淺談模具設計的基本方法

孫悅振

模具是制造業的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態或液態）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產品質量好，材料消耗低，生產成本低而廣泛應用于制造業中。

模具工業是國民經濟的基礎工業，是國際上公認的關鍵工業。模具生產技術水平的高低是衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志，它在很大程度上決定著產品的質量，效益和新產品的開發能力。振興和發展我國的模具工業，正日益受到人們的關注。早在1989年3月中國政府頒布的《關于當前產業政策要點的決定》中，將模具列為機械工業技術改造序列的第一位。

模具工業既是高新技術產業的一個組成部分，又是高新技術產業化的重要領域。模具在機械、電子、輕工、汽車、紡織、航空、航天等工業領域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔了這些工業領域中60%～90%的產品的零件，組件和部件的生產加工。

目前世界模具市場供不應求，模具的主要出口國是美國、日本、法國、瑞士等國家。中國模具出口數量極少，但中國模具鉗工技術水平高，勞動成本低，只要配備一些先進的數控制模設備，提高模具加工質量，縮短生產周期，溝通外貿渠道，模具出口將會有很大發展。研究和發展模具技術，提高模具技術水平，對于促進國民經濟的發展有著特別重要的意義。

20世紀80年代開始，發達工業國家的模具工業已從機床工業中分離出來，并發展成為獨立的工業部門，其產值已超過機床工業的產值。改革開放以來，我國的模具工業發展也十分迅速。近年來，每年都以15%的增長速度快速發展。許多模具企業十分重視技術發展。加大了用于技術進步的投入力度，將技術進步作為企業發展的重要動力。此外，許多科研機構和大專院校也開展了模具技術的研究與開發。模具行業的快速發展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發展成為世界制造強國，仍將依賴于模具工業的快速發展，成為模具制造強國。那么，如何進行模具設計呢？

一、對所設計模具之產品進行可行性分析，以電腦機箱為例，首先將各組件產品圖紙利用設計軟件進行組立分析，即我們工作中所說的套圖，確保在模具設計之前各產品圖紙的正確性，另一方面可以熟悉各組件在整個機箱中的重要性，以確定重點尺寸，這樣在模具設計中很有好處的，具體的套圖方法這里就不做詳細的介紹了。

二、在產品分析之后所要進行的工作，對產品進行分析采用什么樣的模具結構，并對產品進行排工序，確定各工序沖工內容，并利用設計軟件進行產品展開，在產品展開時一般從后續工程向前展開，例如一產品需要量五個工序，沖壓完成則在產品展開時從產品圖紙開始到四工程、三工程、二工程、一工程，并展開一個圖形后復制一份再進行前一工程的展開工作，即完成了五工程的產品展開工作，然后進行細致的工作，注意，這一步很重要，同時需特別細心，這一步完成的好的話，在繪制模具圖中將節省很多時間，對每一工程所沖壓的內容確定好后，包括在成型模中，產品材料厚度的內外線保留，以確定凸凹模尺寸時使用，對于產品展開的方法在這里不再說明，將在產品展開方法中具體介紹。

三、備料，依產品展開圖進行備料，在圖紙中確定模板尺寸，包括各固定板、卸料板、凸凹模、鑲件等，注意直接在產品展開圖中進行備料，這樣對畫模具圖是有很大好處的，我所見到有很多模具設計人員直接對產品展開圖進行手工計算來備料，這種方法效率太低，直接在圖紙上畫出模板規格尺寸，以組立圖的形式表述，一方面可以完成備料，另一方面在模具各配件的工作中省去很多工作，因為在繪制各組件的工作中只需在備料圖紙中加入定位、銷釘、導柱、螺絲孔即可。

四、在備料完成后即可全面進入模具圖的繪制，在備料圖紙中再制一份出來，進行各組件的繪制，如加入螺絲孔，導柱孔，定位孔等孔位，并且在沖孔模中各種孔需線切割的穿絲孔，在成型模中，上下模的成型間隙，一定不能忘記，所以這些工作完成后一個產品的模具圖差不多已完成了80%，另外在繪制模具圖的過程中需注意：各工序，指制作，如鉗工劃線，線切割等到不同的加工工序都有完整制作好圖層，這樣對線切割及圖紙管理有很大的好處，如顏色的區分等，尺寸的標注也是一個非常重要的工作，同時也是一件最麻煩的工作，因為太浪費時間了。

五、在以上圖紙完成之后，其實還不能發行圖紙，還需對模具圖紙進行校對，將所有配件組立，對每一塊不同的模具板制作不同的圖層，并以同一基準如導柱孔等到進行模具組立分析，并將各工序產品展開圖套入組立圖中，確保各模板孔位一致以及折彎位置的上下模間隙配合是否正確。