王工談中空產(chǎn)品設計{a. 肉厚；b.傾斜角；c.角邊；d.底部設計；e. 雙墻式；f.垂直負荷強度；g.形狀剛（韌）性化}；舜龍培訓：UG，CATIA，PROE，Mastercam，SolidWorks，Cimatron，Pormill，AutoCAD，CAXA等。技術(shù)咨詢(xún)：185.8088.0088（重慶）188.8866.8006（浙江）；舜龍官網(wǎng);www.da0574.com；（重慶模具培訓）
中空產(chǎn)品設計之建議
a. 肉厚
肉厚需愈均勻愈好，以避免不平均的冷卻造成產(chǎn)品扭曲（因為愈薄區，冷卻愈快）；亦即盡量將產(chǎn)品設計成對稱(chēng)的。型胚被吹脹的程度是決定成品肉厚的主要因素，對于圓柱形的容器，其吹脹比之定義為：吹脹比＝模具直徑 型胚直徑
一般其值在1.5到3之間，在特殊情況下可到7。而產(chǎn)品之平均肉厚算法為：產(chǎn)品平均肉厚＝型胚表面積 產(chǎn)品表面積×型胚肉厚
型胚之厚度可由可程控制之油壓系統和電子系統來(lái)調控，普通是設定20點(diǎn)至32點(diǎn)來(lái)調整厚薄，而型胚長(cháng)度則可藉光電池監測器來(lái)控制。當長(cháng)度發(fā)生變化時(shí)，就會(huì )自動(dòng)改變螺桿之轉速，使之恢復正常。
當瓶子之瓶頸部份必須被設計成較瓶身部份為厚，以能提供完全的密封時(shí)，則瓶頸肉厚對瓶身肉厚之比值不可超過(guò)2：1。重慶造型編程培訓
b.傾斜角
為了使產(chǎn)品容易取出，平行于模具開(kāi)閉方向之塑品表面需具有傾斜角。由于塑品冷卻時(shí)極易收縮，特別是靠近公模蕊部份，塑品會(huì )往其方向收縮而有凹陷現象；而塑品之投影面區如母模穴，塑件則會(huì )往遠離模穴之方向收縮。所以在公模部分，塑品與其之傾斜角需較其他部份為大。
由于型胚之吹脹猶如吹一個(gè)汽球，最自然的形狀為球形。所以，在定吹脹比下，塑品在模穴呈球形會(huì )有最均勻的高分子拉伸及肉厚分布，塑品與模穴呈20°到30°間之傾斜角最接近球形。一般而言，當傾斜角增加時(shí)，高分子的拉伸會(huì )減小，而產(chǎn)生較大及較均勻的肉厚。重慶模具培訓
c.角邊
角邊須盡量做成圓形如上節之傾斜角，其理由有2：
(a) 肉厚在角邊處細化的現象最為嚴重。以表面積／容積的比值關(guān)系，得知在同樣體積及重量下，球體較立方體有較大的肉厚。當型胚被吹脹時(shí)，先碰到模壁的即先固化冷卻，而*碰到模壁角邊的，則被吹脹細化的最完全。所以將容器角邊充分的圓化，可緩和上述之問(wèn)題。
侖容器改良設計后之圖，原設計為平坦的矩形狀表面。一般在設計矩形容器時(shí)，其角邊半徑至少為半模穴的1/3深度以上。而圓柱形容器，其角邊半徑則至少需為容器直徑的1/10以上。
(b) 陡峭的角邊或切口(notch)極易形成龜裂的起始點(diǎn)。對于需要耐沖擊性的重物包裝容器，此點(diǎn)尤其重要。重慶造型編程培訓
d.底部設計
為了防止容器搖晃或膨脹，中空成形之容器底部不可完全平坦，一般做成內洼狀。
對于PET寶特瓶而言，由于須保存碳酸氣體及抵抗極大之內壓，所以底部要做成圓球狀。為了能使容器站立及承受負載，底部需加HDPE射出成形之基座；或者將其做成花瓣形底及可站立式的蛋形腳。另外也可將內洼做的很深以支撐負荷，但此模具較難制造并需配有底部嵌件，此設計稱(chēng)為香檳瓶底。
