1.3.1 模具生產流程

目前，對于一個模具公司（廠）來說，從接到訂單開始，直至將模具交付客戶，大致流程如圖1-7所示。

需要說明的是，圖1-7只是模具生產的大致流程，根據不同加工現場的情況不同，模具生產流程可能略有不同。正規大廠實力雄厚、設備先進，分工會更細，而小廠、小作坊分工則不會很細，如只負責設計、配模，至于自己無法搞定的加工業務則可能會委托給外協單位負責，但大致都差不多，基本上就是這個流程。

下面對每個環節一一進行介紹。

1.產品分析

模具廠接單通常有幾種情況：一是客戶提供圖紙，不提供產品實物，這個圖紙可能是二維（2D）圖檔，也可能是三維（3D）圖檔（3D數據文件），或者2D和3D圖檔都有；二是客戶提供產品實物，不提供圖紙；三是客戶既提供圖紙又提供產品實物。

無論何種情況，一旦接單，就由模具廠來負責制作模具，設計任務就下發到設計人員那里。

設計人員在進行模具設計之前，首先要進行產品分析，即仔細研究產品，根據自身加工現場的實際情況，看看需要做成什么結構的模具才合適。模具既要能夠加工出來，又要保證質量，還要考慮生產成本。所以模具設計有些時候并不單純是一個技術問題，往往需要和客戶及主管充分交換意見方能對模具結構最終定型。

產品分析的主要內容包括產品肉厚分析、產品拔模分析、產品倒扣分析、產品需要出幾腔、如何進膠、產品的分型面分析、模具成型機構分析、注塑成型仿真分析等。分析結果最終以開模檢討報告的形式呈現給客戶。如果發現問題，則要及時跟客戶溝通，對問題點進行研討與改進，以最合理的方案進行模具設計，保證后期的注塑成型能生產出合格產品。

2.模具設計

產品分析完成后，就開始進行模具設計，即根據產品的不同結構特點，使用相關軟件設計出對應結構的模具。在當今現代化的加工條件下，模具設計具體指的是3D分模及2D排位，這是模具設計師的主要工作。

1）3D分模

分模也稱拆模，是指運用模具設計軟件根據產品模型，把模具（毛坯）分開，從而得到組成模具型腔的零件（定、動模）。具體來說就是將產品的3D模型放縮水后，利用3D軟件（如Pro/E、UG等）將產品拆分為定/動模仁、斜頂、滑塊、鑲件等，如圖1-8所示。3D分模是整個模具設計過程中的核心工作。只有經過分模，才能將模具里面成型產品的動/定模仁等相關零件設計出來，才能為后續的零件加工提供數據文件。

3D分模并不僅指軟件操作。如果簡單地認為掌握了3D分模就掌握了模具設計，那就錯了。在很久以前，產品都很簡單，計算機的使用也不普及，通過人工計算和普通機床就可以把模具做出來。但是隨著對產品的要求不斷提高，產品的結構日趨復雜，通過人工計算和普通機床已經無法把模具做出來了。例如，產品的各種復雜曲面部分已經無法通過人工計算和機床搖數加工做出來，必須借助數控加工才能夠做出來。然而，采用數控加工，就要編制刀路程序，而要編制刀路程序，首先必須要有零件模型。這個零件模型就是組成模具的3D零件，它就是通過計算機自動分模產生的。因此，對于當今模具加工來說，沒有3D分模，設計加工模具簡直是無法想象的。

雖說3D分模是借助軟件自動完成的，但是軟件不是萬能的，它是不知道這里要做什么結構，那里要做什么結構的。軟件的作用僅是取代人腦進行數學計算，簡化程序而已。設計人員必須懂得模具結構設計知識，然后才能借助軟件來進行操作，表達設計思路。不懂模具結構設計知識而去分模，分出的零件能不能加工、結構合理不合理都是不確定的。

時至今日，模具CAD/CAE/CAM技術的應用已經在大大小小的模具廠得到了普及，設計模具零件已經不需要大量的手工計算了，完全可以借助軟件（如Pro/E、UG等）來設計。在校的學生必須認識到這一點，努力掌握好這項技能，才能適應企業的需求，切莫做空頭的模具設計理論家。

