​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，我曾設計過家（jiā）電（diàn），汽車，電子產品類的模具，設（shè）計水平不見得有多高，但幹過的活多又雜。今（jīn）天和大家共同探討注塑模（mó）具的設計，希望（wàng）對行業的朋友有拋磚引玉的（de）作用。


 

1. 檢查產品結構（gòu）

 

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（jiù）是先檢查產品結構，包括拔（bá）模、厚度等模型問題。當然這些對於一個剛剛從（cóng）事模具結構設計的人來說，可能是比較困（kùn）難的。因為（wéi）他們可能不知道如何才是比較適合模（mó）具設計用的產品。這些沒關係，隻是自己日常積累的一個過程。當你分析完產（chǎn）品的拔模、壁厚，以及在出模方向有倒扣的（de）地方後，你基本上已經知道了（le）模具分型麵的走向，以及澆口的位置，當然這些（xiē）最終還是要跟（gēn）客戶確認的。

 

2. 確認影響模具結構的項目

 

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

 

（1）客戶用來生產的注塑機的噸位及型（xíng）號類型。這個確認不好，你就沒法確認你模具的（de）澆口套的入口直徑以及定位（wèi）圈的直徑（jìng），頂出孔的大小跟（gēn）位置，還有注塑機能伸進（jìn）模具內的深度，甚至模（mó）架的大小，閉合高度等等。你辛辛苦苦的設計好了一套用油缸抽芯的模具結構，你也（yě）頗有成就感，可模具到了客（kè）戶那裏沒法生產，因為（wéi）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淚（lèi）的感覺。

 

（2）客戶注塑機的碼模方式。一般（bān）常用的是壓板碼模，螺絲碼模，液壓碼模，磁力碼模等等。這個確認好（hǎo）了，你才知道你設計模具時，到（dào）底需不需要設計碼模螺絲過（guò）孔或（huò）者碼模槽。

 

（3）分析產品（pǐn）的問題點，以及產品夾線，產品材料及收縮率。不要想當然的認為PP的塑料收縮率就一定是1.5%，這個（gè）一（yī）定要（yào）跟客戶確認好，要知道他們最終用於生產的材料是什麽牌號的，有沒有（yǒu）添加什麽改性材料（liào）等等。有條件時，最好能熟知產（chǎn）品的裝（zhuāng）配關係以及產品的用途等等，這些信息對（duì）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（xiē）是外觀麵，哪（nǎ）些是非外觀（guān），哪（nǎ）些（xiē）地方的拔模角度是可（kě）以隨便加大的，哪些地方是不能（néng）改的。甚至包括一些產品（pǐn）的結（jié）構，如果你了解了產（chǎn）品的實際裝配（pèi）關係以及（jí）用途，你就知道哪些倒扣（kòu）結構是可以取（qǔ）消或改成另外一種簡單形式的。

 

一定要（yào）牢記，做模具的（de）過程（chéng）就是把複雜（zá）問題簡單化的過程。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，我覺（jiào）得那是非常得無（wú）知。因為很多產品工程師可能會由於自身的經驗問題，設計了一（yī）些不太（tài）合理（lǐ）的結構，如果作為（wéi）下（xià）遊工序，不能幫他們（men）指正的話，他們可能永遠都覺得（dé）那樣設計是沒問題的（de）。那我們產品（pǐn）工程師的進步就會非常（cháng）的緩慢。  

 

（4）模具水路外接參數，油路外接參數，電路外接參數，氣路外接參數（shù）。隻有在設計之（zhī）前了（le）解了客（kè）戶這些要求之後，你才能有預見性的設計水路油路（lù）氣路，別到時辛辛苦苦設計（jì）好了模具，後來發現客戶需要在（zài）模具內（nèi）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，螺釘什麽的都好不容易排（pái）好了位。像這四路的設計順序一般是先保證油路，因為油路要分（fèn）布平衡，特指需要油缸頂出的模具結構，如果油（yóu）路不平衡的話，油缸頂出的動作就會有先後，容易頂出不（bú）平衡。當（dāng）然也可以采用齒輪分油器,但那樣就更複雜了；其（qí）次是水路，因為水路要保（bǎo）證冷卻效（xiào）果，分布不均會影響（xiǎng）產品質量及模具壽命；最後（hòu）才是氣路跟電路。在（zài）模具（jù）上的放置順序是，最靠近TOP方向的是電路（lù），然後是水路，氣路，最下麵的是油路接頭。