e. 雙墻式
中空成形常用與制造包裝或箱形品。箱形品是由兩半，中間藉由鉸鏈或金屬嵌入，嵌扣而成。每一半皆有雙墻，中間為中空，此稱(chēng)為雙墻式之箱子。
此種成形之困難點(diǎn)在于與凹穴接觸部份的肉厚會(huì )較與凸穴接觸部份之肉厚為薄，此現象在凹穴深度愈深時(shí)愈顯著(zhù)，亦即型胚愈被引伸時(shí)。為了補償此種現象所造成之成品不良，可在型胚之上下預留一些余裕，使得型胚在被擠壓入模穴之際，多余之處可被順勢帶入，來(lái)盡量降低肉厚之減少不均。重慶造型編程培訓
雙墻式結構之好處為：
(a)由于慣性矩之增加，較厚度為兩倍之單墻有較佳之剛韌強度。
(b)提供如襯墊般吸收能量之效果，有較佳之抗沖擊力，可減少內裝物之受震蕩。
(c)雙墻間之中空處可灌以發(fā)泡物以增加上述之效果及絕緣、耐熱等性質(zhì)。
f.垂直負荷強度
一個(gè)瓶子在到達消費者使用之前，它必須能經(jīng)得起幾個(gè)不同階段之負荷。首先，它須能承受充填噴嘴及加蓋機的壓力，通常超過(guò)25磅。因此，對圓柱形之瓶子其肩長(cháng)及斜度變得十分重要。通常肩長(cháng)是1/2吋時(shí)，肩部之傾斜角須在12°以上；如果傾斜角是30°，則肩長(cháng)須為2英吋以
上。另外，還須盡量加大肩部與側壁連接處之半徑以減少鉸鏈作用，增加瓶子之垂直強度。
如果瓶子是用在重負荷的情況下，則應避免水平的瓦楞狀及蛇腹狀的設計，因為它會(huì )減少負荷之能力并造成應力集中，使得產(chǎn)品龜裂。（重慶模具設計培訓）
對于F型之瓶子，由于瓶頸不在中央，若瓶頂之弧度不足，加以負荷時(shí)，瓶頸會(huì )傾向后方，造成充填、加蓋及堆積時(shí)發(fā)生問(wèn)題，所以須加大肩部之斜度或拱門(mén)弧度，以增加負荷強度。
接下來(lái)則是標貼區分界線(xiàn)的設計。分界線(xiàn)若過(guò)于平滑，則無(wú)法明確地定出標貼區，且標簽易滑動(dòng)；若分界線(xiàn)處瓶身直徑猝然的變化，則極易導致應力集中而龜裂。所以標貼分界線(xiàn)之設計需瓶身直徑漸次的變化。*底部轉角邊的弧度則須愈長(cháng)愈好，但壁厚不可變薄以免造成場(chǎng)陷或龜裂。重慶模具培訓
g.形狀剛（韌）性化
在設計塑品時(shí)，最難的就是無(wú)精確的方法可預測其在長(cháng)期受負荷下后之菜單現，這也是因為傳統之設計學(xué)理是依據材料為彈性而發(fā)展出的。但不管如何，除了上述段節所談之增加強度之方法外，我們亦可藉由形狀之設計來(lái)增加其長(cháng)期之剛韌性。一般之設計概念如下：
(a)圓凸狀之容器較純圓柱狀之容器有較佳之抗扭曲力。
(b)矩形容器之邊角區會(huì )承受大部份的負荷，所以此區域需設計的較厚。
(c)在垂直的方向上，增加凸起或肋骨，可增加其抗堆積強度，減少彎曲破裂。
對于不同重量之類(lèi)似容器，其抗堆積強度可由下式比較得之：
F1 F2＝(E1w1)2 (E2w2)2
其中 F＝抗堆積強度
E＝成形材料之楊氏模數
w＝容器重量（重慶模具設計培訓）
