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模具设计工程师必会的模具设计流程

时间: 2024-11-24 19:13:51 | 作者: 工业模具

　　首先我们拿到一个产品后，先不要急着分模，最重要的一件事就是先检查产品结构，产品公差的修改，拔模，一些产品还会有段差的出现。当你前期处理完后，那么产品的分型面、结构、以及浇口的位置基本就能确定了。

　　这个确认不好，你就没法确认模具的浇口套的入口直径以及定位圈的直径，顶出孔的大小、位置，甚至模架的大小，模具的高度等等。否则你辛辛苦苦设计好了一套模具结构，到了客户那里没法生产，模具大小、厚度跟客户的注塑机对不上，客户是不会验收你设计好的模具的，估计那时你会有种欲哭无泪的感觉。

　　分析产品的问题点，和产品夹线，产品材料及收缩率，壁厚，进胶方式，结构。

　　不要想当然的认为ABS的塑料收缩率就一定是0.5%，这个一定要跟客户确认好，要明白他们最终用来生产的材料是什么牌号的，有没有添加什么改性材料等等。有条件时，最好能熟知产品的装配关系和产品的用途等等，这一些信息对于将来的模具结构设计是非常有帮助的。因为了解了这些，哪些是外观面，哪些是非外观，哪些地方的拔模角度是可以随便加大的，哪些地方是不能改的。甚至包括一些产品的结构，如果你了解了产品的实际装配关系以及用途，哪些倒扣结构是可以取消或改成另外一种简单形式的。

　　做模具的过程就是把复杂问题简单化的过程。常看到一些人做了一套多么多么复杂的结构而感到骄傲自豪，我觉得那是非常得无知。因为很多产品工程师可能会由于自身的经验问题，设计了一些不太合理的结构，如果作为下游工序，不能帮他们指正的话，他们可能永远都觉得那样设计是没问题的。那我们产品设计师的进步就会非常的缓慢。如下图所示的斜顶位置，产品设计考虑不到的我们模具设计师一定要提出来。

　　只有在设计之前了解了客户这些要求之后，你才能有预见性的设计水路，别到时辛辛苦苦设计好了模具，后来发现客户要在模具内部加其它的标准（例如：日期章，刻字镶件，排气镶针，排气镶件），那时你再改动，估计会累个半死，因为你水路，顶杆，螺丝什么的都好不容易排好了位，还要2D装配图。

　　这个过程估计是大家都很喜欢的过程。因为分出模来有成就感。拉分型面的原则就是简单即好，能拉伸出来的坚决不扫描，或者用其它高级命令。

　　用UG软件时。一定要切记，每个命令的原理都弄明白，那在何时能用到那个命令。很多时候重要的不是你不会用软件，而是你不会活学活用软件。同样一个命令，有经验的人会有很多种灵活的用法，这点体现在UG上是最明显的。

　　一句话，重要的是思路，而不是工具本身。在做分型面的时候，只必须了解到，插穿面的角度能大就大，碰穿面的面积能大就大，拉出来的枕位能宽就宽。要最大限度地考虑你现在手上拉的这个分型面将来实际模具做出来后，人家车间负责飞模的师傅会不会骂你就行了。如果你觉得不会挨骂，那就OK。

　　在做分型面的同时肯定要考虑滑块跟斜顶的排布，因为那些也要涉及到分型面的改动。典型滑块结构就是三角函数关系，这个没事自己多算算就行，但要保证斜导柱的角度不要太大，尽量做到25度以下。斜导柱选用的原则就是能粗就粗，别太小气，因为斜导柱是要受力的。另外滑块也分很多变异的结构，例如上斜滑块、内抽滑块、油缸抽、前模滑块、滑块带滑块、滑块带反顶、滑块带斜顶，等等，这些特殊结构都是充分的利用了三角函数关系式，目的是为了实现产品倒扣的脱模，及模具的正常开合模动作。滑块的计算公式如下图：

