模具模流分析
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產品肉厚的設計
產品肉厚的考量 製造生產上的影響 產品性能的影響 補強與防止變形的方 法
黃 明 忠
塑膠產品肉厚的考量
結構需求 成本 外觀及觸感 模具容不容易開 產品凹陷、翹曲變形等
控制 成型週期
- PAGE 2 黃 明 忠
品質及成本考量
成型週期時間隨著肉厚增
加而增加 較厚的產品容易翹曲 較薄且均一肉厚的產品品 質較佳 一般利用減少肉厚的方法 來控制
Original Design
Better Design
- PAGE 11 -
黃 明 忠
肉厚與翹曲變形的關係
Shrinkage
Wall Thickness
- PAGE 12 黃 明 忠
肉厚對翹曲變形的影響
High Shrinkage
High Cooling Rate Low Crystallization Level
Low Cooling Rate High Crystallization Level
Warped Part
不均勻的產品肉厚設計
- PAGE 13 黃 明 忠
這樣突變的肉厚表面 會產生應力痕跡
High Shrinkage
High Cooling Rate Low Crystallization Level
Thick Part Warped Part Uniform Thickness
- PAGE 3 黃 明 忠
對製造生產的影響
一般而言，減少肉厚需要增加壓力來
填滿模穴 有時候，材料的剪切熱反而會使塑百度文库 更容易流動，降低射出壓力 Thin Part Thick Part
Higher Pressure
當接觸模具面的塑膠面積
增加時，射出壓力也隨之 增加 表面缺陷的問題可能會隨 之發生
More Cooling & Drag Force Less Cooling & Drag Force
Higher Pressure
Lower Pressure
- PAGE 7 -
黃 明 忠
肉厚與成型視窗的關係
- PAGE 9 黃 明 忠
肉厚與保壓的關係
薄殼成型會限制保壓壓力 流長越長，保壓壓力越小 在填滿小特徵區域時，必須避
免過保壓
- PAGE 10 -
黃 明 忠
肉厚與冷卻時間的關係
Cooling Time ~ (Heaviest Wall Thickness)2 Thermal Diffusivity of the Melt
- PAGE 17 -
黃 明 忠
變化肉厚和改變形狀
變化肉厚或改變成型品形狀，可防止 側壁或邊緣變形，以及增加成型品的 強度及剛性。有時還可以改善塑膠的 流動性
- PAGE 18 -
黃 明 忠
肉厚設計參考
- PAGE 19 -
黃 明 忠
- PAGE 20 -
黃 明 忠
肉厚過度漸變設計可 以減輕表面應力痕跡
10000 15000 650 640
Melt Temperature (F)
650 640
630 620
610 600 590 5000
630 620
610 600 590 5000
20000
10000
15000
20000
Injection Pressure (psi)
Injection Pressure (psi)
Warped Part Low Cooling Rate 影響表面﹐成型無法克服 High Crystallization Level 不均勻的產品肉厚設計
- PAGE 14 黃 明 忠
補強與防止變形
肋件設計
面與面相接的圓角 變化肉厚和改變形狀
- PAGE 15 -
黃 明 忠
肋件設計
補強肋（Rib）可增加產品的強度和剛性， 防止殘留應力造成的變形，也可改善塑膠的 流動性
Lower Pressure
- PAGE 4 黃 明 忠
肉厚與流長的關係
25
GE Plastics/PC Lexan 101 Melt temperature: 624(F)
Pressure (psi)
22050 17985 13923 9863
Max. Flow Length (in)
20 15 10 5 0 0.020
肋與產品的肉厚有適當的比例 肋與成型品相接處應採用圓弧 避免採用大斷面的肋設計
- PAGE 16 -
黃 明 忠
面與面相接的圓角
面與面相接處為應力集中處，尤其是尖銳 的交角更容易造成集中應力。若在面相接 處以一定的圓弧相接，即能減少應力集中 的現象，同時還可使塑膠在成型時有良好 的流動性，並有助於產品脫模
- PAGE 21 黃 明 忠
Melt Temperature (F)
650 640 630 620
成型區
溢料，毛邊
610
600 590
短射
5000 10000 20000
Injection Pressure (psi)
- PAGE 8 黃 明 忠
肉厚與成型視窗的關係
0.100” thickness 0.075” thickness Melt Temperature (F)
0.040
0.060
0.080
0.100
0.120
- PAGE 5 黃 明 忠
Part Thickness (in)
肉厚不均對成型的影響
肉厚的突然改變會改變充填模式 塑膠會往較厚的地方充填 可能會發生許多問題，包括了短射，不
均勻的體積收縮，以及翹曲變形
- PAGE 6 -
黃 明 忠
其他肉厚變化問題
產品肉厚的考量 製造生產上的影響 產品性能的影響 補強與防止變形的方 法
黃 明 忠
塑膠產品肉厚的考量
結構需求 成本 外觀及觸感 模具容不容易開 產品凹陷、翹曲變形等
控制 成型週期
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品質及成本考量
成型週期時間隨著肉厚增