所以，對一些輕重量的瓶子，為了增加其剛性強度，可在標貼區周邊，做成槽溝。若是對長(cháng)橢圓形之輕重量瓶子，為防在通達裝瓶區的輸送帶上互相擠壓而損壞，可將其側壁做成裝飾性的水平鋸齒狀，以增加剛韌性。另外一個(gè)最普遍的方法是采用壓花設計，不僅增加了剛韌性、美觀(guān)，更可作為標貼之一部份。重慶模具設計培訓
中空產(chǎn)品設計之建議
a. 肉厚
肉厚需愈均勻愈好，以避免不平均的冷卻造成產(chǎn)品扭曲（因為愈薄區，冷卻愈快）；亦即盡量將產(chǎn)品設計成對稱(chēng)的。型胚被吹脹的程度是決定成品肉厚的主要因素，對于圓柱形的容器，其吹脹比之定義為：吹脹比＝模具直徑 型胚直徑
一般其值在1.5到3之間，在特殊情況下可到7。而產(chǎn)品之平均肉厚算法為：產(chǎn)品平均肉厚＝型胚表面積 產(chǎn)品表面積×型胚肉厚
型胚之厚度可由可程控制之油壓系統和電子系統來(lái)調控，普通是設定20點(diǎn)至32點(diǎn)來(lái)調整厚薄，而型胚長(cháng)度則可藉光電池監測器來(lái)控制。當長(cháng)度發(fā)生變化時(shí)，就會(huì )自動(dòng)改變螺桿之轉速，使之恢復正常。
當瓶子之瓶頸部份必須被設計成較瓶身部份為厚，以能提供完全的密封時(shí)，則瓶頸肉厚對瓶身肉厚之比值不可超過(guò)2：1。重慶造型編程培訓
b.傾斜角
為了使產(chǎn)品容易取出，平行于模具開(kāi)閉方向之塑品表面需具有傾斜角。由于塑品冷卻時(shí)極易收縮，特別是靠近公模蕊部份，塑品會(huì )往其方向收縮而有凹陷現象；而塑品之投影面區如母模穴，塑件則會(huì )往遠離模穴之方向收縮。所以在公模部分，塑品與其之傾斜角需較其他部份為大。
由于型胚之吹脹猶如吹一個(gè)汽球，最自然的形狀為球形。所以，在定吹脹比下，塑品在模穴呈球形會(huì )有最均勻的高分子拉伸及肉厚分布，塑品與模穴呈20°到30°間之傾斜角最接近球形。一般而言，當傾斜角增加時(shí)，高分子的拉伸會(huì )減小，而產(chǎn)生較大及較均勻的肉厚。重慶模具培訓
c.角邊
角邊須盡量做成圓形如上節之傾斜角，其理由有2：
(a) 肉厚在角邊處細化的現象最為嚴重。以表面積／容積的比值關(guān)系，得知在同樣體積及重量下，球體較立方體有較大的肉厚。當型胚被吹脹時(shí)，先碰到模壁的即先固化冷卻，而*碰到模壁角邊的，則被吹脹細化的最完全。所以將容器角邊充分的圓化，可緩和上述之問(wèn)題。
侖容器改良設計后之圖，原設計為平坦的矩形狀表面。一般在設計矩形容器時(shí)，其角邊半徑至少為半模穴的1/3深度以上。而圓柱形容器，其角邊半徑則至少需為容器直徑的1/10以上。
(b) 陡峭的角邊或切口(notch)極易形成龜裂的起始點(diǎn)。對于需要耐沖擊性的重物包裝容器，此點(diǎn)尤其重要。重慶造型編程培訓
d.底部設計
為了防止容器搖晃或膨脹，中空成形之容器底部不可完全平坦，一般做成內洼狀。
對于PET寶特瓶而言，由于須保存碳酸氣體及抵抗極大之內壓，所以底部要做成圓球狀。為了能使容器站立及承受負載，底部需加HDPE射出成形之基座；或者將其做成花瓣形底及可站立式的蛋形腳。另外也可將內洼做的很深以支撐負荷，但此模具較難制造并需配有底部嵌件，此設計稱(chēng)為香檳瓶底。
e. 雙墻式
中空成形常用與制造包裝或箱形品。箱形品是由兩半，中間藉由鉸鏈或金屬嵌入，嵌扣而成。每一半皆有雙墻，中間為中空，此稱(chēng)為雙墻式之箱子。