　　说到分模很多模具设计新手都很喜欢分模，分模有很多小技巧，很多时候我们都是用实体和片体补孔分模，下面我给大家介绍一种快速补孔的方法，希望对大家的分模速度有所提升：

　　1.对于产品上的内环碰穿孔，我们一般都可以用实体块填补起来，模具工具中的“创建方块”是一个常用的方法

　　2.另外，还有一个好用的工具“修剪实体”，能更快速的将产品上的碰穿孔填补起来，填补好了之后可先移动到相关的图层，比如属于前模的放到10层，属于后模的放到20层

　　3.对于填补这些异型碰穿孔，都是很好用的一个工具,在碰穿孔比较多的时候能节省很多时间

　　将注塑模具向导打开——点击注塑模工具，找到“修剪实体命令”，修剪类型选择求差并勾选移除参数，选择要补孔的面，进而选择应用，如下图所示

　　斜顶比较灵活，但典型斜顶的角度也不要太大，最好还是不要超过15度，当然你非要做20度也行，但寿命就很难保证了，而且动作也会很不顺畅，具体原理参照三角函数与理论力学。斜顶的形状有很多演化形式，例如，斜斜顶，镶拼斜顶杆的大斜顶，镶拼圆杆的大斜顶，镶拼挂台的小斜顶，顶块下面走斜顶的，滑块上走斜顶的，等等，这些所有的结构都是一个目的，利用三角函数把产品的倒扣做出来。

　　所以至于各种特殊的结构，都是人想出来的，你大可以充分的发挥你的想象力，不管什么样的结构都可以去随便想，想好了，就去大胆的设计，搞不好你就有新发明呢，但设计完后，一定要验证下三角函数的关系，就是实际模拟下模具的开合模动作，以及考虑下在注塑时会不会有问题等等。

　　接下来就是模具结构的排位了，这一些内容都是事先要理清头绪的，依照产品的真实的情况，选用不一样的模具结构，例如，两板模，三板模，热流道等等。所有的模具结构类型都是为了能很好的实现产品的量产而服务的。

　　在选用模架时，我们要最大限度地考虑刚才提到的那些需要注意的几点了。选好了模架我们要考虑模具的镶拼了，镶拼的原则就是简化加工，节省材料，利于产品成型，比如排气等等。

　　你觉得模具上存在特别薄的地方，一定要单独镶拼出来，易于将来更换。在镶拼的时候要最大限度地考虑镶件的强度，加工性，以及将来水路的可设计性。镶拼完了后，就要加标准件了。加标准件的原则就是先重点后局部，尽量布置平衡对称。一般都是要先加顶杆的，加顶杆时一定要考虑水路的排布。正常的情况下，要第一先考虑顶杆的排布，然后大体设计水路，然后再根据真实的情况调整水路顶杆，使两者达到平衡。加顶出的原则就是抱紧力大的地方，另外要加在产品的骨位，柱位，边等强度结构比较好的地方，以免顶白或顶出不平衡。

　　排水路的原则就是加顶出的原则，因为通常来说，产品抱紧力大的地方也就是产品的热点，需要加强冷却的部位，这个矛盾需要调节好。至于到底是用顶杆还是用顶块或者推板，就需要具体问题具体分析了。这个要结合产品的结构特点来分析，比如产品容易粘前模，就要考虑要不要后模加倒扣，或者前模加顶出，这些都是自然而然的事情，但很多同学都不会想全面是什么原因呢，那还是因没有对产品结构分析充分，没有实际考虑下产品在注塑过程中的状态。整套模具设计完成后，一定要做以下几项检查，看看有没有倒扣的地方，其次是模具各零件的干涉检查，重中之重。现在的三维软件都有这项功能，方便的很。然后就是模具开合模动作的模拟，再简单的模具只要自己不是太清晰，就一定要实际模拟下，另外就是模具各零件的可加工性以及模具的装配过程，别辛辛苦苦设计出来了个巧妙的结构，理论计算也没问题，加工完了，结果装不进去（特别是隧道滑块之类的结构），或者不好装配。

　　大体的流程结束了，通过外挂，调出标准件，完善全3D。想设计完美些，模具费用就高了，想设计简单些，模具精度就不够，可能要多次试模，或者模具的强度、常规使用的寿命都会有影响。所以模具设计没有绝对的。只要寻好了那个平衡点，你设计的模具就是成功的。所以，别人设计的结构未必都适合你。只要遵循了以上的模具设计要点，相信我们大家都能设计出是合理的的模具结构来。