注塑模具結構設計流程與技巧
/ 2021/6/5 21:41:17
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有人說(shuō)，是不是我分析好了產(chǎn)品結構后，就可以開(kāi)始設計
模具了呢，答案當然是NO。要想在設計時(shí)少走彎路，一些關(guān)于影響模具結構的項目是一定要確認好的。
具體內容如下：
1、客戶(hù)用來(lái)生產(chǎn)的注塑機的噸位及型號類(lèi)型。
這個(gè)確認不好，你就沒(méi)法確認你模具的澆口套的入口直徑以及定位圈的直徑，頂出孔的大小跟位置，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。你辛辛苦苦的設計好了一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(hù)那里沒(méi)法生產(chǎn)，因為客戶(hù)那里只有電動(dòng)注塑機，而且沒(méi)另外加中子，估計那時(shí)你會(huì )有種欲哭無(wú)淚的感覺(jué)。
2、客戶(hù)注塑機的碼模方式。
一般常用的是壓板碼模，螺絲碼模，液壓碼模，磁力碼模等等。這個(gè)確認好了，你才知道你設計模具時(shí)，到底需不需要設計碼模螺絲過(guò)孔或者碼模槽。
3、剛才我們分析后的產(chǎn)品的問(wèn)題點(diǎn)，以及產(chǎn)品夾線(xiàn)，產(chǎn)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)一定要跟客戶(hù)確認好，要知道他們最終用于生產(chǎn)的材料是什么牌號的，有沒(méi)有添加什么改性材料等等。
有條件時(shí)，違禁詞能熟知產(chǎn)品的裝配關(guān)系以及產(chǎn)品的用途等等，這些信息對于將來(lái)的模具結構設計是非常有幫助的。因為了解了這些，你就知道哪些是外觀(guān)面，哪些是非外觀(guān)，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(chǎn)品的結構，如果你了解了產(chǎn)品的實(shí)際裝配關(guān)系以及用途，你就知道哪些倒扣結構是可以取消或改成另外一種簡(jiǎn)單形式的。
一定要牢記，做模具的過(guò)程就是把復雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化的過(guò)程。常看到一些人以做了一套多么多么復雜的結構而感到驕傲自豪，我覺(jué)得那是非常得無(wú)知。因為很多產(chǎn)品工程師可能會(huì )由于自身的經(jīng)驗問(wèn)題，設計了一些不太合理的結構，如果作為下游工序，不能幫他們指正的話(huà)，他們可能永遠都覺(jué)得那樣設計是沒(méi)問(wèn)題的。那我們產(chǎn)品工程師的進(jìn)步就會(huì )非常的緩慢。
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。只有在設計之前了解了客戶(hù)這些要求之后，你才能有預見(jiàn)性的設計水路油路氣路，別到時(shí)辛辛苦苦設計好了模具，后來(lái)發(fā)現客戶(hù)需要在模具內部串聯(lián)油路，那時(shí)你再改動(dòng)，估計會(huì )累個(gè)半死，因為你水路，頂桿，螺釘什么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(huà)，油缸頂出的動(dòng)作就會(huì )有先后，容易頂出不平衡。當然也可以采用齒輪分油器，但那樣就更復雜了。其次是水路，因為水路要保證冷卻效果，分布不均會(huì )影響產(chǎn)品質(zhì)量及模具壽命。最后才是氣路跟電路。在模具上的放置順序是，最靠近TOP方向的是電路，然后是水路，氣路，最下面的是油路接頭。
其它未盡事項。掌握了這些信息后，我們就可以著(zhù)手設計模具了。首先是分模，這個(gè)過(guò)程估計是大家都比較喜歡的過(guò)程。因為分出模來(lái)有成就感。拉分型面的原則就是簡(jiǎn)單即好，能拉伸出來(lái)的堅決不掃描，或者用其它高級命令。其次拉分型面時(shí)要有大局觀(guān)，盡量簡(jiǎn)化分型面，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。另外分型面還要遵循一個(gè)原則，就是盡量順著(zhù)產(chǎn)品趨勢做。那樣做出來(lái)的分型面才會(huì )beautiful。串插一句題外話(huà)，在學(xué)習三維軟件時(shí)，一定要切記，每個(gè)命令的原理都弄明白，那你就知道在什么時(shí)候能用到那個(gè)命令。很多時(shí)候重要的不是你不會(huì )用軟件，而是你不會(huì )活學(xué)活用軟件。同樣一個(gè)命令，有經(jīng)驗的人會(huì )有很多種靈活的用法，這點(diǎn)體現在UG上是最明顯的。一句話(huà)，重要的是思路，而不是工具本身。在做分型面的時(shí)候，只需要知道，插穿面的角度能大就大，碰穿面的面積能大就大，拉出來(lái)的枕位能寬就寬。要充分考慮你現在手上拉的這個(gè)分型面將來(lái)實(shí)際模具做出來(lái)后，人家車(chē)間負責飛模的師傅會(huì )不會(huì )罵你就行了。如果你覺(jué)得不會(huì )挨罵，那就OK，繼續進(jìn)行，當將來(lái)你真的被罵了，這些就是你的經(jīng)驗。