加而增加 較厚的產品容易翹曲 較薄且均一肉厚的產品品 質較佳 一般利用減少肉厚的方法 來控制
Original Design
Better Design
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黃 明 忠
肉厚與翹曲變形的關係
Shrinkage
Wall Thickness
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肉厚對翹曲變形的影響
High Shrinkage
High Cooling Rate Low Crystallization Level
Low Cooling Rate High Crystallization Level
Warped Part
不均勻的產品肉厚設計
- PAGE 13 黃 明 忠
這樣突變的肉厚表面 會產生應力痕跡
High Shrinkage
High Cooling Rate Low Crystallization Level
Thick Part Warped Part Uniform Thickness
- PAGE 3 黃 明 忠
對製造生產的影響
一般而言，減少肉厚需要增加壓力來
填滿模穴 有時候，材料的剪切熱反而會使塑百度文库 更容易流動，降低射出壓力 Thin Part Thick Part
Higher Pressure
當接觸模具面的塑膠面積
增加時，射出壓力也隨之 增加 表面缺陷的問題可能會隨 之發生
More Cooling & Drag Force Less Cooling & Drag Force
Higher Pressure
Lower Pressure
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黃 明 忠
肉厚與成型視窗的關係
- PAGE 9 黃 明 忠
肉厚與保壓的關係
薄殼成型會限制保壓壓力 流長越長，保壓壓力越小 在填滿小特徵區域時，必須避
免過保壓
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黃 明 忠
肉厚與冷卻時間的關係
Cooling Time ~ (Heaviest Wall Thickness)2 Thermal Diffusivity of the Melt
- PAGE 17 -
黃 明 忠
變化肉厚和改變形狀
變化肉厚或改變成型品形狀，可防止 側壁或邊緣變形，以及增加成型品的 強度及剛性。有時還可以改善塑膠的 流動性
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黃 明 忠
肉厚設計參考
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黃 明 忠
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黃 明 忠
肉厚過度漸變設計可 以減輕表面應力痕跡
10000 15000 650 640
Melt Temperature (F)
650 640
630 620
610 600 590 5000
630 620
610 600 590 5000
20000
10000
15000
20000
Injection Pressure (psi)
Injection Pressure (psi)
Warped Part Low Cooling Rate 影響表面﹐成型無法克服 High Crystallization Level 不均勻的產品肉厚設計
- PAGE 14 黃 明 忠
補強與防止變形
肋件設計
面與面相接的圓角 變化肉厚和改變形狀
- PAGE 15 -
黃 明 忠
肋件設計
補強肋（Rib）可增加產品的強度和剛性， 防止殘留應力造成的變形，也可改善塑膠的 流動性
Lower Pressure
- PAGE 4 黃 明 忠
肉厚與流長的關係
25
GE Plastics/PC Lexan 101 Melt temperature: 624(F)
Pressure (psi)
22050 17985 13923 9863
Max. Flow Length (in)
20 15 10 5 0 0.020
肋與產品的肉厚有適當的比例 肋與成型品相接處應採用圓弧 避免採用大斷面的肋設計
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黃 明 忠
面與面相接的圓角
面與面相接處為應力集中處，尤其是尖銳 的交角更容易造成集中應力。若在面相接 處以一定的圓弧相接，即能減少應力集中 的現象，同時還可使塑膠在成型時有良好 的流動性，並有助於產品脫模
- PAGE 21 黃 明 忠
Melt Temperature (F)
650 640 630 620
成型區
溢料，毛邊
610
600 590
短射
5000 10000 20000
Injection Pressure (psi)
- PAGE 8 黃 明 忠
肉厚與成型視窗的關係
0.100” thickness 0.075” thickness Melt Temperature (F)
0.040
0.060
0.080
0.100
0.120
- PAGE 5 黃 明 忠
Part Thickness (in)
肉厚不均對成型的影響
肉厚的突然改變會改變充填模式 塑膠會往較厚的地方充填 可能會發生許多問題，包括了短射，不
均勻的體積收縮，以及翹曲變形
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黃 明 忠
其他肉厚變化問題