​拋磚引玉，模具師傅的設計心得體會

　　

從事（shì）注（zhù）塑模具結構設計，我曾設計過（guò）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（guò）的活多又雜。今天（tiān）和大家共同探討注塑模具的設計，希望對行業的朋友有（yǒu）拋磚（zhuān）引（yǐn）玉的作用。


 

1. 檢查產品結構

 

首先我們拿到一個產品後，先不要急著分模，最重要的（de）一件（jiàn）事（shì）就是先檢查產（chǎn）品結構，包括拔模、厚度等模（mó）型（xíng）問題。當然這些對於一個剛剛從事模具結構設計的人（rén）來（lái）說，可能是比較困難的。因為他（tā）們可能不知道如何才是比較適（shì）合（hé）模具設計用的產（chǎn）品。這些沒關係，隻是自己日常積累的一個過程。當你分析（xī）完產品的拔模、壁厚，以（yǐ）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（xiàng），以及澆口的位置，當（dāng）然這些（xiē）最終還是要跟客戶確（què）認的。

 

2. 確認影響模具結構（gòu）的項目

 

有人說，是不是我分析（xī）好了產品結構後，就可以開始設計模具了呢，答案（àn）當然是NO。要想在設計時少走彎路，一（yī）些關於影響模具結構的項目（mù）是（shì）一定要確認好的。

 

（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，你就沒法確認你模具的澆口套的入口直徑以及定位圈的直徑，頂（dǐng）出孔的大小跟位置，還（hái）有注塑機能伸進模具（jù）內的深度，甚至模架的大小（xiǎo），閉（bì）合高度等等。你辛辛（xīn）苦苦的設（shè）計好了一套用油缸（gāng）抽芯的模具結構（gòu），你也頗有成就感，可模具到了客戶那裏沒法生產，因為客戶那（nà）裏隻有電（diàn）動注塑機，而且（qiě）沒（méi）另外加中（zhōng）子，估（gū）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（cháng）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時（shí），到底需不（bú）需要設（shè）計碼模螺絲過孔或者碼（mǎ）模（mó）槽。

 

（3）分析產品的問題點，以及產品夾線，產品材（cái）料及收縮率。不要想當然的認為PP的（de）塑料收縮率就一定是1.5%，這個一定要跟客戶確認好，要知道他們最終用（yòng）於生產（chǎn）的材料是什麽牌號的，有沒有添加什麽改性材料等等。有條件時，最好能熟知產品的裝配關係以及產品的用途等等，這些信息對於將來的模具（jù）結構設計（jì）是非常有幫助的。因（yīn）為了解了這些，你就知（zhī）道哪（nǎ）些是外觀麵，哪些（xiē）是非外觀（guān），哪些（xiē）地方的（de）拔模角度是可以隨便加大（dà）的，哪些地方是不能改的。甚至包括一些產品（pǐn）的結構，如果你了解了產品的實（shí）際（jì）裝配關係以及用途，你就知道哪些（xiē）倒扣結構是可以取（qǔ）消或改成另外一（yī）種簡單形式（shì）的。

 

一定（dìng）要牢記，做模具的過程就是把複雜問（wèn）題（tí）簡單化的過程。常看到一些人以做了（le）一套多麽多麽複雜的結構而感（gǎn）到驕傲（ào）自豪，我覺得那是非常得無知。因為很多產品工（gōng）程師可能會由於自身的經驗問題，設計了一（yī）些不太合理的結構，如果作為（wéi）下遊工序，不能幫他們指正的話，他們可能永遠都覺得那樣設計是沒（méi）問題（tí）的。那我們產品工程師的進步就會非常的緩慢（màn）。  

 

