拋磚引玉，模具師傅的設計心得體會

從事注塑模具結構設計，我（wǒ）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（dàn）幹過的活（huó）多又雜。今（jīn）天和大（dà）家共（gòng）同（tóng）探討注塑模具的設計，希望（wàng）對行業的朋友有拋磚引玉（yù）的作用。

1. 檢查產品結構

首先我（wǒ）們拿到一個產品（pǐn）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、厚度等模型問題（tí）。當然這些對（duì）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（néng）不知道如何（hé）才是比較適合模具設計用的產品。這些（xiē）沒關係，隻是自己（jǐ）日常積累的一個過程。當你分析完產品的拔模、壁厚，以及在出模（mó）方向有倒扣的地方後，你（nǐ）基本上已經知道了模具分型麵的走向，以及澆口的位置，當然（rán）這些最終還是要跟客戶確認（rèn）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（hòu），就可以開始設計模具了呢，答案當然是（shì）NO。要想在設計時少走彎路（lù），一些關於影響模具結構的項目是一定要確（què）認好的。

（1）客戶用來生產的注塑機的（de）噸位及（jí）型號類型。這個確認不好，你就沒法確認你模具的澆口套的（de）入口直徑（jìng）以及定位圈的直徑，頂出（chū）孔（kǒng）的大小跟位置，還有注塑機能（néng）伸進模具內的（de）深度，甚至模架的大（dà）小，閉（bì）合高度等等。你辛辛苦苦的（de）設（shè）計好了一套用油缸抽芯的模具結構，你也頗有成（chéng）就感，可模具到了客戶（hù）那裏沒法生產，因為客戶那裏隻有電動注塑（sù）機，而且沒另外加中子，估計那時你會（huì）有種欲（yù）哭無淚的（de）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（mó），螺絲碼模，液壓碼（mǎ）模，磁力碼模等等。這個確認好了，你才知道你設計模具時，到底需不需要設計碼模螺絲過（guò）孔或者碼模槽（cáo）。

（3）分析產品的問題（tí）點，以及產品夾線，產品材（cái）料及收縮率。不要想（xiǎng）當然的認為PP的塑料收（shōu）縮率就一定是1.5%，這個一定要跟客戶確認好，要知道他們最終用於生（shēng）產的材料是什麽（me）牌號的（de），有沒有添（tiān）加什麽改性材料等等。有條件時，最好能熟知（zhī）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結構設計是非常有幫助的。因為了解了這些，你就知道哪些是外（wài）觀麵，哪些是非（fēi）外觀，哪些地方的拔模角度是可以隨便加大的，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際裝（zhuāng）配關係以及（jí）用途，你就知道哪些倒扣結構是可以（yǐ）取消或改成另外一種簡單（dān）形式的。

一定要牢記，做模具的過程就是把複雜問題簡單化的過程（chéng）。常看到一些人以做了一（yī）套多麽多麽複雜的結構而感到驕傲自豪，我覺（jiào）得（dé）那（nà）是非常得（dé）無知。因為很多產品工程（chéng）師可能（néng）會由於自身的經驗問題，設計了一些不太合理的結構，如果作為下遊工序，不能幫他們指（zhǐ）正的（de）話，他們可能永遠都（dōu）覺得那樣設（shè）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）模具水路外接參數，油路外接參數，電路（lù）外接參數，氣路外接參（cān）數。隻有在設計之前了解了客戶這些要求之後，你才能有預見性的設（shè）計水路油路氣路，別（bié）到時辛辛苦苦設計好了模具（jù），後來發現客（kè）戶（hù）需要在模具內部串聯油路，那（nà）時你再改動，估計會累（lèi）個半（bàn）死，因（yīn）為（wéi）你（nǐ）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般是先保證油路，因（yīn）為（wéi）油路要（yào）分布平衡，特指需要（yào）油缸頂出的模具結構，如果油路不平衡的話，油（yóu）缸頂出的動作就會有先後，容易頂出不平衡（héng）。當然（rán）也可（kě）以采用齒（chǐ）輪分油器,但那樣就更複雜了；其（qí）次是（shì）水路，因為水路要保證冷卻效果，分布不均會影響產品質量及模具壽命；最後才是氣路跟電路。在模具上的放置順序（xù）是，最靠近TOP方向的是電路，然後是水路，氣路，最下麵的是油路接頭（tóu）。

