王工談中空產(chǎn)品設(shè)計(jì){a. 肉厚；b.傾斜角；c.角邊；d.底部設(shè)計(jì)；e. 雙墻式；f.垂直負(fù)荷強(qiáng)度；g.形狀剛（韌）性化}；舜龍培訓(xùn)：UG，CATIA，PROE，Mastercam，SolidWorks，Cimatron，Pormill，AutoCAD，CAXA等。技術(shù)咨詢：185.8088.0088（重慶）188.8866.8006（浙江）；舜龍官網(wǎng);www.da0574.com；（重慶模具培訓(xùn)）
中空產(chǎn)品設(shè)計(jì)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?yàn)橛^(qū)，冷卻愈快）；亦即盡量將產(chǎn)品設(shè)計(jì)成對稱的。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(tǒng)和電子系統(tǒng)來調(diào)控，普通是設(shè)定20點(diǎn)至32點(diǎn)來調(diào)整厚薄，而型胚長度則可藉光電池監(jiān)測器來控制。當(dāng)長度發(fā)生變化時(shí)，就會自動改變螺桿之轉(zhuǎn)速，使之恢復(fù)正常。
當(dāng)瓶子之瓶頸部份必須被設(shè)計(jì)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2：1。重慶造型編程培訓(xùn)
b.傾斜角
為了使產(chǎn)品容易取出，平行于模具開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，塑品會往其方向收縮而有凹陷現(xiàn)象；而塑品之投影面區(qū)如母模穴，塑件則會往遠(yuǎn)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(dāng)傾斜角增加時(shí)，高分子的拉伸會減小，而產(chǎn)生較大及較均勻的肉厚。重慶模具培訓(xùn)
c.角邊
角邊須盡量做成圓形如上節(jié)之傾斜角，其理由有2：
(a) 肉厚在角邊處細(xì)化的現(xiàn)象最為嚴(yán)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(dāng)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(xì)化的最完全。所以將容器角邊充分的圓化，可緩和上述之問題。
侖容器改良設(shè)計(jì)后之圖，原設(shè)計(jì)為平坦的矩形狀表面。一般在設(shè)計(jì)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(xùn)
d.底部設(shè)計(jì)
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(nèi)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(nèi)壓，所以底部要做成圓球狀。為了能使容器站立及承受負(fù)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(nèi)洼做的很深以支撐負(fù)荷，但此模具較難制造并需配有底部嵌件，此設(shè)計(jì)稱為香檳瓶底。
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較與凸穴接觸部份之肉厚為薄，此現(xiàn)象在凹穴深度愈深時(shí)愈顯著，亦即型胚愈被引伸時(shí)。為了補(bǔ)償此種現(xiàn)象所造成之成品不良，可在型胚之上下預(yù)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，來盡量降低肉厚之減少不均。重慶造型編程培訓(xùn)
雙墻式結(jié)構(gòu)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(qiáng)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(nèi)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(fù)荷強(qiáng)度
一個瓶子在到達(dá)消費(fèi)者使用之前，它必須能經(jīng)得起幾個不同階段之負(fù)荷。首先，它須能承受充填噴嘴及加蓋機(jī)的壓力，通常超過25磅。因此，對圓柱形之瓶子其肩長及斜度變得十分重要。通常肩長是1/2吋時(shí)，肩部之傾斜角須在12°以上；如果傾斜角是30°，則肩長須為2英吋以
