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1. 什麼是模具支撐柱？
支撐柱（Support Pillar），是安裝在射出模具公模固定板與公模板之間的金屬柱狀零件(Figure 1)，通常位於模具公模結構中。其主要功能是提供模具在成型過程中的內部支撐力與抗壓結構，防止模具因射出壓力或合模力而產生變形或下陷。
2. 支撐柱的主要作用
在模具中配置支撐柱，主要為了以下幾個目的：
(2-1) 防止模板變形或彎曲
射出成型過程中，熔融塑料以高壓力注入模腔，尤其是產品面積大或肉厚不均時，模仁所在區域會承受集中壓力。若無適當支撐，模板容易彎曲，造成模仁下陷，導致產品變形或尺寸誤差以及毛編問題產生。
(2-2) 吸收成型時的集中荷重
某些特殊模具結構，如多型腔模、堆疊模或大型模具，射出壓力會集中於特定區域。支撐柱可有效吸收這些局部集中應力，將其分散至整體模座，提升模具的整體剛性與壽命。
(2-3) 降低模具加工成本與重量
使用支撐柱可減少整體模板的厚度設計要求，在保有足夠剛性的前提下降低用料與重量，是一種結構經濟化的設計手法。
3. 支撐柱設計原則及要素
支撐柱起承托射出壓力的作用，故而型腔面積越大，需要的支撐柱越多。支撐柱一般裝配在模具公模固定板與公模板(或公模承鈑)之間(Figure 2)，設計支撐柱時所注意的事項如下。
(3-1) 材料選用
支撐柱通常選用S45C或S50C等中碳鋼材料，具備良好的強度、韌性與加工性能。其形狀多設計為圓柱形，便於加工、裝配與受力均勻分佈。
(3-2) 支撐柱高度與螺絲設計
- (a) 支撐柱的長度L必須大於墊塊高度H，以確保支撐力直接傳遞至模板，其關係如(Figure 3)所示。
- (b) 支撐柱必須用螺絲固定在公模下固定板上，螺絲優先選用的規格為：公制M8或M12、英制UNC5/16或UNC1/2”，具體規格參照(Figure 4)。
- (c) 支撐柱常用規格參考(Figure 4)。
(3-3) 支撐柱佈置原則
- (a) 支撐柱與模腳的距離(L2)不得小於25mm (Figure 5.a)。
- (b) 支撐柱與頂出板的避空間隙單邊取1.0～2.0mm，即Φd=ΦD+(2～4mm) (Figure 5.b)。總結一些規律如下：直徑≤50mm以下，支撐柱過孔單邊避空間隙加大1mm；直徑≥50mm以上單邊避空間隙加大2mm。
- (c) 一般情況下，支撐柱的中心間隔>=2 *支撐柱直徑(Figure 5.c)，否則會影響到頂出板的強度。
- (d) 支撐柱與頂針，斜頂過孔，距離不得少於4mm。
4. 支撐柱的應用及相關事項
- (a) 支撐柱設計在澆口附近，因為澆口邊緣壓力最高，非常容易產生毛邊。
- (b) 佈置支撐柱時，請檢查頂出孔(K.O孔)、頂針孔、斜銷(斜頂)等結構件，避免
- 產生干涉。
- (c) 支撐柱盡可能不要佔用常用設備頂出孔的位置，使模具能夠適應更多的設備，方便試模和生產按排。
- (d) 支撐柱盡可能設計在分型線下面或擊穿區域附近，這些地方容易產生毛邊。
- (e) 在保證頂針板強度和空間允許的情況下，儘量選用直徑大的支撐柱。
- (e) 支撐柱的擺放應儘量關於模具中心對稱，使模具保持平衡。
5. 影片教學
以下影片內容是介紹模具中「支撐柱」的功能與設計說明，支撐柱主要用來承受射出成型時熔融塑膠對公模板產生的脹型力，有效防止模板因受力而變形，確保模具在高壓環境下仍具備良好的結構穩定性與剛性。支撐柱的應用有助於提升模具壽命與成品品質。希望透過以下影片的說明能幫助各位更清楚了解支撐柱的應用方式。
(5-1) 模具支撐柱的作用及分布選擇
(5-2) 模具支撐柱的介紹說明及設計
(5-3) 模具支撐柱(撐頭)的作用及設計原則
☆ 其他參考資料及文章
★ 【模具零件功能及作用介紹-結構零部件】(按圖超連結)
