洞孔
在塑件上开孔使其和其它部件相接合或增加产品功能 上的组合是常用的手法，洞孔的大小及位置应尽量不会对 产品的强度构成影响或增加生产的复杂性，下图是穿孔的 类别
洞孔
• 穿孔
从装配的角度来看，穿孔的应用远较盲孔为多，而且较 盲孔容易生产。从模具设计的角度来看，穿孔的设计在结构 上亦较为优胜，因为用来穿孔成型的芯针的两端均可受到支 撑。穿孔的做法可以是靠芯针两端同时固定在模具上、或两 边芯针相接而各有一端固定在模具上。一般来说，第一种方 法被认为是较好的；应用第二种方法时，两条芯针的直径应 稍有不同以避免因为两条芯针轴心稍有偏差而引致产品孔尺 寸达不到要求。还可通过漏空而缩短小芯针的长度，如下图 所示：
入件的设计必须使其稳固地嵌入塑胶内，避免旋转或 拉出。入件的设计亦不应附有尖角或封利的边缘，因为尖 角或封利的边缘使塑胶件出现应力集中的情况。
• 成型方式
入件
(1) 同步成型嵌入 同步成型嵌入是在部件成型前将入件放入模具之中，在合模成型时塑
料会将入件包围起来同时成型。若要使塑料把入件包合得好，必先预热后 才放入模具。这样可减低塑料的内应力和收缩现象。
洞孔
• 盲孔
盲孔是靠模具上的芯针形成，而芯针的设计只能单边 支撑在模具上，因此很容易被溶融的塑料使其弯曲变形， 形成盲孔出现椭圆的形状，所以芯针的长度不能过长。 一般来说，盲孔的深度只限于直径的两倍。要是盲孔的 直径只有或小于1.5mm，盲孔的深度更不应大于直径的 尺寸。
可采用多级孔增加芯针刚性
盲孔的设计要点
• 尺寸影响
加强筋底部的宽度须较相连外壁的产品厚度为小。下图a中加强筋尺 寸的设计虽然已按合理的比例，但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一 圆圈R1时，图中可见此部份相对外壁的厚度增加大约50%，因此，此部份 出现缩水纹的机会相当大。如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一 半，如b图所示，相对位置厚度的增幅即减至大约20%，缩水纹出现的机 会亦大为减少。当使用多条加强筋时，加强筋之间的距离必须较相接外壁 的厚度大。加强筋一般是细而长。过厚的加强筋设计容易产生缩水纹、空 穴、变形挠曲等问题，亦会加长生产周期，增加生产成本。
洞孔
• 侧孔
侧孔往往增加模具上的困难，当侧孔的方向与开模的方向不一致时， 一般是使用活动侧模或油压抽芯。因模具的结构较为复杂，模具的制造成 本比教高，此外，生产时间亦因模具必须抽芯才可脱模而相应增加。
侧孔若使用抽芯必会使模具的结构复杂及增加成本，如塑件设计允许， 可从增加侧孔壁位的角度，或以两级的孔取代原来的侧孔，从而使模具上 可以能过插配而得到侧孔。如下图所示：
支柱
• 基本设计守则
支柱是用以装配产品、隔开物件及支撑承托其他零件。空心支柱可以用来嵌入 件、收紧螺丝等。这些均要有足够强度支持压力而不致于破裂。支柱尽量不要单独 使用，应与连接至外壁的加强筋一同使用，以加强支柱的强度及使胶料流动更顺畅。 过高的支柱会导致塑胶部件成型时困气，所以支柱高度尽量不超过支柱直径的两倍 半。远离外壁的支柱，可使用三角加强筋。
加强筋
• 形状
加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的 表面上，不过为了满足一些生产上或结构上的考虑，加强 筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力，底 部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力集过份中的现 象，圆角的设计亦使模腔充填更为流畅，加强筋的形状及 尺寸须要改变成如下图所示：
加强筋
加强筋
• ABS
减少在主要的部件表面上 出现缩水情形，筋的厚度应 不可是相交的胶料厚度的 50%以上，无表面要求时筋 厚度可最多到70% 。筋的高 度不应高於胶料厚的三倍。 当超过两条筋条的时侯，筋 条之间的距离应不小塑件厚 度的两倍。出模角应使脱模 容易。
加强筋
• PA
单独的筋条高度不应是筋条底部厚度的三倍或以上。在 任何一条筋条的背面，都应该设置一些小筋条或凹槽，因筋 条在冷却时会在背面造成凹痕，用那些小筋条和凹槽可以作 装饰用途而消除缩水的缺陷。
注塑产品结构设计准则
• 壁厚 • 出模角 • 洞孔 • 加强筋 • 扣位 • 入件 • 支柱
目录
壁厚
• 基本设计守则
壁厚的大小取决于产品需要承受的外力、是否作为其他 零件的支撑、承接柱位的数量、伸出部份的多少以及选用的 塑料材料而定。一般的热塑性塑料壁厚设计应以4mm为限。 从经济角度来看，过厚的产品不但增加物料成本，延长生产 周期（增加冷却时间），增加生产成本。从产品设计角度来 看，过厚的产品增加气孔的可能性，大大削弱产品的刚性及 强度。
加强筋
• 基本尺寸图
截面尺寸
边缘尺寸
加强筋
• 注意点