上。另外，還須盡量加大肩部與側(cè)壁連接處之半徑以減少鉸鏈作用，增加瓶子之垂直強(qiáng)度。
如果瓶子是用在重負(fù)荷的情況下，則應(yīng)避免水平的瓦楞狀及蛇腹?fàn)畹脑O(shè)計(jì)，因?yàn)樗鼤p少負(fù)荷之能力并造成應(yīng)力集中，使得產(chǎn)品龜裂。（重慶模具設(shè)計(jì)培訓(xùn)）
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(fù)荷時(shí)，瓶頸會傾向后方，造成充填、加蓋及堆積時(shí)發(fā)生問題，所以須加大肩部之斜度或拱門弧度，以增加負(fù)荷強(qiáng)度。
接下來則是標(biāo)貼區(qū)分界線的設(shè)計(jì)。分界線若過于平滑，則無法明確地定出標(biāo)貼區(qū)，且標(biāo)簽易滑動；若分界線處瓶身直徑猝然的變化，則極易導(dǎo)致應(yīng)力集中而龜裂。所以標(biāo)貼分界線之設(shè)計(jì)需瓶身直徑漸次的變化。*底部轉(zhuǎn)角邊的弧度則須愈長愈好，但壁厚不可變薄以免造成場陷或龜裂。重慶模具培訓(xùn)
g.形狀剛（韌）性化
在設(shè)計(jì)塑品時(shí)，最難的就是無精確的方法可預(yù)測其在長期受負(fù)荷下后之菜單現(xiàn)，這也是因?yàn)閭鹘y(tǒng)之設(shè)計(jì)學(xué)理是依據(jù)材料為彈性而發(fā)展出的。但不管如何，除了上述段節(jié)所談之增加強(qiáng)度之方法外，我們亦可藉由形狀之設(shè)計(jì)來增加其長期之剛韌性。一般之設(shè)計(jì)概念如下：
(a)圓凸?fàn)钪萜鬏^純圓柱狀之容器有較佳之抗扭曲力。
(b)矩形容器之邊角區(qū)會承受大部份的負(fù)荷，所以此區(qū)域需設(shè)計(jì)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(qiáng)度，減少彎曲破裂。
對于不同重量之類似容器，其抗堆積強(qiáng)度可由下式比較得之：
F1 F2＝(E1w1)2 (E2w2)2
其中 F＝抗堆積強(qiáng)度
E＝成形材料之楊氏模數(shù)
w＝容器重量（重慶模具設(shè)計(jì)培訓(xùn)）
所以，對一些輕重量的瓶子，為了增加其剛性強(qiáng)度，可在標(biāo)貼區(qū)周邊，做成槽溝。若是對長橢圓形之輕重量瓶子，為防在通達(dá)裝瓶區(qū)的輸送帶上互相擠壓而損壞，可將其側(cè)壁做成裝飾性的水平鋸齒狀，以增加剛韌性。另外一個最普遍的方法是采用壓花設(shè)計(jì)，不僅增加了剛韌性、美觀，更可作為標(biāo)貼之一部份。重慶模具設(shè)計(jì)培訓(xùn)
中空產(chǎn)品設(shè)計(jì)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?yàn)橛^(qū)，冷卻愈快）；亦即盡量將產(chǎn)品設(shè)計(jì)成對稱的。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(tǒng)和電子系統(tǒng)來調(diào)控，普通是設(shè)定20點(diǎn)至32點(diǎn)來調(diào)整厚薄，而型胚長度則可藉光電池監(jiān)測器來控制。當(dāng)長度發(fā)生變化時(shí)，就會自動改變螺桿之轉(zhuǎn)速，使之恢復(fù)正常。
當(dāng)瓶子之瓶頸部份必須被設(shè)計(jì)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2：1。重慶造型編程培訓(xùn)
b.傾斜角
為了使產(chǎn)品容易取出，平行于模具開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，塑品會往其方向收縮而有凹陷現(xiàn)象；而塑品之投影面區(qū)如母模穴，塑件則會往遠(yuǎn)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(dāng)傾斜角增加時(shí)，高分子的拉伸會減小，而產(chǎn)生較大及較均勻的肉厚。重慶模具培訓(xùn)
c.角邊
角邊須盡量做成圓形如上節(jié)之傾斜角，其理由有2：
(a) 肉厚在角邊處細(xì)化的現(xiàn)象最為嚴(yán)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(dāng)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(xì)化的最完全。所以將容器角邊充分的圓化，可緩和上述之問題。
侖容器改良設(shè)計(jì)后之圖，原設(shè)計(jì)為平坦的矩形狀表面。一般在設(shè)計(jì)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(xùn)
