塑膠成品設計規範

塑 膠 成 品 設 計 規 範 最常見成品缺陷之一，就是外觀表面 出現塌陷、凹陷的毛病。雖然功能完 整，但一看到表面不佳，可能被迫退 還。 圖 1(a)是呈 T 字形和肉厚顯現凹陷。 圖 1(b)是好的設計。 圖 1(c)則是最佳的行狀。 肋的厚度宜為肉厚的 5060%。 倘若角落存有一孔位時，可減少肉厚 予以改善。 對於較複雜形狀亦是如此；由於 形狀較多，固然會在交會處冷卻 發生凹陷，同時在水平方向亦會 產生向上翹曲變形。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com為考慮脫模角度，使成品容易脫 模，底部與開口長度一定不同， 因此須註明公差尺寸之差異。 為使成品保持完整無傷脫模，必須 要有適當的斜度，好讓工件滑出， 免得勉強脫模而在表面產生刮傷。 原則以 S/H=1/301/35(12) 為主。 塑膠成品宜用肋支撐強度，而且要 沿著負荷方向設置及延伸，不要採 用厚的肉厚，如此可節省大量原料 外，還可以避免凹陷，同時冷卻快 速，節省加工時間。 因多點支撐而使這部位強度增強。 成品轉角或交叉部位，宜設置 R 角，不應有銳角，如圖 9(a)所示就 容易產生應力集中而造成破裂或龜 裂的地方。 圖 9(b)所示除可確保成型品強度、 易於脫模。其 R/T 比例宜在 0.250.75 之間。 圖 10 是另一例子，把角槽改為半 圓形槽，以增加強度及減少應力集 中。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com孔是應力集中的地方，應離邊緣須 有 3D之距離，孔與孔距須有 2D 之距離。 底部開孔，相對較弱，宜在孔周圍 增加厚度，以鞏固此部位之強度。 在邊緣有缺口，亦使該處變得單薄 無力，此時宜在缺口周邊增加肉厚 補強之。 通常有底開口箱子，在底部容易翹 曲變形，此時可在底部下方改為有 腳跟的設計，不但可影響加強開口 部位，整體結構更加堅固且成力的 平衡。 如果加長了底部，而上方開口仍然 變形，則須在開口外增加厚度，以 補強之。 對稱型態冷卻較均勻，物件較不易 變形。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com依脫模方向而言，增加死角 Undercut 會增加模具結構設計及製作成本，除 非不得已，否則可不要自找麻煩，可 以脫模的條件來設計成形品。 圖 17(a)所示，左側死角不能上下脫 模。圖 18(a)左側有一水平孔。兩者 都是死角，惟改變設計，不影響整體 結構即可解決死角問題。 圖 19(a)所示，因斜邊而造成左側呈 銳利邊，(b)的形狀就比較強固。 圖 20(a)所示，不佳的設計讓成型困 難，右側凸緣易彎翹，強度降低， 若改為(b)形狀，穩固又可增加強。成型品改為左右對稱，模具反而較好 製作，所以簡易型包括對稱方式。 (a)成型品表面為凹形，其模具要加 工成為 2 個凸紋路(如文字)，加工 凸的較為麻煩，因此建議成型品改 為凸形狀。 在預定一個孔上下須裝入螺絲、螺 帽等接合件時，恐有產生不一致的 中心線，故採取段差設計的大小異 徑孔，而以小徑孔為基準，同時大 孔徑充作調整孔，如此才可使兩接 合件成為同一條中心線。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com流線係指塑膠熔液由澆口流輕經寬 或窄空間而再冷卻時程纖維狀的塑 膠。因此相同流線自然收縮一樣， 性質均一，然而若從上方澆口熔膠 進入後，立刻分左右兩股，因而冷 卻後的流線差，也容易彎曲不平， 尤其以長板形更差。 圓板形成型件，因澆口數不同且進 澆位置不一，也會造成(a)至(c)的怪 異圓形，只有(d)最好；其中(d)及 (c) 還各有二或三處熔接線，不只表示 此強度最弱，而且因而影響整個圓 度。熔接線從上方，特別是厚度方 向，肉眼細看顯現一條波浪狀線條 ，它是對向或等角相向，而在相交 之處，因溫度降低而在此處僅相接 ，並非水乳交溶成為一體。一般非 負荷處或不講究外觀處，可容許存 在。 理想圓筒狀成型品，竟因不同澆口 方式而出現(a)至(c)不良的變形，只 有(d)最優。由上可知，長型板成型 件次邊緣澆口為佳，而圓板乃以直 接澆口稱勝。至於圓，則以膜式或 圓盤澆口最理想。 