掌握了這些信息後，我們（men）就可以著手設計模（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（chéng）。因為分出模來有（yǒu）成就感（gǎn）。拉分型麵的原則就是（shì）簡單即好，能拉伸出來（lái）的堅決不掃（sǎo）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（fèn）型麵，不要搞的七七八八（bā）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（miǎn）。另外（wài）分型麵還（hái）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（huì）beautiful。

串插一句題外話，在（zài）學習三維軟件時，一定要切記，每個命令的（de）原理都（dōu）弄明白，那你就知道在什麽時候能用到那個（gè）命令。很多時候重要的不是你不（bú）會用軟（ruǎn）件，而是（shì）你不（bú）會活學活用軟件。同（tóng）樣一個命令，有經驗的人會有很多種（zhǒng）靈活（huó）的用法，這點體現在UG上（shàng）是（shì）最明顯的。一句話，重要的是思路，而不是工具本身。在做分型麵（miàn）的時（shí）候，隻（zhī）需要知（zhī）道，插穿麵（miàn）的角度能大（dà）就大，碰（pèng）穿（chuān）麵的麵積能大就大，拉出來的枕位能（néng）寬就寬。要充分考慮你現在手上拉的這個（gè）分（fèn）型麵將來實際模（mó）具做出來後，人家（jiā）車間負責飛模的師傅會不會罵你就行了。如（rú）果你覺（jiào）得不會挨（āi）罵，那就OK，繼續進行，當將來你真（zhēn）的被罵了，這些就是你的經（jīng）驗。

在做分型麵的同（tóng）時（shí）肯定是要考慮滑塊跟（gēn）斜頂的排布的，因為那些也要涉及到（dào）分型（xíng）麵的改動。典型滑（huá）塊結構就是三角函數關係，這個沒事自己多（duō）算（suàn）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。斜導柱選用的原則就（jiù）是（shì）能粗就粗，別（bié）太（tài）小氣，因為斜（xié）導柱是要（yào）受力的。另外（wài）滑塊（kuài）也分很（hěn）多變異的結構，例如上坡滑塊、下坡滑塊（kuài）、內抽滑塊、油缸抽、前模滑塊、滑塊（kuài）帶滑塊、滑塊帶反頂、滑塊帶（dài）斜頂，等（děng）等，這（zhè）些特殊結（jié）構都是充分利用了三角函數關（guān）係式，目的（de）就是（shì）為了實（shí）現產品倒扣的脫（tuō）模，及模具的正（zhèng）常開合模動作。滑塊的計算公式各大論壇都有詳細的介（jiè）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不要（yào）太大，盡量不（bú）要超過15度，當然你（nǐ）非（fēi）要做20度也行，但壽命就很難保證了，而且（qiě）動作也會很不順暢，具體原理參（cān）照三角（jiǎo）函數與（yǔ）理論力學。斜頂的形狀有很多演化形式，例如，上坡斜頂，下坡斜頂，歪脖（bó）子斜頂，鑲拚（pīn）斜頂杆的大斜頂，鑲拚圓杆（gǎn）的大（dà）斜頂，鑲拚掛台的小斜頂，頂塊下麵走（zǒu）斜頂的，滑塊上走斜頂的，斜頂上走斜頂的，斜頂上帶反頂的，等等，這（zhè）些所有的結構都是一個目的，利用三角函數把產品的倒扣做出來。

由（yóu）此可見，學（xué）好三角函數是多麽的（de）重要（yào）啊！所以至於各（gè）種特殊的結構，都是人想出來（lái）的，你大可（kě）以充分發揮（huī）你的想象力，不管什（shí）麽樣的結（jié）構都可以（yǐ）去隨便想，想好了，就去大膽（dǎn）的設計，搞不好你就有新（xīn）發明呢，但設計完後，一定要驗（yàn）證下三角函（hán）數的關係，就是實際模擬下模具（jù）的（de）開合模動作，以及考慮下在注塑時（shí）會不會（huì）有問題等等。