2）2D排位

2D裝配圖主要是指繪制的模具組立圖，如圖1-9所示，當然這里也包括繪制的零件圖、線割加工圖、放電加工圖等。圖紙對模具加工非常重要，即使在數字化加工的條件下，對于多數加工企業來說依然需要圖紙。一般情況下設計人員在完成3D拆模后，就要繪制2D裝配圖并進行2D排位，以供加工車間各工序的加工師傅使用。繪制清晰、完整、準確的2D裝配圖是十分有必要的。

2D排位與3D分模一樣，專業性很強，并不是會用AutoCAD繪圖，就能進行2D排位。只有懂模具結構設計知識，并且能熟練使用模具設計軟件，才能夠做好2D排位。在具體排位時，有許多細節和畫法是表達模具結構所特有的，需要不斷實踐才能掌握。

3.模具零件加工

模具零件加工是指根據設計圖紙將各個模具零件加工出來。模具零件加工方法大致分為兩種：一種是普通加工，包括普通車、銑、磨、鉆等；另一種是特種加工，包括CNC加工、放電加工、電火花線切割加工等。具體采用何種加工方法，要根據待加工零件的特點、生產成本、交貨期、精度要求等來確定，并非采用越精密的設備越好。在普通的模具企業中，通常情況下車間里兩種加工設備都有。

1）普通加工

普通加工包括普通車、銑、磨、鉆等，模具加工企業一般來說都離不開普通加工。對于一些簡單的零件，采用普通加工方法加工起來快速、方便。常見加工機床如表1-1所示。

2）CNC加工

傳統的機械加工都是手工操作普通機床作業的，加工時用手搖動機械刀具切削金屬，用卡尺等工具測量產品精度，時至今日這種普通的加工方式仍然在模具加工現場發揮著重要作用。隨著計算機技術的飛速發展，如今的模具加工現場已使用計算機控制機床進行作業。數控機床可以按照技術人員事先編好的程序自動對產品和零部件進行加工，這就是我們所說的CNC加工。CNC是英文Computerized Numerical Control（計算機數字化控制）的縮寫，CNC加工包括數控銑加工、數控車加工、數控電火花加工等。只不過，對模具加工來說，CNC加工普遍是指數控銑加工，如數控加工中心加工等，如圖1-10所示。

3）放電加工

這里的放電加工指的是電火花加工，如圖1-11所示。放電加工利用浸在工作液中的兩電極間的脈沖放電來蝕除導電材料，英文簡稱為EDM。放電加工是模具加工中很典型的一種加工方法，特別適用于加工用普通切削加工方法難以切削的材料和形狀復雜的工件。放電加工主要用于加工具有復雜形狀的型孔和型腔的模具和零件；加工各種硬、脆材料，如硬質合金和淬火鋼等；加工深細孔、異形孔、深槽、窄縫和切割薄片等。

4）電火花線切割加工

電火花線切割加工（WEDM），有時簡稱線割加工，其基本工作原理是利用連續移動的細金屬絲（稱為電極絲）作為電極，對工件進行脈沖火花放電切割成型。

線割加工主要用于加工各種形狀復雜和精密細小的工件，各種微細孔槽、窄縫，以及任意曲線等。線割機床及工件如圖1-12所示。線割機床具有加工余量小、加工精度高、生產周期短、制造成本低等突出優點，在模具加工生產中得到了廣泛應用，一般模具車間必備此類加工設備。

4.鉗工配模

模具零件全部加工完畢后，就要由鉗工來裝配模具，即配模，如圖1-13所示。由于所有的機床加工都有誤差，模具零件加工完后不一定正好能裝配成功，因此需要非常耐心、細心地去配模。鉗工豐富的配模經驗在這時顯得無比重要，一個操作熟練的模具鉗工堪比模具設計師。

5.試模

鉗工配模完畢后，在將模具交付客戶之前必須試模，即將模具裝在注塑機上打一些塑件，以檢驗模具是否存在問題，如圖1-14所示。如果出現問題，則要仔細分析原因。通常來說，試模過程中會出現各種各樣的問題，集中反映在產品質量上。究其原因，可能是模具設計存在問題，或者成型工藝存在問題，也可能是裝配過程中出現問題等。只有試制出合格的產品，客戶看后滿意，此套模具才算合格。