（4）模具（jù）水路外接參數，油路外接參數，電路外接參數，氣（qì）路外接（jiē）參數。隻有在設計（jì）之前了解了客戶這些要求之後，你（nǐ）才能有預見性（xìng）的設（shè）計水路油路氣路，別到時（shí）辛辛苦苦設計好了（le）模具，後來發現客戶需要在模具內部串聯油路，那時你再改動，估計會累個半死，因為你水路，頂杆，螺釘什麽的（de）都好不容易排（pái）好了位。像這四路的設（shè）計順序一般是先保證油路，因為油路（lù）要（yào）分布平衡，特指需要油缸頂出的（de）模具結構，如果油路不平衡的話（huà），油（yóu）缸頂出的動作就會有（yǒu）先後，容易頂出不平衡。當然也可以采用齒輪分油器,但那樣就更複雜了；其次是（shì）水路，因為水路要保證冷卻效果，分（fèn）布不均會影響產品質量及模具壽命；最後才是氣路跟電路。在模具上的（de）放置順序是，最靠近TOP方向的是電路（lù），然後是水路（lù），氣路，最下麵的是油路接（jiē）頭。

 

掌握了這些信息後，我們就可以著手設計模（mó）具了

 

首先是分模，這（zhè）個過程估計是大家都比較喜歡的過程。因為分出模來有成就感。拉分型麵的原則就是簡（jiǎn）單（dān）即好，能拉伸出來的堅決不掃描（miáo），或者用其它高級命（mìng）令。其次拉分型麵時要（yào）有大局觀，盡量（liàng）簡化分型麵，不要搞的七七八八的，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免。另外分型麵還要遵循一（yī）個原則，就（jiù）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）定要切記，每個命令的（de）原理都弄明白，那（nà）你就（jiù）知道在（zài）什麽時候能用到那個命令。很（hěn）多（duō）時候（hòu）重要的不是你不會用軟件，而是你不會活學活用（yòng）軟件。同（tóng）樣一個命令，有經驗的人會有（yǒu）很多種（zhǒng）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（zài）做分型麵的時候，隻需要知道，插（chā）穿麵的角度能大就大（dà），碰穿麵（miàn）的麵積能大就大，拉出（chū）來的枕位（wèi）能寬（kuān）就寬（kuān）。要充分考（kǎo）慮你現在手上拉的這個分型（xíng）麵將來實際模具做出來後，人家車間負責飛（fēi）模的師傅會不（bú）會罵你就（jiù）行了。如果你覺得不會挨罵，那就OK，繼續進（jìn）行，當將來你真的被罵了（le），這些就是你的經驗。

 

在做（zuò）分型麵的同時肯（kěn）定（dìng）是要考慮滑塊跟斜頂的排布的（de），因（yīn）為那些（xiē）也要涉及到分型麵的改動。典型滑塊結構就是三角（jiǎo）函數關係，這個沒事自己多算算就行，但要保證斜導柱的角度（dù）不要太大，盡量做到30度以下。斜（xié）導柱（zhù）選用的原則就是能（néng）粗就粗，別太小氣，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、內抽滑塊、油缸（gāng）抽、前模滑塊、滑塊帶滑塊、滑塊帶反頂、滑塊帶斜頂，等等，這些特殊結構（gòu）都是充分利用了三角函（hán）數關係式，目的就是（shì）為（wéi）了實現產品倒扣的脫模，及（jí）模具（jù）的正常開合模動作。滑塊的計算公（gōng）式各大論壇都有詳細的介紹，我就不在此贅述了。

 

其次是斜頂（dǐng），斜頂比較（jiào）靈活，但典型斜頂的角度也不要太大，盡量不要超過15度，當然你非要做20度也行（háng），但壽命就很難保證了（le），而且動作也會很不（bú）順暢，具體原理參照三角（jiǎo）函數與理論力學。斜頂的形狀有很多演（yǎn）化形式，例如，上坡斜頂，下（xià）坡斜頂，歪脖（bó）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（shàng）走斜頂的，斜頂上帶反頂的（de），等（děng）等，這些所（suǒ）有的結構都是一個目的，利用三角函數把產品（pǐn）的倒扣做出來。

 

由此可見，學好三角函數是多麽的重要啊！所以至於各種特殊的結構，都（dōu）是（shì）人想出來的，你大可以充分（fèn）發揮你的想象力，不管什麽（me）樣的結構都可以去隨便想，想好了（le），就（jiù）去大膽的設（shè）計，搞不好你就有（yǒu）新發明呢，但（dàn）設計完後，一定要驗證下三角函數（shù）的關係，就是實際模擬下模具的開合模（mó）動作，以及考（kǎo）慮下在注（zhù）塑時會不會有問題等等。

