拋磚引玉，模具師傅的設計（jì）心得體會

    從事注塑模具結構設計，我曾設計（jì）過家電，汽車，電子產（chǎn）品類的模具（jù），設（shè）計水平不見得有多高，但幹過的活多又雜。今天（tiān）和大（dà）家共同探討注塑模具的設計，希望對行業（yè）的朋友有拋磚引（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，最重要的一件事就是先檢查產品結構，包括拔模、厚度等模型（xíng）問題。當然這些對於一（yī）個剛剛（gāng）從事模具結構設計的人來說，可能是（shì）比較困難的。因為他（tā）們可能不知道如何才是（shì）比較適合模具設計用的產品（pǐn）。這些沒關係，隻是自己（jǐ）日常積累的一個過程。當（dāng）你分析完（wán）產品的拔模、壁厚，以（yǐ）及在出模方（fāng）向有倒扣的（de）地方後，你基本上已經知道了模具分型（xíng）麵的走向，以及澆口的位（wèi）置（zhì），當然這些最終還是要跟客戶確認的。

2. 確認影響模具結構的項目

    有人說，是不是我分析好了產品結構後，就（jiù）可以（yǐ）開始（shǐ）設計模（mó）具了呢，答案當然是（shì）NO。要想在設計時少走彎（wān）路，一些關於影響模具結構的項目是一定要確認好的。

    （1）客戶用（yòng）來生產（chǎn）的注塑（sù）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（rù）口直徑（jìng）以及定位圈的直徑，頂出孔的大小（xiǎo）跟位置，還有注塑機能伸進（jìn）模具內的深度，甚至模架的大小，閉合高度等等。你辛辛（xīn）苦苦的設計好了一套用油缸（gāng）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產，因為客戶那裏隻有電（diàn）動注塑機，而且沒另外（wài）加中子，估計那時你（nǐ）會有種欲哭無淚的感覺。

    （2）客戶注塑機的碼模（mó）方式。一般常用的是壓（yā）板碼模，螺絲碼模，液壓碼模，磁力碼模等等。這個（gè）確認好了（le），你（nǐ）才知道你設計模具時（shí），到底需不需要設計（jì）碼模螺絲過孔或（huò）者碼模槽。

    （3）分析產品的問題點（diǎn），以及（jí）產品（pǐn）夾線，產品材料及收縮率。不要想當然的認為PP的塑料收縮率就一（yī）定是1.5%，這個一定要（yào）跟客（kè）戶確認好，要知道他們最終用於生產的材料是什（shí）麽牌號的，有沒有添加什麽改性材料等等（děng）。有條件時，最好能熟（shú）知產品的裝配關係以及（jí）產品的用途等等（děng），這些信（xìn）息對於將來的模具結構設計是非常有（yǒu）幫助的。因為了解（jiě）了（le）這（zhè）些，你就知（zhī）道哪些是外觀麵，哪些（xiē）是非（fēi）外觀（guān），哪些地方的（de）拔模角度是（shì）可以隨便加大的，哪些地方是不能改的。甚至包（bāo）括一些產品的結構（gòu），如（rú）果你了解（jiě）了產品的實際裝配關（guān）係以及用途（tú），你就知（zhī）道哪些倒扣結構是可以取消或改成另外一（yī）種簡單形式的。

    一定（dìng）要牢記（jì），做模具的過程就是（shì）把複雜問題（tí）簡單化的（de）過程。常看到一些人以做了一套（tào）多麽多麽複雜的（de）結構而感到驕傲自豪，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，設計了一些不太合理（lǐ）的結構，如果作為下遊工（gōng）序，不能幫他們指（zhǐ）正（zhèng）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（pǐn）工程師的（de）進步就會非常（cháng）的緩（huǎn）慢。  