 

掌握了這（zhè）些信息後，我們就可以著手設（shè）計模（mó）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（chéng）就感。拉分型麵的原則就（jiù）是簡單即好，能拉伸出來的堅決不掃描，或者用其它高級命令。其（qí）次拉分型麵時要有大局觀，盡量簡化分（fèn）型麵，不要搞的七七八八的，如果不是精（jīng）密模具，那些（xiē）0.1~0.5的插穿位（wèi）能避免的就要避免。另（lìng）外分型麵還要遵循一（yī）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（chā）一句題外話，在學習三維軟件時，一定要切記，每個命令的原理都弄明白，那你就知道在什（shí）麽時候（hòu）能用到那個命令。很多時候重（chóng）要的不是你不會用軟件，而是你不會活學活用軟件。同（tóng）樣一個命令，有經驗的人會有很多種靈活的（de）用（yòng）法，這點體現（xiàn）在UG上是最明顯的。一句話（huà），重要（yào）的是思路，而不是工具（jù）本身（shēn）。在做分型麵的時候（hòu），隻需要知道，插穿麵的角度（dù）能大就大，碰穿（chuān）麵的麵積能大就大，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型麵將來實（shí）際模具做出來後，人（rén）家車間負責飛（fēi）模的師傅會不會罵你就行了。如（rú）果你覺得（dé）不會挨（āi）罵，那就OK，繼續進行，當將來你真的被罵了，這些就是（shì）你的經驗。

 

在做（zuò）分（fèn）型麵的同時肯定是要考慮滑塊跟斜頂的排布的，因為那些也要涉及到分型麵的改動。典型滑塊結（jié）構就是三角函（hán）數關係，這個沒事自己多算算就行，但要保證斜導柱的角度不要太大，盡量做（zuò）到30度以下。斜導柱選用（yòng）的原則就（jiù）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，例如上坡滑塊、下坡滑塊、內抽滑塊、油缸（gāng）抽、前模滑（huá）塊、滑（huá）塊（kuài）帶滑塊、滑塊帶反（fǎn）頂、滑塊帶斜頂（dǐng），等等，這些特殊結（jié）構都是充分利用了三角（jiǎo）函數關係式，目的就是為了（le）實現產品倒扣的脫模，及模具的正常開（kāi）合模動作。滑塊的計算公式各大論壇（tán）都有詳細的介（jiè）紹，我就（jiù）不在此贅述了。

 

其次是斜頂，斜頂比較靈活，但典（diǎn）型斜頂的角度也不要（yào）太大，盡量不要超過15度，當然你非要做20度也行，但壽命就很難保證了，而且動作也會很不（bú）順暢（chàng），具體原理參照三角函數與理論力學。斜（xié）頂的形狀有很（hěn）多演（yǎn）化（huà）形式，例如，上坡斜（xié）頂，下坡斜頂，歪脖子斜（xié）頂（dǐng），鑲拚（pīn）斜頂杆的大斜頂（dǐng），鑲拚圓杆的大斜頂，鑲拚掛台的小斜頂，頂塊下麵走斜（xié）頂的，滑塊上走斜頂的，斜頂上（shàng）走斜頂的，斜頂上帶反頂的，等等，這些所有的結構都是（shì）一個目的，利用三角函數把產品的倒扣做出來。

 

由此（cǐ）可見，學好三角函數是多麽的重要啊！所以（yǐ）至於各（gè）種特（tè）殊的結構，都是人（rén）想出來的（de），你大可以（yǐ）充（chōng）分發揮你的想象力，不管什麽樣的結構都（dōu）可（kě）以去隨便（biàn）想，想好了，就去大膽的設計，搞不好你就有新發明呢，但設計完後，一定（dìng）要驗證下三角函數的關係，就是實際模（mó）擬下模具（jù）的開合模動作，以（yǐ）及考慮下在注塑時會不會有問題等等。

