​拋磚引玉，模具師傅的設計心得體會

　　

從事（shì）注塑模具結構設計，我（wǒ）曾設計過家電（diàn），汽車，電子產品（pǐn）類的模具，設計水平不見（jiàn）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（wàng）對（duì）行業的朋友有（yǒu）拋磚引玉的作用。


 

1. 檢查產品結構

 

首（shǒu）先我們拿到一（yī）個產品後，先不要急著分模，最重要的一件事（shì）就是先檢（jiǎn）查產品結構，包括拔（bá）模、厚度等（děng）模型問題。當然這些對於一個剛剛從事模具結構設計的人來說，可能是比較困難的（de）。因為他們可能不知道如何才是比較適合模具設計用的（de）產品。這些沒關係，隻是（shì）自己日常積累的一個過程。當你（nǐ）分析完產（chǎn）品的拔模、壁厚，以及在出模方向有倒扣的地方後，你基本上已經（jīng）知道了模具分型麵的走（zǒu）向（xiàng），以及澆口的位置，當然這些（xiē）最終還（hái）是要跟客戶確認的。

 

2. 確認影響模具結構（gòu）的項目（mù）

 

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

 

（1）客戶用（yòng）來生產的注塑機的噸位及（jí）型號類型（xíng）。這個確認不好，你就沒法確認你模具的澆口套的入（rù）口（kǒu）直（zhí）徑以及定（dìng）位圈的直徑，頂出孔的大小跟位置，還有注塑機能伸進模具內的深度，甚至模架（jià）的大（dà）小，閉合高度等等（děng）。你辛辛苦苦的設計好了一（yī）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（nà）裏沒法生產，因為客戶那裏隻有電動注塑機，而且沒另外加中子，估計那時你會有種欲哭無（wú）淚（lèi）的感覺。

 

（2）客戶注塑機的碼模方（fāng）式。一般常用的是壓板碼模（mó），螺絲碼（mǎ）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（mó）具時，到底需不（bú）需要（yào）設計碼模螺絲（sī）過孔或者碼模槽（cáo）。

 

（3）分析產品的問題點，以（yǐ）及產品夾線，產品材料及收縮率。不要想當然的認為PP的塑料收（shōu）縮率（lǜ）就一定是1.5%，這個一定（dìng）要跟客戶確認好，要知道他們最終用（yòng）於生產的材料是什麽牌號的，有沒有添加什麽改性材（cái）料等等。有條件時，最好能熟（shú）知產品的裝配關係以（yǐ）及產品的用途等等，這些信息對於將來的模具結構設計是非常有幫助的（de）。因為了解了這些，你（nǐ）就知道哪（nǎ）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（dà）的，哪些地方是不能改的（de）。甚至包（bāo）括一（yī）些產品（pǐn）的結（jié）構，如（rú）果你了解了產品的實際裝配關係以（yǐ）及用途，你就知道哪些倒扣結構是（shì）可以取消或改成另外一種簡單（dān）形式的。

 

一定要（yào）牢記（jì），做模具的過（guò）程（chéng）就是把複雜問題簡單化的過程。常（cháng）看到一些人（rén）以（yǐ）做了一套多麽多麽複雜的結構而感到驕（jiāo）傲自豪，我覺得（dé）那（nà）是非常得（dé）無知（zhī）。因為很（hěn）多產品工程師（shī）可能會由於（yú）自身的經驗問題，設計了一（yī）些不太合理的結構，如果作為下遊工（gōng）序，不能幫他（tā）們指正的話，他們可能永遠都覺得那樣設計是沒問題的。那我們產品工程師的進步就會非常的緩慢。  

 

（4）模具（jù）水路外接參數，油路外接參數，電路外接參數，氣路外接參數。隻有在設計之（zhī）前（qián）了解（jiě）了客戶這些要求之後，你才（cái）能有預見性的設（shè）計水路油路氣路，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（nèi）部串聯油路，那時你再改動，估計會（huì）累個半死，因為你（nǐ）水路，頂杆，螺釘什麽的都好不容易排好了（le）位（wèi）。像這四路的設計順序一般（bān）是先保證油路（lù），因為油路要分布平衡，特指（zhǐ）需要油缸（gāng）頂出的（de）模具（jù）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。當然也可以采（cǎi）用（yòng）齒輪分油器,但（dàn）那樣就更複雜了；其次是（shì）水路，因為水路（lù）要保證冷卻效（xiào）果，分布不均會影響產（chǎn）品質量及模具壽命；最後才是氣路跟電路。在模具上的放置順序是，最靠近TOP方向的是電路，然後是水路，氣路，最下麵的（de）是油路（lù）接（jiē）頭。

 

掌握了這些信（xìn）息後，我們就（jiù）可以著手設計模具了

 

首先是分模，這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單即好，能拉伸出來的堅決（jué）不掃描，或者用其它高級命令。其（qí）次拉分型（xíng）麵時要有大局觀，盡量簡化分型麵，不要搞的七七八八的，如果不是精密模具，那些0.1~0.5的插穿位能避免的就要避免。另外分型麵還要遵循一個原（yuán）則，就是盡量順著產品趨勢做。那（nà）樣做出來的分型麵才（cái）會beautiful。

 

串插（chā）一句題外話，在學習三維（wéi）軟件時，一定要切記，每個命令的原理都弄明白，那你就知道（dào）在什麽時候能用到那（nà）個命令。很多時（shí）候重要的不（bú）是你不（bú）會用軟件（jiàn），而是你不會活（huó）學活用軟件。同樣一個命令，有經驗的人會有很多種靈活的用法，這點體現在UG上是最明顯的。一句話，重（chóng）要的是思（sī）路，而不（bú）是工具本（běn）身。在做分型麵（miàn）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，拉出來的枕位能寬就寬。要（yào）充分考慮你現在手上（shàng）拉的這個分型麵將來實際模具做出（chū）來後，人（rén）家車間負責（zé）飛（fēi）模的師傅會不會罵你就行了。如果你覺得不會挨罵，那就OK，繼續進行，當將來你真的被罵了，這些就是你的經驗。