由於熔接線(weld line)畢竟是個缺 陷，因此能免則免，設計者一開始 設計成型品形狀時，就要學會想像 熔膠如何流、到何處停止，盡量使 流線同一或對稱，進而以不發生熔 接線條件下決定適當的進澆處。 由左下處進澆會在右下處發生熔接 線，此乃在左下處澆口流進膠後， 分成數股由上及下交注於右下方處 而再次卻時形成的。另外則改採針 點澆口由上而下成圓周狀一同流下 至底面，彼此無交集，自然免除了 熔接線。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com水往低處流，則熔膠也應由厚流向 薄處；若是(a)的話，澆口下來的熔 膠便流的較慢，可能因擾流發生氣 泡，甚至到底邊填充不足，而(b)的 情況，一開始壓力十足，順勢流下 ，由厚至中，在至薄，甚至到細微 處，都可面面俱到，不怕壓力不夠 而使熔膠延誤。 如(b)改為推拔孔後，成型品會被固 定半模拉去，澆口無法拉斷，因此 在接近成型品底邊設置小而凸的扯 頭(死角)，以備成型品扥住移動半 模，接著拉斷澆口，最後再由頂出 框(成環)從底邊往上頂出成型品。 分模面係由固定半模(定模)與移動 半模(動模)並合而構成成型品大小 空間，即模穴。 合理選擇分模面的原因，不外包 括：(1)有利於脫模，(2)有利於抽 芯，(3)保證塑件外觀，(4)有益於 分模面密合，(5)有助於成型避免飛 邊，(6)有利於塑作品質等幾項。 像圖 29 所見的(a)要沿著分模面垂 直脫出塑件，而在圖 30 所示靠近 分模面周圍不要有過多花樣，改為 平面有水平方向的凸緣伸出。同 時，這對製作模具也較方便。 另外如圖 31 所示分模面(線)要取在 成型品的腋下平面處，如此可使塑 件圓弧部位光滑漂亮，不會流下飛 邊等難看缺憾。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com分模面若非同一平面而成樓梯狀時 ，恐會在鎖模閉合上發生空隙，進 而產生飛邊溢出。圖 32 即是一例 。 此外還有一例如圖 33 所見，成型 品長邊與分模面成平行時，很容易 在分模面方向發生過大的熔膠壓力 而出現飛邊餘料。 (a)的左上端內有尖銳如一把刀刃刺 入塑件，成型後會其上面造成凹陷 或彎曲如形狀屬必須，可改為(b)所 見，移每隔一段，設置刃狀。這些 刃狀，就是塑件的肋。 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com塑膠可分為第一類硬質如塑膠可分為第一類硬質如(PC、ABS、PS、K 膠或加纖等膠或加纖等)、第二類一般如、第二類一般如 (PP、NY、PE 等等)、第三類軟質如、第三類軟質如(PVC、TPR 等等)，分三種列出脫模角，分三種列出脫模角 度。度。 亮面亮面 細電花面細電花面 粗電花面粗電花面 細咬花面細咬花面 粗咬花面粗咬花面 一一 二二 三三 一一 二二 三三 一一 二二 三三 一一 二二 三三 一一 二二 三三 0mm 1 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 25mm 1 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 50mm 1 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 75mm 0.5 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 100mm 0.5 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 125mm 0.5 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 150mm 0.5 0.5 0.5 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 175mm 0.3 0.3 0.3 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 200mm 0.3 0.3 0.3 3 2 1 5 3 2 3 2 1 5 3 2 高度 度數 表面 PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com