▲ 2025/05/25更新
內容目錄
1. 本文重點
模具入子又稱為模具鑲件、模具鑲塊或 Core Insert(Figure 1)，是射出模具設計中常見的局部結構。透過入子設計，可以改善加工、排氣、維修、更換與特殊成型需求，但也會增加組立、精度匹配與冷卻設計的難度。
本文將整理射出模具入子/鑲件的設計用途、優缺點，以及薄筋、深骨位、尖薄鋼位、細長芯子等常見結構的設計注意事項，適合模具設計人員、產品結構設計師與射出成型工程師作為設計檢討參考。本文重點如下：
- (a) 模具入子可改善加工困難、排氣不良、維修更換與局部強度問題。
- (b) 入子設計雖然有助於模具加工與保養，但會增加組立精度、拆卸與冷卻配置的難度。
- (c) 薄筋、深骨位、尖薄鋼位與細長芯子，是射出模具中常見需要考慮鑲拼設計的位置。
- (d) 入子設計時應同時考慮加工性、強度、排氣、封膠、冷卻與後續維修。
2. 模具入子設計的優點
- (a) 根據成品的要求合理選擇鋼材
- (a-1) 可選擇拋光後可達鏡面的鋼材。
- (a-2) 可選擇耐磨性好的鋼材。
- (a-3) 可選擇耐磨蝕性好的鋼材。
- (b) 根據不同的入子設定不同的熱處理條件，給予不同的強度或軔性，如易變形部位的入子硬度要高一些，薄弱易斷裂處的入子軔性要好一些。
- (c) 便於機械加工尺寸精度控制及拋光作業。
- (d) 便於成品排氣及成型。
- (e) 便於維修及更換。
3. 入子設計的缺點
- (a) 入子設計越多裝配拆卸作業就困難。
- (b) 入子設計要考慮精度的匹配。
- (c) 冷卻回路不易設置成型週期難於縮短。
4. 薄筋及深骨位的鑲拼要點
對於高度或深度≥10mm的薄筋和深骨位(深筋位)零件，為了加工和排氣的方便，必須採用鑲拼零件成型，如(Figure 2)所示。加強筋要做脫模斜度的，大端尺寸不得大於壁厚的0.7倍。底部(小端)形狀通常有三種(Figure 3)。
- (a) 底部是直面，不導半徑為R的角，如(Figure 3.a)所示。
- (b) 底部做半圓角，底部整個倒半圓角，一般如(Figure 3.b)所示。
- (c) 底部兩邊倒半徑為R的角，中間有一段直邊，約0.5mm，如(Figure 3.c)所示。
不管是哪種情況，加強筋都宜從中間鑲拼，以便於拋光及加工加強筋兩邊的脫模斜度。
5. 尖、薄鋼位的鑲拼要點
在製品的細小結構處，如果存在薄鋼、尖鋼或應力集中點，設計時應將此處設計成鑲拼結構，以消除應力集中點，減小疲勞損壞，也有利於對鑲件進行熱處理而提高強度，且方便鑲件損壞後進行更換，如(Figure 4)所示。
6. 細長芯子或鑲件的對插防止變形
成型圓孔一般採用圓形鑲件，除稱鑲針(芯子)，鑲針一般選用標準件，如頂針等，以方便損壞後更換。通孔的成形有碰穿和插穿兩種方法。碰穿時封膠面和開模方向大致垂直，插穿時熔體密封面和開模方向大致平行(Figure 5)。如果是台階孔，還有對碰、對插和插穿三種方式，如(Figure 6)所示。
7. 延伸閱讀
(7-1) 射出塑膠模具鑲件的功用與類型
(7-2) 模具鑲件的排位與尺寸選取
(7-3) 射出模具鑲件的定義與優點
(7-4) 射出模具鑲件的設計技巧
(7-5) 塑膠射出模具鑲件的設計要素
(7-6) 模具替換鑲件說明與鑲件掛台的設計要素
☆ 其他參考資料及文章
☆ 案例及資料下載
● 壓縮檔裡的檔案內容
