设计了一些不太合理的结构，如果作为下游（yóu）工序，不能帮他们指正的话，他们可能永远都觉得那样设计（jì）是没问题（tí）的。那我们产品工程（chéng）师的进步就（jiù）会非常的（de）缓慢（màn）。  

    （4）模具（jù）水路外接参数，油路外接参数，电路外接参（cān）数，气路外接参数。只有在（zài）设计之前了解了客户这些（xiē）要（yào）求之后，你才能有预见性的设计水（shuǐ）路油（yóu）路气路（lù），别到时（shí）辛辛苦（kǔ）苦（kǔ）设计好了模具，后来发现客户需要在模具内部串联油路，那时你再改（gǎi）动，估计会（huì）累（lèi）个半死，因为你水路，顶杆，螺钉什（shí）么的都好不容易（yì）排好了位。像这四路的设计顺（shùn）序（xù）一般是先保证油路，因为油（yóu）路（lù）要分布平衡，特指需要油缸顶出的模具结构，如果油路不（bú）平衡的话，油缸顶出的（de）动作就会有先后，容（róng）易顶出不（bú）平衡。当然（rán）也可以采用齿轮（lún）分油器,但那样就更复杂了；其次是水路，因（yīn）为水路要保证冷却效果，分布不均（jun1）会影（yǐng）响产品质量及模具寿命；最（zuì）后才是（shì）气路跟电路。在模具上的放置顺序是，最靠近TOP方向的是电路（lù），然后是水路，气路，最下面的是油路接头。

掌（zhǎng）握（wò）了这些（xiē）信息后，我们（men）就可以着手设计模具了

    首先是分模，这个过程估计是大家（jiā）都比较喜欢的（de）过程。因为分出模来有成就感。拉分型面的原则就是（shì）简单即好，能拉伸（shēn）出来的坚决不扫描，或者用其它高级命令（lìng）。其次拉分型面时要有大局观，尽量简化分型面，不要搞（gǎo）的七七八八（bā）的，如果（guǒ）不是精密模具，那些0.1~0.5的插穿位能避免的就要避（bì）免。另外分（fèn）型面还（hái）要遵循一个原则，就（jiù）是尽量顺着产品趋势做。那样做出来的分型面才会beautiful。

    串插一句题外话，在学习（xí）三维软件时，一定要切记，每个命令的原理都弄明白，那你就知道在什么时候能用到那个命令。很多时候重要的不是你不会用软件，而是你不会活学活用软件。同样一个（gè）命令，有（yǒu）经验的人会有很多种灵活的用（yòng）法，这点体（tǐ）现在UG上是最明显的。一句话（huà），重要的是思路，而不是工（gōng）具本身。在做分型面的时候，只需要（yào）知道，插穿面的角度能大就大，碰穿面的面积能大就大，拉（lā）出（chū）来的枕位能宽就宽。要充（chōng）分（fèn）考虑（lǜ）你现在手上拉的这个分型面（miàn）将来实际模具做出来（lái）后，人家车间负（fù）责飞模的（de）师傅会不（bú）会骂你就行了。如果你觉得不（bú）会挨骂，那就（jiù）OK，继续进行，当将来你真的被骂了，这些就是（shì）你的经验。

    在做分型面的同时肯定是要（yào）考虑滑块跟斜顶（dǐng）的（de）排布的，因为那些也要涉及到分型面（miàn）的改动。典型滑块结构就是三角函数关系，这个（gè）没（méi）事（shì）自己多算算就行，但要（yào）保证斜（xié）导柱的角度（dù）不要太大，尽量做到30度以下。斜导柱选用的（de）原则就是能（néng）粗就粗，别太小气，因为斜导柱是要受力的。另外滑块也分很多（duō）变异的结构，例如上坡滑块、下坡滑（huá）块、内抽滑（huá）块、油（yóu）缸抽、前模（mó）滑（huá）块、滑块带（dài）滑（huá）块、滑块带反顶、滑块带斜顶，等等，这些特殊结构都是充分利用了三角函数（shù）关（guān）系式，目的就是为了实现产品倒扣的脱模，及模具的正常开合模动作。滑块的计算公式各大论坛都有详细的介绍，我就不（bú）在此赘述了。

    其次是斜顶，斜顶比较（jiào）灵活，但典型（xíng）斜顶的（de）角度也不要太大，尽量不要超过15度（dù），当然你非要做20度也行（háng），但寿命就很难保证了，而且（qiě）动作也会很不顺畅，具体原理参照三角函数与理论力学。斜顶的（de）形状有很多演化形式，例如，上坡斜顶，下坡斜（xié）顶，歪脖子斜顶（dǐng），镶拼斜顶杆的大斜顶，镶拼圆杆的大斜顶（dǐng），镶拼挂台的小斜顶，顶块下面走（zǒu）斜顶的，滑块上走斜顶的（de），斜（xié）顶上走斜顶的，斜顶上带反（fǎn）顶的，等等，这些所有的结构都是一个目的，利用三角函数把产品的（de）倒扣做出来。