 

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（xiē）內容都是事先要理清（qīng）頭緒的，根據產品的實際（jì）情況，選用不同類（lèi）型的模具結構，例如，兩板模，三板模，熱流道，IMD，IML，雙色，疊模等等。所有的模具（jù）結構類型都是為了（le）能很好的實現產品的量產而服務的。

 

在選用模架時（shí），我們就要（yào）充分考慮（lǜ）剛才提到的那4點注意事項了。  選好了模架我們（men）就要考慮模具的鑲拚了（le），鑲拚的原則就是簡化加工，節省（shěng）材料，利於產品（pǐn）成型，比（bǐ）如排氣等等。你覺得（dé）模具上存在特別薄的地方，一定要單獨鑲拚出來，易於將來更（gèng）換。在（zài）鑲拚（pīn）的時候要充分考慮（lǜ）鑲件的（de）強度，加工（gōng）性，以及將來水路的可設計性。

 

鑲拚完了後，就（jiù）要加標（biāo）準件了（le）。加標（biāo）準件的原則就是先重點後局部，盡量布置平衡對（duì）稱。一般都是要先（xiān）加頂杆的，加頂杆時一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（dǐng）出的原則就是抱緊力（lì）大的地方，另外要加在（zài）產品的（de）楞，台，邊等強度結構比較好的地（dì）方，以免頂白或頂出不平衡。

 

排水路的原則就是加頂出的原則，因為一般來講，產品抱緊力大（dà）的地方也就是產品的（de）熱點，需要加強冷卻的部位，這個矛盾需要（yào）調節好。至於到底（dǐ）是用（yòng）頂杆還是（shì）用頂塊（kuài）或者推板，就需要具體問題具體分析了。這個要結合產品的結構（gòu）特點來（lái）分析，比如產（chǎn）品容易（yì）粘前模，就要考慮（lǜ）要不要（yào）後模加倒扣，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是什（shí）麽原因呢，那還是因為沒有對（duì）產品結構分析充分，沒有實際考慮下產品在（zài）注塑（sù）過程中的狀態。這是問（wèn）題的（de）關鍵。

 

頂杆水路加完了，剩下的就是那些亂七八（bā）糟（zāo）的標準件了，大家在加的時候盡量考慮對稱平衡就（jiù）是了。  整套模具（jù）設計完成後，一定要做以下（xià）幾項檢查，首（shǒu）先是鑲塊的拔模分析，看看有沒（méi）有倒扣（kòu）的地方，其次是模具（jù）各（gè）零件的幹涉檢查，重中之重。現在（zài）的三維軟（ruǎn）件（jiàn）都有這項功能（néng），方便的很。然後就是模具開合模動作的模擬，再簡（jiǎn）單的模具隻要自己不是太清（qīng）晰，就一定要實際模擬下，另（lìng）外就是（shì）模具（jù）各零件的可加工性以及模具（jù）的裝配過程，別辛辛苦苦設（shè）計出來了個巧妙的結構，理論計算也沒問題，加工完了，結果裝不進去（qù），或（huò）者不好裝配。

 

至此，可以恭喜你了（le），大體的流程都已經（jīng）結束了。其實模具（jù）設計是個充滿著矛盾的事（shì）情。想設計完美些，模具費用就高了，想設計簡單一些（xiē），可能產品就要改或者模具的強度，使用壽命都（dōu）會有（yǒu）影響。所以（yǐ）模具設計沒有（yǒu）絕對的。隻要尋好了那個平衡點，你設計（jì）的模具就是成功的。所以，別人（rén）設計的結構未必都適合你。隻要遵循了以上的模具設計（jì）要點（diǎn），估計大家都能設計出比較合（hé）理的模具結構來。由於本人水平有限，有些地方可能有點偏頗，希望大（dà）家討論（lùn）指正（zhèng）。