 

說著說著，我們分（fèn）模分好了。接下來就是（shì）模（mó）具（jù）結構的排位了，這些內容都是事先要（yào）理清頭緒的，根（gēn）據產品的實際情（qíng）況，選用不同類型的模具結構，例如，兩板（bǎn）模，三板模，熱流道，IMD，IML，雙色，疊模等等。所有的模具結（jié）構（gòu）類型都是為了能很好的實現產品的（de）量產而服務的。

 

在選用模架（jià）時，我們就要充分考慮剛才提到的那4點注意（yì）事項了。  選好了模架我們（men）就要考慮模具的鑲拚了，鑲（xiāng）拚的原則就是簡化加工（gōng），節省材料，利於產品成（chéng）型，比如排氣等等。你覺（jiào）得模具上存在特別薄的（de）地方，一定要單獨鑲拚出來，易於將來更換。在鑲拚（pīn）的（de）時候要充分（fèn）考慮鑲（xiāng）件的強度，加工性，以及將來水路的可設計性。

 

鑲拚完（wán）了後，就（jiù）要加標準件了。加標準（zhǔn）件的原則就是先重點後局部，盡量（liàng）布置平衡對稱。一般都是（shì）要先加頂杆的，加頂杆（gǎn）時一（yī）定要考慮水路的排布。一般情況下，要優先考慮頂杆的排布，然後大體設計水路，然後再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（lì）大的地方，另外（wài）要加在產品的楞，台，邊等強度（dù）結構比較好的地方，以免頂白或（huò）頂出不平（píng）衡。

 

排水路的原則就是加頂出的原則，因為一般（bān）來講，產品抱緊力大的地方也就是（shì）產品的熱點，需要加強（qiáng）冷卻（què）的部位，這個矛盾需要調節好。至於到（dào）底是用頂杆還（hái）是用頂塊或者推板，就需要具體問題具體（tǐ）分析了。這（zhè）個要結合產品的結構特點來分析，比如產（chǎn）品容（róng）易粘前模，就要考慮要不要後模加倒扣，或者前（qián）模加（jiā）頂出，這些都是自然而然的事情，但很多朋友都不會想全麵（miàn）是什麽（me）原（yuán）因呢，那還是因為沒（méi）有對產品結構分析充分，沒（méi）有實際（jì）考慮下產（chǎn）品在注塑過程中的狀態。這是問題的關鍵。

 

頂（dǐng）杆水路加完（wán）了，剩下的就是那些（xiē）亂七（qī）八糟的標準件了，大家在加（jiā）的時候盡量考慮對稱平（píng）衡就是了。  整套模具設計完（wán）成後，一定要做以下幾項檢查，首先是鑲塊的（de）拔（bá）模分析，看看有沒（méi）有倒扣的地方，其次是模具各零件的幹涉檢查，重中之重。現在的三維軟件都（dōu）有這項功能，方便的很。然後（hòu）就是（shì）模具（jù）開合模動作的模擬，再（zài）簡單的模具隻要自己（jǐ）不（bú）是太清晰，就一定要（yào）實際（jì）模擬下，另外就是模具各零件的可加（jiā）工性以及模具的（de）裝配過程，別辛辛苦苦設計（jì）出來了個（gè）巧妙的結構，理論計算也沒問題，加工完了，結果裝不進去，或者不好裝配。

 

至此，可以恭（gōng）喜你了，大體的流程都（dōu）已經結束了。其實模具設計是（shì）個充滿著矛盾的事情。想設計完美些，模具費（fèi）用就高了，想設計簡單一些，可能產品就（jiù）要改或者模具的強度，使用壽命（mìng）都會有影響。所以模具設計沒有絕對的。隻要尋好（hǎo）了那個平衡點，你設計的（de）模具就是成功（gōng）的。所以，別人設計的結構未（wèi）必都適合你。隻（zhī）要（yào）遵（zūn）循了以上的模具設計要點，估計大（dà）家（jiā）都能設（shè）計出比較合理的模具結構來。由於本人水（shuǐ）平有限，有些（xiē）地方可能有點偏頗，希（xī）望大家討論指正。