 

在做分型（xíng）麵的同時肯定是（shì）要考慮滑塊（kuài）跟斜頂的排布的，因為（wéi）那些也要涉及到分型麵的改動。典型滑（huá）塊結構就是三角函數關係，這（zhè）個沒事自己（jǐ）多算算就行，但要保證斜導柱（zhù）的角度不要太大，盡量做到30度以下。斜導柱選用的原則就是能粗就粗，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（lì）如上坡滑塊、下坡滑塊、內抽滑塊、油缸抽、前模滑塊、滑塊帶滑塊、滑塊帶反頂、滑塊帶斜頂，等等，這些特殊結構都是充分利用了三角函數關係式，目的就是為了實現產（chǎn）品倒扣的脫模，及（jí）模（mó）具的正常開合模（mó）動作。滑塊的計算公（gōng）式（shì）各大論壇都有詳細的（de）介紹，我就不在此贅述了。

 

其次是斜頂，斜頂（dǐng）比較靈（líng）活，但典型斜頂的角度（dù）也不要太大，盡（jìn）量不要超過15度，當然你非要做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（yǔ）理（lǐ）論力學。斜頂的形狀有很多演（yǎn）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（pīn）圓杆（gǎn）的大斜頂，鑲拚掛台的小斜頂，頂塊下麵走斜頂的，滑塊（kuài）上走斜頂的，斜頂（dǐng）上走斜頂的，斜頂上帶反頂的，等等（děng），這些所有的結構都是一個目的，利用三角函數（shù）把產品的倒扣做出來。

 

由此可見，學（xué）好三角函數是多麽的重要啊！所以至於各種特殊的結構（gòu），都是人想出來的，你大可以充分發揮你的想（xiǎng）象（xiàng）力，不管什麽樣的結構都可以去隨便想，想（xiǎng）好了，就去大膽（dǎn）的設計，搞不好你就有新發明呢（ne），但設計完後，一定（dìng）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（jí）考慮下在注塑時會不會有問題等等（děng）。

 

說著說著，我們分模分好了。接下來就是模具結構的排位了，這些內容都是事先要理清（qīng）頭（tóu）緒的，根據產（chǎn）品的實（shí）際情（qíng）況，選用不同類型的（de）模（mó）具結構，例如，兩板模，三板模，熱流（liú）道，IMD，IML，雙色，疊模等等。所有的（de）模具結構類型都是為了能很好的實現產品的量產而服（fú）務的。

 

在（zài）選（xuǎn）用模架時，我們就要充分考慮剛才提到的那4點注意事項（xiàng）了。  選好了模架（jià）我們就要考慮模具的鑲拚了，鑲拚的原則就是簡化加工，節省材料，利於產品成型，比如排氣（qì）等等。你（nǐ）覺得模具上存在特別薄的地方，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（de）強度，加（jiā）工性（xìng），以及將來水路的可設計性。

 

鑲拚完了後，就要加標準件了。加標準件的原則就是先重點後局部，盡量布置平（píng）衡對稱（chēng）。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（yī）般情況下，要優先考慮頂杆的排布，然後大（dà）體設計水路，然後再根據實際情況（kuàng）調整水路頂杆，使兩者（zhě）達到平衡。加頂出的原則就是抱緊力大的地方，另外要加在產品的楞，台，邊等強度結構比（bǐ）較好的地方（fāng），以免頂白或頂出不平衡。

 

排水路的原則就（jiù）是加頂出（chū）的原則，因（yīn）為一般來講，產品抱緊力大的（de）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（jiē）好。至於到底是（shì）用頂杆還是用頂塊或者推板，就需要具體問題具體分析了。這個要結合（hé）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（jiā）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麵（miàn）是什麽原因呢，那還是因為沒有對產品結（jié）構分（fèn）析充（chōng）分，沒有實際考慮下產品在注塑過程中（zhōng）的狀態。這是問題的關鍵（jiàn）。

 

頂杆水（shuǐ）路加完了（le），剩下的（de）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就是了。  整套模具設計完成（chéng）後，一定（dìng）要做以下幾項檢查，首先是鑲塊的拔模分析，看看有沒（méi）有倒扣的地方，其次（cì）是模具各零件（jiàn）的幹涉檢（jiǎn）查，重中之重。現在（zài）的三維軟件都（dōu）有這項功能，方便的很。然後就是模具（jù）開合（hé）模動作的（de）模擬，再簡單的（de）模（mó）具隻要自己不是太清晰，就一定要實際模擬下，另外就是模具各零件的（de）可加工性以及模具的裝配過程，別辛辛苦苦設（shè）計出來（lái）了個巧妙的（de）結構，理論計算也沒問（wèn）題，加工完了，結果（guǒ）裝不進去（qù），或者不好（hǎo）裝配。

 

至此，可以恭喜你了，大體的流程都已（yǐ）經結束了。其（qí）實模具設計是（shì）個充滿著矛盾的事情。想設計（jì）完美些，模具費用就高了，想（xiǎng）設計簡（jiǎn）單（dān）一些，可能產品就要改或者模具的強（qiáng）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（hǎo）了那（nà）個平衡點，你設（shè）計的模具就是（shì）成功的。所以，別人設計的結（jié）構未必都適合你。隻要遵循了以上的模具設計要點，估計大（dà）家（jiā）都能設計出（chū）比較合理（lǐ）的模具結構來。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（zhǐ）正。