    （4）模（mó）具水路外接參（cān）數，油路外接參數（shù），電路外接參（cān）數，氣路外接參數。隻有在設計之前了解了客戶這些（xiē）要求之後，你才能有預見（jiàn）性的設計水路油路氣路，別到時辛辛苦苦（kǔ）設（shè）計好了模（mó）具，後來發現客戶需要在模具內部串聯油（yóu）路，那時你再改動，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。像這四路的設計順序一（yī）般是先（xiān）保證油路，因（yīn）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（yì）頂出不（bú）平衡。當然也可以采（cǎi）用（yòng）齒輪分油器,但那樣就更複（fù）雜了；其次（cì）是水路，因為水路要保證冷卻效果（guǒ），分布不均會影響產品質量及模具壽命；最後（hòu）才（cái）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（zuì）下麵的是油路接頭。

掌握了這些（xiē）信息（xī）後，我們就可以著手設計模具了

    首先是分模，這個過程估計是（shì）大家都比較喜歡（huān）的過程。因為分出模來有成就（jiù）感。拉（lā）分型麵的原則就是簡單即好，能（néng）拉伸出來的堅決不掃描，或者用其它高級命令。其次拉分型麵時要有大局觀，盡量簡化分型麵，不要搞的（de）七七（qī）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（fèn）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。

    串插一句題外話，在學習三維軟件時，一定要切記，每個命令（lìng）的原理都弄明（míng）白，那你就知道在什麽時候能（néng）用到（dào）那個命令。很多時候重（chóng）要的不是你不會（huì）用軟件，而是你不會活學活用軟件。同樣一個命令，有經驗的人會有很多種靈活的用法（fǎ），這點體（tǐ）現在UG上是最明顯（xiǎn）的。一句話，重要的（de）是思路，而不是工具本身。在做分型麵的時候，隻（zhī）需要知道（dào），插穿麵的角度能大就大，碰穿麵的（de）麵積能大就大，拉出來的枕位能寬就寬。要充分考慮你現在手上拉的這個分（fèn）型麵將來實際模具做出來後（hòu），人家車間負責飛模的師傅會不會罵你就行了。如果你覺得不會挨罵（mà），那就OK，繼續進（jìn）行，當將來你真的（de）被罵了，這些就是你的經驗。

    在做分（fèn）型麵的同時肯定是要（yào）考慮滑塊跟斜頂的排布的，因為那些也要（yào）涉及到分型麵的（de）改動。典型滑塊結構就是三角函數關係，這個沒（méi）事自己多算算（suàn）就行，但要保證斜導柱的角度不要太大，盡量（liàng）做到30度以下。斜導柱選用的原則就是能（néng）粗就粗，別太小氣，因為斜導柱是要受力的。另外滑塊也（yě）分（fèn）很多變異的結構，例如上坡滑塊、下坡（pō）滑塊、內抽滑塊、油缸抽、前模滑塊、滑塊帶滑塊、滑塊帶反（fǎn）頂、滑塊帶（dài）斜頂（dǐng），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（tuō）模，及模具的正常開合（hé）模動（dòng）作。滑塊的計算（suàn）公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，斜頂比較靈活，但典型斜頂的角度也（yě）不要太大，盡量不要（yào）超過15度（dù），當然你非要做20度也行，但壽命就很難保證了，而且（qiě）動作也會（huì）很不順（shùn）暢，具體原理參照三角函（hán）數與理論力（lì）學（xué）。斜頂的形狀有很多演化形式（shì），例如，上坡（pō）斜頂，下坡斜頂，歪脖子斜頂，鑲（xiāng）拚斜頂杆的大斜頂，鑲拚圓杆的大斜頂，鑲拚掛台的（de）小斜頂，頂塊下麵（miàn）走（zǒu）斜頂（dǐng）的，滑（huá）塊上走斜（xié）頂的，斜頂上走斜（xié）頂的，斜頂上（shàng）帶反頂的，等等，這些（xiē）所有的結構都是（shì）一個目（mù）的（de），利用三角函數把產品的倒扣做出來。

