揭開精密模具的神秘面紗

一套塑膠射出模具並非只是一塊雕刻好的鋼材，它是一台極度精密、由數百個零件組成的客製化機器。

模具的成本為何如此高昂？答案就藏在它複雜的內部結構中。了解這些基本結構，您就能明白為何 一個小小的設計變更會對模具造價產生巨大影響。

1. 模具的心臟： 模仁與 模穴

俗稱的公模與母模，是決定產品外型最核心的部分。

• 母模 (模穴): 通常是固定側，它會形成產品的外觀面。例如一個杯子的外部形狀。
• 公模 ( 模仁): 通常是可動側，它會伸入母模中，以形成產品的內表面或內部結構。例如杯子的內部空間。

公模與母模閉合時，中間的空隙就是您產品的形狀。而它們閉合的接觸面，則會形成分模線。

2. 塑膠如何進入：澆道系統

澆道是將射出機噴嘴的熔融塑膠，引導至模穴的輸送通道。它主要分為兩大類：

• 冷澆道:
  • 原理： 澆道位於模具內，與產品一同冷卻，並在開模時作為料頭與產品一起被頂出，需要人工或機械手將其剪除。
  • 優點： 模具結構簡單、製造成本較低、維護容易。
  • 缺點： 產生塑膠廢料（料頭）、冷卻時間較長導致生產週期變慢。
• 熱澆道:
  • 原理： 澆道系統內建加熱器，使塑膠在流道中全程保持熔融狀態，直接注入模穴。
  • 優點： 無廢料產生、生產週期快、可精準控制澆口溫度，有助於改善外觀缺陷。
  • 缺點：模具成本極高、結構複雜、維護技術要求高。

3. 塑膠從哪裡灌入：澆口的類型

澆口是熔融塑膠從澆道進入模穴的最後一道門。它的類型、尺寸和位置，對產品的品質至關重要。

• 側澆口: 最傳統的類型，從產品側邊分模線進入，成本低，但會在產品側面留下一個明顯的澆口痕跡。
• 潛伏式 : 俗稱潛水式，澆口從分模線下方潛入產品側面或底部。優點是開模時澆口會自動被扯斷，無需人工剪除，適合自動化量產。
• 針點澆口: 通常搭配熱澆道或三板模使用，直接在產品外觀面進膠，只留下一個極小的針點。

澆口的選擇是DFM (可製造性設計)</a> 的關鍵一環，因為它會直接影響結合線的最終位置。

4. 產品如何取出：頂出系統

當產品冷卻固化後，就需要頂出系統將其推出模具。

• 頂出板: 模具後方的一組板件，負責推動所有的頂出元件。
• 頂針: 最常見的元件，用圓形鋼針直接頂出產品。
  • 為了讓頂針順利頂出，您的產品必須設計足夠的拔模角。若拔模角不足，頂針硬頂會導致產品上出現白色的痕跡，即 頂白缺陷。

5. 複雜結構的功臣： 滑塊 與 斜銷

如果您的產品有倒鉤，例如側面的孔洞、卡榫或凹槽，導致產品無法垂直脫模時，就需要這些昂貴的特殊機構。

• 滑塊 :
  • 作用： 用於處理外部倒鉤。
  • 原理： 在開模過程中，滑塊會先水平向外滑動，使側面的倒鉤結構脫離產品，然後模具才能完全打開。
• 斜銷:
  • 作用： 用於處理倒鉤（例如內壁的小卡扣）。
  • 原理： 在頂出過程中，斜銷會沿著斜向移動，在頂出產品的同時也向側面退開，以釋放內部倒鉤。

關鍵成本點： 滑塊與斜銷是模具設計中「最複雜」且「最昂貴」的部分。這就是為什麼在DFM 設計審查時，工程師會盡一切努力消除倒鉤，因為每減少一個滑塊，就能為您省下可觀的模具費用。

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1. 內容摘要

塑膠射出模具是一台精密的機器。它由公模/母模決定形狀，透過澆道系統 (冷/熱)輸送塑膠，經由澆口注入模穴，在冷卻後由頂出系統將產品推出。

若產品設計中存在倒鉤，就必須追加昂貴的滑塊或斜銷機構。了解這五大系統，是您與模具廠溝通、優化設計並控制成本的基礎。