此種成形之困難點(diǎn)在于與凹穴接觸部份的肉厚會(huì )較與凸穴接觸部份之肉厚為薄，此現象在凹穴深度愈深時(shí)愈顯著(zhù)，亦即型胚愈被引伸時(shí)。為了補償此種現象所造成之成品不良，可在型胚之上下預留一些余裕，使得型胚在被擠壓入模穴之際，多余之處可被順勢帶入，來(lái)盡量降低肉厚之減少不均。重慶造型編程培訓
雙墻式結構之好處為：
(a)由于慣性矩之增加，較厚度為兩倍之單墻有較佳之剛韌強度。
(b)提供如襯墊般吸收能量之效果，有較佳之抗沖擊力，可減少內裝物之受震蕩。
(c)雙墻間之中空處可灌以發(fā)泡物以增加上述之效果及絕緣、耐熱等性質(zhì)。
f.垂直負荷強度
一個(gè)瓶子在到達消費者使用之前，它必須能經(jīng)得起幾個(gè)不同階段之負荷。首先，它須能承受充填噴嘴及加蓋機的壓力，通常超過(guò)25磅。因此，對圓柱形之瓶子其肩長(cháng)及斜度變得十分重要。通常肩長(cháng)是1/2吋時(shí)，肩部之傾斜角須在12°以上；如果傾斜角是30°，則肩長(cháng)須為2英吋以
上。另外，還須盡量加大肩部與側壁連接處之半徑以減少鉸鏈作用，增加瓶子之垂直強度。
如果瓶子是用在重負荷的情況下，則應避免水平的瓦楞狀及蛇腹狀的設計，因為它會(huì )減少負荷之能力并造成應力集中，使得產(chǎn)品龜裂。（重慶模具設計培訓）
對于F型之瓶子，由于瓶頸不在中央，若瓶頂之弧度不足，加以負荷時(shí)，瓶頸會(huì )傾向后方，造成充填、加蓋及堆積時(shí)發(fā)生問(wèn)題，所以須加大肩部之斜度或拱門(mén)弧度，以增加負荷強度。
接下來(lái)則是標貼區分界線(xiàn)的設計。分界線(xiàn)若過(guò)于平滑，則無(wú)法明確地定出標貼區，且標簽易滑動(dòng)；若分界線(xiàn)處瓶身直徑猝然的變化，則極易導致應力集中而龜裂。所以標貼分界線(xiàn)之設計需瓶身直徑漸次的變化。*底部轉角邊的弧度則須愈長(cháng)愈好，但壁厚不可變薄以免造成場(chǎng)陷或龜裂。重慶模具培訓
g.形狀剛（韌）性化
在設計塑品時(shí)，最難的就是無(wú)精確的方法可預測其在長(cháng)期受負荷下后之菜單現，這也是因為傳統之設計學(xué)理是依據材料為彈性而發(fā)展出的。但不管如何，除了上述段節所談之增加強度之方法外，我們亦可藉由形狀之設計來(lái)增加其長(cháng)期之剛韌性。一般之設計概念如下：
(a)圓凸狀之容器較純圓柱狀之容器有較佳之抗扭曲力。
(b)矩形容器之邊角區會(huì )承受大部份的負荷，所以此區域需設計的較厚。
(c)在垂直的方向上，增加凸起或肋骨，可增加其抗堆積強度，減少彎曲破裂。
對于不同重量之類(lèi)似容器，其抗堆積強度可由下式比較得之：
F1 F2＝(E1w1)2 (E2w2)2
其中 F＝抗堆積強度
E＝成形材料之楊氏模數
w＝容器重量（重慶模具設計培訓）
所以，對一些輕重量的瓶子，為了增加其剛性強度，可在標貼區周邊，做成槽溝。若是對長(cháng)橢圓形之輕重量瓶子，為防在通達裝瓶區的輸送帶上互相擠壓而損壞，可將其側壁做成裝飾性的水平鋸齒狀，以增加剛韌性。另外一個(gè)最普遍的方法是采用壓花設計，不僅增加了剛韌性、美觀(guān)，更可作為標貼之一部份。重慶模具設計培訓
