王工談中空產品設計{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。技術咨詢：185.8088.0088（重慶）188.8866.8006（浙江）；舜龍官網;www.da0574.com；（重慶模具培訓）
中空產品設計之建議
a. 肉厚
肉厚需愈均勻愈好，以避免不平均的冷卻造成產品扭曲（因為愈薄區，冷卻愈快）；亦即盡量將產品設計成對稱的。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。而產品之平均肉厚算法為：產品平均肉厚＝型胚表面積 產品表面積×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調控，普通是設定20點至32點來調整厚薄，而型胚長度則可藉光電池監測器來控制。當長度發生變化時，就會自動改變螺桿之轉速，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，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
b.傾斜角
為了使產品容易取出，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象；而塑品之投影面區如母模穴，塑件則會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，當傾斜角增加時，高分子的拉伸會減小，而產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，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，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。對于需要耐沖擊性的重物包裝容器，此點尤其重要。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，此現象在凹穴深度愈深時愈顯著，亦即型胚愈被引伸時。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泡物以增加上述之效果及絕緣、耐熱等性質。
f.垂直負荷強度
一個瓶子在到達消費者使用之前，它必須能經得起幾個不同階段之負荷。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，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，因為它會減少負荷之能力并造成應力集中，使得產品龜裂。（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，瓶頸會傾向后方，造成充填、加蓋及堆積時發生問題，所以須加大肩部之斜度或拱門弧度，以增加負荷強度。
接下來則是標貼區分界線的設計。分界線若過于平滑，則無法明確地定出標貼區，且標簽易滑動；若分界線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愈好，但壁厚不可變薄以免造成場陷或龜裂。重慶模具培訓
g.形狀剛（韌）性化
在設計塑品時，最難的就是無精確的方法可預測其在長期受負荷下后之菜單現，這也是因為傳統之設計學理是依據材料為彈性而發展出的。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增加其長期之剛韌性。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。另外一個最普遍的方法是采用壓花設計，不僅增加了剛韌性、美觀，更可作為標貼之一部份。重慶模具設計培訓
中空產品設計之建議
a. 肉厚
肉厚需愈均勻愈好，以避免不平均的冷卻造成產品扭曲（因為愈薄區，冷卻愈快）；亦即盡量將產品設計成對稱的。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。而產品之平均肉厚算法為：產品平均肉厚＝型胚表面積 產品表面積×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調控，普通是設定20點至32點來調整厚薄，而型胚長度則可藉光電池監測器來控制。當長度發生變化時，就會自動改變螺桿之轉速，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，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
b.傾斜角
為了使產品容易取出，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象；而塑品之投影面區如母模穴，塑件則會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，當傾斜角增加時，高分子的拉伸會減小，而產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，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，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。對于需要耐沖擊性的重物包裝容器，此點尤其重要。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，此現象在凹穴深度愈深時愈顯著，亦即型胚愈被引伸時。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泡物以增加上述之效果及絕緣、耐熱等性質。
f.垂直負荷強度
一個瓶子在到達消費者使用之前，它必須能經得起幾個不同階段之負荷。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，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，因為它會減少負荷之能力并造成應力集中，使得產品龜裂。（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，瓶頸會傾向后方，造成充填、加蓋及堆積時發生問題，所以須加大肩部之斜度或拱門弧度，以增加負荷強度。
接下來則是標貼區分界線的設計。分界線若過于平滑，則無法明確地定出標貼區，且標簽易滑動；若分界線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愈好，但壁厚不可變薄以免造成場陷或龜裂。重慶模具培訓
g.形狀剛（韌）性化
在設計塑品時，最難的就是無精確的方法可預測其在長期受負荷下后之菜單現，這也是因為傳統之設計學理是依據材料為彈性而發展出的。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增加其長期之剛韌性。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。另外一個最普遍的方法是采用壓花設計，不僅增加了剛韌性、美觀，更可作為標貼之一部份。重慶模具設計培訓