d.底部設(shè)計(jì)
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(nèi)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(nèi)壓，所以底部要做成圓球狀。為了能使容器站立及承受負(fù)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(nèi)洼做的很深以支撐負(fù)荷，但此模具較難制造并需配有底部嵌件，此設(shè)計(jì)稱為香檳瓶底。
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較與凸穴接觸部份之肉厚為薄，此現(xiàn)象在凹穴深度愈深時(shí)愈顯著，亦即型胚愈被引伸時(shí)。為了補(bǔ)償此種現(xiàn)象所造成之成品不良，可在型胚之上下預(yù)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，來盡量降低肉厚之減少不均。重慶造型編程培訓(xùn)
雙墻式結(jié)構(gòu)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(qiáng)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(nèi)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(fù)荷強(qiáng)度
一個瓶子在到達(dá)消費(fèi)者使用之前，它必須能經(jīng)得起幾個不同階段之負(fù)荷。首先，它須能承受充填噴嘴及加蓋機(jī)的壓力，通常超過25磅。因此，對圓柱形之瓶子其肩長及斜度變得十分重要。通常肩長是1/2吋時(shí)，肩部之傾斜角須在12°以上；如果傾斜角是30°，則肩長須為2英吋以
上。另外，還須盡量加大肩部與側(cè)壁連接處之半徑以減少鉸鏈作用，增加瓶子之垂直強(qiáng)度。
如果瓶子是用在重負(fù)荷的情況下，則應(yīng)避免水平的瓦楞狀及蛇腹?fàn)畹脑O(shè)計(jì)，因?yàn)樗鼤p少負(fù)荷之能力并造成應(yīng)力集中，使得產(chǎn)品龜裂。（重慶模具設(shè)計(jì)培訓(xùn)）
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(fù)荷時(shí)，瓶頸會傾向后方，造成充填、加蓋及堆積時(shí)發(fā)生問題，所以須加大肩部之斜度或拱門弧度，以增加負(fù)荷強(qiáng)度。
接下來則是標(biāo)貼區(qū)分界線的設(shè)計(jì)。分界線若過于平滑，則無法明確地定出標(biāo)貼區(qū)，且標(biāo)簽易滑動；若分界線處瓶身直徑猝然的變化，則極易導(dǎo)致應(yīng)力集中而龜裂。所以標(biāo)貼分界線之設(shè)計(jì)需瓶身直徑漸次的變化。*底部轉(zhuǎn)角邊的弧度則須愈長愈好，但壁厚不可變薄以免造成場陷或龜裂。重慶模具培訓(xùn)
g.形狀剛（韌）性化
在設(shè)計(jì)塑品時(shí)，最難的就是無精確的方法可預(yù)測其在長期受負(fù)荷下后之菜單現(xiàn)，這也是因?yàn)閭鹘y(tǒng)之設(shè)計(jì)學(xué)理是依據(jù)材料為彈性而發(fā)展出的。但不管如何，除了上述段節(jié)所談之增加強(qiáng)度之方法外，我們亦可藉由形狀之設(shè)計(jì)來增加其長期之剛韌性。一般之設(shè)計(jì)概念如下：
(a)圓凸?fàn)钪萜鬏^純圓柱狀之容器有較佳之抗扭曲力。
(b)矩形容器之邊角區(qū)會承受大部份的負(fù)荷，所以此區(qū)域需設(shè)計(jì)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(qiáng)度，減少彎曲破裂。
對于不同重量之類似容器，其抗堆積強(qiáng)度可由下式比較得之：
F1 F2＝(E1w1)2 (E2w2)2
其中 F＝抗堆積強(qiáng)度
E＝成形材料之楊氏模數(shù)
w＝容器重量（重慶模具設(shè)計(jì)培訓(xùn)）
所以，對一些輕重量的瓶子，為了增加其剛性強(qiáng)度，可在標(biāo)貼區(qū)周邊，做成槽溝。若是對長橢圓形之輕重量瓶子，為防在通達(dá)裝瓶區(qū)的輸送帶上互相擠壓而損壞，可將其側(cè)壁做成裝飾性的水平鋸齒狀，以增加剛韌性。另外一個最普遍的方法是采用壓花設(shè)計(jì)，不僅增加了剛韌性、美觀，更可作為標(biāo)貼之一部份。重慶模具設(shè)計(jì)培訓(xùn)