說著說（shuō）著，我們分模分好了。接下來就是（shì）模（mó）具結構的排位了，這些內（nèi）容都是事先要理清頭緒的（de），根據產品的實際情況，選（xuǎn）用不同類型的（de）模具結構，例如，兩板模，三（sān）板模，熱流（liú）道，IMD，IML，雙色，疊模等等（děng）。所有（yǒu）的模具結構類型都是為了能很好的實現產品的量產而服務的。

在選用模架時，我們就要充分考慮剛才提到的那4點注意事項了。  選好了模架我們就要考（kǎo）慮模（mó）具的鑲拚（pīn）了，鑲（xiāng）拚的原則就是簡（jiǎn）化加工（gōng），節省材料，利於產品成型，比如排氣等（děng）等（děng）。你（nǐ）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（yú）將來更換。在鑲拚的時候要充分考慮鑲（xiāng）件的強度（dù），加工性，以及（jí）將來水路的可設計性。

鑲拚完了後，就（jiù）要加標準件了。加標準件的原則就是（shì）先重（chóng）點後局（jú）部（bù），盡量布置（zhì）平衡（héng）對稱。一般都是要先加頂杆的，加頂杆時一定（dìng）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（rán）後再根據實際情況調整水路頂杆，使兩者達到平衡。加（jiā）頂出的原則就是抱緊力大的地方，另外要加在產品的（de）楞，台（tái），邊等強度結構（gòu）比較好的地方，以免（miǎn）頂白或頂出不平衡。

排水路的原則就是加頂出的（de）原則，因為一般來（lái）講，產品抱緊力大（dà）的地方也（yě）就是產品（pǐn）的熱點，需要加強冷卻的部位，這個矛盾需要調節好。至（zhì）於到底（dǐ）是用頂杆還是用頂塊或者推板，就需要具體（tǐ）問題（tí）具（jù）體分析了。這個要結合產品的結構特點來分析，比如產（chǎn）品容易粘前模，就要考慮要不要後（hòu）模加倒扣，或者前模加（jiā）頂出，這些都是（shì）自然而然（rán）的事情，但很多朋（péng）友都不會想全麵是（shì）什麽原因呢，那還是因為沒有對產品結構分析充分，沒有實際考慮下產品在注塑過程中的（de）狀態。這是問（wèn）題的關鍵。

頂杆水路加完了，剩下的就是那些亂七八糟的標準件（jiàn）了，大家在加的（de）時候盡量考慮對（duì）稱平衡就是了（le）。  整（zhěng）套模具設計完成後，一定要做以下幾項檢查，首先是鑲塊的拔模分析，看（kàn）看有沒有倒扣的地方，其次是（shì）模具各零（líng）件的幹涉檢查，重中之重。現在的（de）三維軟件都有這項功（gōng）能，方便的很。然後就（jiù）是模具開合（hé）模動作的模擬，再（zài）簡單的模具隻要自（zì）己不是太清晰，就一定要（yào）實際（jì）模擬下，另外就（jiù）是模具各零件的可加工性以及模具（jù）的裝配過程，別（bié）辛辛苦苦設計出來（lái）了個巧妙的結（jié）構，理論計算也（yě）沒問題，加工完了，結果裝不進去，或者不好裝配。

至此（cǐ），可以恭喜你了，大體的（de）流程都已經結束了。其實模具（jù）設計是個充滿著（zhe）矛盾的事情。想設（shè）計完美些，模具費用就高了（le），想設計（jì）簡單一些，可能產品就要（yào）改或者模具的強度（dù），使用壽命都會有影響。所以模具設計沒有絕對的。隻要尋好了那個平衡點（diǎn），你設（shè）計的模具就（jiù）是成功的。所以，別人設計的結構未必都適合你。隻要遵循了以上的模具設（shè）計要點，估計大家都能設計出比較合理的模具結構來。由（yóu）於本人水平（píng）有限，有些地方可能有點偏頗，希望大家（jiā）討論（lùn）指正（zhèng）。