加强筋的设计与塑料材料有关。材料的熔胶粘度和缩水率 对加强筋设计的影响非常大。加强筋的高度是受制于熔胶的流 动及脱模顶出，较深的加强筋要求胶料有较低的熔胶粘度、较 低的摩擦系数、较高的缩水率。另外，增加长的加强筋的出模 角一般有助产品顶出，不过，当出模角不断增加而底部的阔度 维持不变时，产品的刚性、强度，与及可顶出的面积即随着减 少。从生产的角度考虑，使用大量短而窄的加强筋较使用数个 深而阔的加强筋优胜。设计时加强筋的阔度或深度和数量应尽 量留有余量，当试模时发觉产品的刚性及强度不足时可适当增 加，因为在模具上去除钢料比使用烧焊或加上插入件等增加钢 料的方法来得简单方便。
扣位
• 种类
以功能区分，扣位的设计可分为成永久型和可拆卸型两种。 以形状区分，可分为环型扣、单边扣、球形扣等
球形扣
• 弱点
扣位
扣位装置的弱点是扣位的两个组合部份：勾形伸出部份 及凸缘部份经多次重复使用后容易产生变形，甚至出现断裂 的现象，断裂后的扣位很难修补，这情况较常出现于脆性或 掺入纤维的塑料材料上。因为扣位与产品同时成型，所以扣 位的损坏亦即产品的损坏。补救的办法是将扣位装置设计成 多个扣位同时共用，使整体的装置不会因为个别扣位的损坏 而不能运作，从而增加其使用寿命。
加强筋
• PBT
厚的筋条尽量避免以免 产生气泡，缩水纹和应力集 中。在壁厚于3.2mm以下筋 条厚度不应超过壁厚的60%。 在壁厚超过3.2mm的筋条不 应超过40%。筋条高度应不 超过壁厚的3倍。筋条与胶壁 两边的地方以一个0.5mm的 R来相连接，使塑料流动畅 顺和减低内应力。
加强筋
• PC
出模角
• 不同材料的设计要点
ABS 一般应用边0.5°至1°就足够。有时因为抛光纹路与出模方向相同， 出模角可接近至零。有纹路的侧面需每深0.025mm（0.001 in）增加 1°出模角。正确的出模角可向蚀纹供应商取得。 PBT、PA 若部件表面光洁度好，需要0.5°的最小的脱模角。经蚀纹处理过的表 面，每增加0.03mm（0.001 in）深度就需要加大1°脱模角。 PC 脱模角是在部件的任何一边或凸起的地方都要有的，包括上模和下模 的地方。一般光滑的表面1.5°至2°已很足够，然而有蚀纹的表面是 要求额外的脱模角，以每深0.25mm（0.001 in）增加1°脱模角。 PET 塑胶成品的肋骨，支柱边壁、流道壁等，如其脱模角能够达到0.5°就 已经足够。
壁厚
• 壁厚限制
不同的塑料材 料有不同的流动性。 胶位过厚的地方会 有收缩现象，胶位 过薄的地方塑料不 易流过。右表是一 些建议的胶料厚度 可供参考。
壁厚
其实大部份厚胶的设计可 从使用加强筋及改变横切面形 状取代。除了可减省物料以致 减省生产成本外，取缔后的设 计更可保留和原来设计相若的 刚性、强度及功用。右图的金 属齿轮如改成使用塑胶材料， 更改后的设计理应如图一般。 此塑胶齿轮设计相对原来金属 的设计不但减省材料，消除因 厚薄不均引致的内应力增加及 齿冠部份收缩引致整体齿轮变 形的情况发生。
(2) 成型后嵌入 成型后嵌入是将入件用不同方式打入成型部件之中。所采用的方法有
热式和冷式，唯原理都是利用塑胶的热可塑特性。热式是将入件预先在嵌 前加热至该塑胶部件融化的温度，然後迅速的将入件压入部件上特别预留 的孔中冷却后成型。冷式一般是使用超声波焊接方法把入件压入。用超声 波的方法所得到的结果比较一致和美观，而预热压入在工艺上要控制得好 才有好的效果。否则出现入件歪斜、位置不正、塑料包含不均匀等现象形 成坏品。正常情形下入件是在塑胶成品平面对齐或有些微的在平面之上以 减少塑胶内的应力。
Hale Waihona Puke 出模角• 基本设计准则
塑件设计时通常为了能够轻易的使产品由模具内脱出而 需要在内外侧各设有出模角，若产品无出模角，则模具在注 塑成型后需要很大的开模力才能打开，而且，在模具开启后， 产品脱离模具的过程亦十分困难。要是该产品在产品设计的 过程上留有出模角及所有接触产品的模具零件在加工过程当 中经过高度抛光的话，脱模就变成轻而易举的事情。因此， 出模角的考虑在产品设计的过程是不可或缺的。
壁厚
• 转角准则
壁厚均一的要诀在转角的地方也同样需要，以免冷却时间 不一致。冷却时间长的地方就会有收缩现象，因而发生部件变 形和挠曲。此外，尖锐的圆角位通常会导致部件有缺陷及应力 集中，尖角的位置亦常在电镀过程后引起不希望的物料聚积。 集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂。较大的圆角提 供了这种缺点的解决方法，不但减低应力集中的因素，且令流 动的塑料流得更畅顺和成品脱模时更容易。下图可供参考之用。
扣位装置的另一弱点是扣位相关尺寸的公差要求十分严 谨，倒扣位置过多容易形成扣位损坏；相反，倒扣位置过少 则装配位置难以控制或组合部份出现过松的现象。
入件
• 基本设计守则
塑胶内的入件通常作为紧固件或支撑部份。此外，当 产品在设计上考虑便于返修、易于更换或重复使用等要求 时，入件是常用的一种装配方式。但无论是作为功能或装 饰用途，入件的使用应尽量减少，因使用入件需要额外的 工序配合，增加生产成本。入件通常是金属材料，其中以 铜为主。
洞孔
• 洞孔的边缘设计
洞孔的边缘应预 留最少0.2mm的直身 位，设计一个完整的 倒角或圆角于孔边在 经济上或实践上都是 不设实际的，可参考 右图。