在做分型面的同時(shí)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面的改動(dòng)。典型滑塊結構就是三角函數關(guān)系，這個(gè)沒(méi)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(guān)系式，目的就是為了實(shí)現產(chǎn)品倒扣的脫模，及模具的正常開(kāi)合模動(dòng)作。滑塊的計算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不要太大，盡量不要超過(guò)15度，當然你非要做20度也行，但壽命就很難保證了，而且動(dòng)作也會(huì )很不順暢，具體原理參照三角函數與理論力學(xué)。斜頂的形狀有很多演化形式，例如，上坡斜頂，下坡斜頂，歪脖子斜頂，鑲拼斜頂桿的大斜頂，鑲拼圓桿的大斜頂，鑲拼掛臺的小斜頂，頂塊下面走斜頂的，滑塊上走斜頂的，斜頂上走斜頂的，斜頂上帶反頂的，等等，這些所有的結構都是一個(gè)目的，利用三角函數把產(chǎn)品的倒扣做出來(lái)。由此可見(jiàn)，學(xué)好三角函數是多麼的重要啊！所以至于各種特殊的結構，都是人想出來(lái)的，你大可以充分發(fā)揮你的想象力，不管什么樣的結構都可以去隨便想，想好了，就去大膽的設計，搞不好你就有新發(fā)明呢，但設計完后，一定要驗證下三角函數的關(guān)系，就是實(shí)際模擬下模具的開(kāi)合模動(dòng)作，以及考慮下在注塑時(shí)會(huì )不會(huì )有問(wèn)題等等。
說(shuō)著(zhù)說(shuō)著(zhù)，我們分模分好了。接下來(lái)就是模具結構的排位了，這些內容都是事先要理清頭緒的，根據產(chǎn)品的實(shí)際情況，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。所有的模具結構類(lèi)型都是為了能很好的實(shí)現產(chǎn)品的量產(chǎn)而服務(wù)的。在選用模架時(shí)，我們就要充分考慮剛才提到的那4點(diǎn)注意事項了。
選好了模架我們就要考慮模具的鑲拼了，鑲拼的原則就是簡(jiǎn)化加工，節省材料，利于產(chǎn)品成型，比如排氣等等。你覺(jué)得模具上存在特別薄的地方，一定要單獨鑲拼出來(lái)，易于將來(lái)更換。在鑲拼的時(shí)候要充分考慮鑲件的強度，加工性，以及將來(lái)水路的可設計性。鑲拼完了后，就要加
標準件了。 加標準件的原則就是先重點(diǎn)后局部，盡量布置平衡對稱(chēng)。一般都是要先加頂桿的，加頂桿時(shí)一定要考慮水路的排布。一般情況下，要優(yōu)先考慮頂桿的排布，然后大體設計水路，然后再根據實(shí)際情況調整水路頂桿，使兩者達到平衡。加頂出的原則就是抱緊力大的地方，另外要加在產(chǎn)品的楞，臺，邊等強度結構比較好的地方，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(lái)講，產(chǎn)品抱緊力大的地方也就是產(chǎn)品的熱點(diǎn)，需要加強冷卻的部位，這個(gè)矛盾需要調節好。至于到底是用頂桿還是用頂塊或者推板，就需要具體問(wèn)題具體分析了。這個(gè)要結合產(chǎn)品的結構特點(diǎn)來(lái)分析，比如產(chǎn)品容易粘前模，就要考慮要不要后模加倒扣，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(huì )想全面是什么原因呢，那還是因為沒(méi)有對產(chǎn)品結構分析充分，沒(méi)有實(shí)際考慮下產(chǎn)品在注塑過(guò)程中的狀態(tài)。這是問(wèn)題的關(guān)鍵。頂桿水路加完了，剩下的就是那些亂七八糟的標準件了，大家在加的時(shí)候盡量考慮對稱(chēng)平衡就是了。
整套模具設計完成后，一定要做以下幾項檢查，首先是鑲塊的拔模分析，看看有沒(méi)有倒扣的地方，其次是模具各零件的干涉檢查，重中之重。現在的三維軟件都有這項功能，方便的很。然后就是模具開(kāi)合模動(dòng)作的模擬，再簡(jiǎn)單的模具只要自己不是太清晰，就一定要實(shí)際模擬下，另外就是模具各零件的可加工性以及模具的裝配過(guò)程，別辛辛苦苦設計出來(lái)了個(gè)巧妙的結構，理論計算也沒(méi)問(wèn)題，加工完了，結果裝不進(jìn)去，或者不好裝配。
至此，可以恭喜你了，大體的流程都已經(jīng)結束了。其實(shí)模具設計是個(gè)充滿(mǎn)著(zhù)矛盾的事情。想設計完美些，模具費用就高了，想設計簡(jiǎn)單一些，可能產(chǎn)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(méi)有絕對的。只要尋好了那個(gè)平衡點(diǎn)，你設計的模具就是成功的。所以，別人設計的結構未必都適合你。只要遵循了以上的模具設計要點(diǎn)，估計大家都能設計出比較合理的模具結構來(lái)。