    由此可见，学好三角函数是多（duō）麽的重要啊！所（suǒ）以至于各（gè）种特殊的（de）结构，都是（shì）人想出来的，你大可以充分发挥（huī）你的想象力，不管什（shí）么样的结构都可以去随便想，想好了，就（jiù）去大胆的设计，搞不好你就有新发明呢，但设计完后，一定要验证下三角函数的关系，就是（shì）实际（jì）模拟下模具的开合模动作（zuò），以及考虑下在注塑时会不会有问题（tí）等等（děng）。

    说着说着，我们（men）分模分好了。接下来就是模具结构（gòu）的（de）排位了（le），这些内容都是事先要理清头绪的，根据产品的（de）实际情况，选用不同类型的模具结构，例如，两板模，三板模，热流道，IMD，IML，双色，叠模等（děng）等。所有的模具结（jié）构类型都是为了能很好的实（shí）现产品的量产而服务的。

    在选用模架时（shí），我们就要充（chōng）分考虑刚才提到的那4点注意事项了。  选好了模架我们就要（yào）考虑模具的（de）镶拼了，镶拼的原则就是简化加工，节省材料，利（lì）于（yú）产（chǎn）品成型，比如排气等等。你觉得模具上存在（zài）特（tè）别薄的地方，一定要单独镶拼出来，易于将来更换。在镶拼（pīn）的时候要充（chōng）分（fèn）考虑镶件的强度，加（jiā）工性，以及将（jiāng）来水路的可设计性。

    镶拼完（wán）了后，就要加标准（zhǔn）件了。加标准件的原则就是先重点后局（jú）部，尽（jìn）量布置平衡对称（chēng）。一般都是要先加（jiā）顶杆的（de），加顶杆时一定要考（kǎo）虑水路的排布。一般（bān）情况下，要优先考虑顶杆的（de）排布，然后大体设（shè）计水路，然后再根据实际情况调整水路顶杆（gǎn），使两者达到平衡。加（jiā）顶出的原则就是抱紧力大（dà）的（de）地方，另外要加在产品的楞（léng），台，边等强度结构比较好（hǎo）的地方，以免顶白或顶出（chū）不平衡。

    排水（shuǐ）路的原则就是加顶出（chū）的原则，因（yīn）为一般来讲，产品抱紧力（lì）大的地方也就是产品的热点，需要加强冷（lěng）却的部（bù）位，这个矛盾需要调节好。至于到底是（shì）用顶杆还是用顶块或者推板，就（jiù）需要具体（tǐ）问（wèn）题具体分析了。这（zhè）个要结合产品的（de）结构特点来分析，比（bǐ）如产品容易粘前模，就要考虑要不要后模（mó）加倒扣，或者（zhě）前（qián）模加顶出，这些都是（shì）自（zì）然而然的事情，但很多朋友（yǒu）都不会想（xiǎng）全面是什（shí）么原因呢，那还（hái）是因为没（méi）有对产（chǎn）品结构分析充分，没有（yǒu）实际（jì）考虑下产品在注塑（sù）过程中的状态（tài）。这是问题的关（guān）键。

    顶杆水路加完了，剩下的就是那些乱七八糟（zāo）的标准件了（le），大家在加的时候尽量考虑对称平（píng）衡就是了。  整套模具设计完成后，一定（dìng）要做以下几项检查（chá），首（shǒu）先是镶块的拔模分析，看看有（yǒu）没有倒扣的地方，其次是模具各零件的干（gàn）涉检查，重中（zhōng）之（zhī）重。现在的（de）三维软件都有这项功能（néng），方便的（de）很。然后就是模具开合模动作的模拟，再简单的模具只要自（zì）己不是太（tài）清晰，就一定要（yào）实际模拟下，另外就是模具各零件的可加工性以及模具的装配过程，别辛辛苦苦设计出来了个巧妙的结构，理论计算也没问题，加工完了，结果装不进去，或者不好装配。

    至（zhì）此，可以（yǐ）恭喜你了，大体的流程都（dōu）已经结束了。其实模具设计是个充满着矛盾的事情（qíng）。想设计（jì）完美些，模（mó）具费用就高了，想设（shè）计简（jiǎn）单一些，可能产品就要改或者（zhě）模具的强度，使用寿命都会有影响。所以（yǐ）模具（jù）设计没有绝（jué）对的。只要寻好了那个平衡点，你设计的模（mó）具就是（shì）成功的。所以，别人设计的结（jié）构未必都适合（hé）你。只要遵循了以上的模具设计要点，估计大（dà）家都能设计出比较合理的模具结构（gòu）来。由于（yú）本人水（shuǐ）平有限，有些地方可（kě）能有点偏颇（pō），希望大家讨论指正。