    由此可見，學好三角函數是多麽的重要啊！所以至於各種特（tè）殊的結構，都是人想出來的，你大可以充分（fèn）發（fā）揮你的想（xiǎng）象力，不管什麽樣的結構都可以去隨便想，想好了，就（jiù）去大膽的設計，搞不好你（nǐ）就有（yǒu）新發明（míng）呢，但設計完後（hòu），一定要驗證下三（sān）角函數的關係，就是實際模擬下模具（jù）的開合模動作，以及考慮下在注塑時會不會有問題（tí）等等。

    說著說著，我們分模分好了。接下（xià）來就（jiù）是模具結構的排位了，這些內容都是事先要（yào）理清（qīng）頭緒的，根據產品的實際情況，選用不同類（lèi）型（xíng）的模具結構（gòu），例如，兩板模，三板模，熱流道，IMD，IML，雙色，疊模等等。所有（yǒu）的模具結構類型都是為了（le）能很好的實現產品的量（liàng）產而（ér）服務的。

    在選用模架時，我們就要充分考（kǎo）慮剛才提到的那4點注意事項了。  選好了（le）模架我們就要考慮模具的鑲拚了，鑲拚的原則就（jiù）是簡化加工，節省材料，利於產品成型，比如排氣等（děng）等。你覺得模具上存在特別薄的地方，一定要單獨鑲拚（pīn）出來，易於將來（lái）更（gèng）換（huàn）。在鑲拚的時候要充（chōng）分考慮鑲件（jiàn）的強度，加工性，以及將來水路的可設計性。

    鑲拚完（wán）了後，就要加標準（zhǔn）件了。加標準件的原（yuán）則就是先重點後局部，盡量布置平衡對稱。一般都是要先加頂杆的（de），加頂杆時一定要考慮水路的排布。一般（bān）情況下，要優先考慮頂杆的排布（bù），然後大體設計水路，然後再根據實際（jì）情況調整水路頂（dǐng）杆，使兩者（zhě）達到平衡。加頂出的原則就是（shì）抱緊力大的地方，另外要加在產品的楞，台，邊等強度結構比較好的地方，以免頂白或（huò）頂出不平衡。

    排水路的原（yuán）則就是加頂出的原則，因為一般來講，產品抱緊力大的地方也就是產品的熱（rè）點，需要加強冷（lěng）卻的部（bù）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，就需要具體問題具（jù）體分析了。這個要結合產品（pǐn）的結構特點來分析，比如產品容易（yì）粘前模，就（jiù）要考慮要（yào）不要後模加倒扣，或者前模加頂出（chū），這些都是自然而然的事（shì）情，但很多朋友都不會想全麵是什（shí）麽原因呢，那還是因為沒有對產品結構分析充分，沒有實際考（kǎo）慮下產品在注塑過（guò）程中的（de）狀態。這是問題的關鍵。

    頂杆水路加完（wán）了，剩下的就是那些亂七八糟的標準件了，大（dà）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（chéng）後，一定要做以下幾項檢查，首先是（shì）鑲塊的拔模分析，看看有沒有倒扣的地方，其次是模具各零件的幹涉檢查，重中（zhōng）之重。現在的三維軟件都（dōu）有這項功能，方便的很。然後就是模具開合模動作的（de）模擬，再簡單的模具隻要自己不是太清晰，就一定要實際模（mó）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程，別辛（xīn）辛苦苦設（shè）計出來了個（gè）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，大體的流程都已經結束了。其實模（mó）具設計是個（gè）充滿著矛盾的事（shì）情。想設計（jì）完美些，模具費用就高了，想設計簡單（dān）一些，可能產品就要改或者模具的強度，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（diǎn），你設計（jì）的模具就是成功的。所以，別人設計的結構未（wèi）必都適合你。隻要遵循了以（yǐ）上的模具設計要點，估計大家（jiā）都能設計出比較合理的模具結構來。由於（yú）本人水平有限，有些地（dì）方可能有點偏（piān）頗，希望大家討（tǎo）論指正。