孔设计：直径、长径比、极限尺寸、成型技巧

注塑件上注射成型的孔，有的是为了装入其他零件，有些还有配合精度的要求；有的孔是起修饰作用；或者为了省些物料；也有是为了专门散热通风等。多数孔是由模具中的型芯或型芯杆直接成型的。其类别有不通孔、通孔、阶梯孔、凹阶孔和交截孔；按注射成型时与主分型面的开模方向关系，有平行孔、垂直孔和倾斜孔。

1.孔径、孔深和孔距

成型孔的直径和深度，对应模具上是型芯的直径和高度。不通孔对应模具上的型芯是悬臂梁，通孔的型芯可设计成简支梁。在几百个大气压的注射熔体单向压迫下，细长的、悬臂支承的型芯更容易弯曲变形，型芯的位置更易偏移。表7-3所推荐的最小直径、最大长径比可用来限制孔的设计。

表7-3 成型孔的极限尺寸（单位：mm）

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型芯对充模熔体有分离作用，在孔的下游一侧有熔合缝。脆性塑料和玻璃纤维充填塑料的熔合缝区域的力学性能很差。因此在两孔之间，在孔与边缘之间的尺寸有所限制。两成型孔之间和孔与边缘之间的极限尺寸推荐值见表7-4。

表7-4 两成型孔之间和孔与边缘之间的极限尺寸（单位：mm）

图7-22 凸边增厚孔的边缘

a）固定孔的孔间距与孔边距过小 b）凸边增厚加强

2.孔的成型

在设计成型孔时还需注意以下几方面：

1）对于装配紧固用的联接孔，应设置凸台，有时还附设凸台的加强肋。如图7-22a所示，固定孔的孔间距与孔边距过小，孔边缘强度不够。图7-22b所示为采用凸边增厚孔的边缘。

2）制品上孔间距有公差要求的装配用孔，其孔间距受收缩率影响而有误差。如图7-23所示，在设计制品时可考虑将其中一个圆孔改为长腰形孔。

3）用注射模上两个悬臂型芯对接成型通孔，如图7-24所示。受定模与动模的定位误差影响，两段成型孔不同轴。可用图7-24b所示方法，其中一根型芯比制品孔径大0.8mm，保证成型孔的使用要求。

图7-23 补偿孔距误差的设计

a）孔间距有误差 b）改为长腰形孔

图7-24 对接两型芯的成型设计

a）对接两型芯孔 b）其中一根型芯比制品孔径大0.8mm

4）采用简支梁模式的型芯，其刚性好。但是对模板上用于与型芯配合的孔的精度要求高，不能有熔体泄漏。而且应当是通孔，溢料能方便清理。图7-25a的型芯设计不能用于热固性塑料制品的通孔成型。热固性塑料的溢料刚硬很难清理，会压弯折断型芯，常用的是图7-25b所示的型芯成型。

5）在成型两个垂直的截交孔时，小孔型芯应先从侧向抽拔，再脱出大孔型芯，如图7-26所示。

图7-25 常用的型芯成型通孔的结构

a）不宜采用型芯头触底 b）型芯成型通孔结构

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图7-26 成型两个垂直的截交孔的型芯成型

6）成型不通孔时，底部壁厚应大于1/6孔径，如图7-27a所示。若底部壁厚小于1/6孔径，则应如图7-27b所示，设计成不通孔底壁外凸，凸出底部壁厚c等于制品壁厚s为好，且转角为圆角。

7）通孔成型型芯侧背在熔体料流分离后重新汇合，生成强度较差的熔合缝。如图7-28所示，可先注射成型不通孔，再用钻头切削加工成通孔。该成型不通孔深度应为制品壁厚s的2/3。

图7-27 不通孔时底壁外凸的设计

a）不通孔的底部 b）不通孔底壁外凸的设计

图7-28 先成型的盲孔再切削加工

8）对于矩形孔，塑料熔体流经型芯侧背时，易形成可见的流动痕迹，可用加大侧背圆角等方法来改善，如图7-29所示。

9）壳体侧壁上的通孔有熔合缝生成。改成图7-30b所示的敞口槽，消除了熔合缝，又避免了用侧向抽芯机构，从而简化了模具。

图7-29 矩形孔成型型芯侧背设计

图7-30 壳体侧壁上的通孔改为敞口槽

a）侧壁上的通孔 b）改为敞口槽

3.可简化模具的孔设计

改变注塑件外形的结构设计，避免侧向分型抽芯，简化了模具。例如图7-31a所示的矩形孔成型，需侧向抽芯。改成图7-31b和图7-31d所示的斜侧壁，或改成图7-31c和图7-31e所示的台阶侧壁，从而避免了侧向抽芯。

图7-32a所示的口杯把手，在注射成型时需侧向分型。改成图7-32b后，避免侧向分型。图7-33a的结构设计需用内侧抽芯成型侧向内凸台。改成图7-33b后，可避免内侧抽。但需外侧抽成型侧孔。再改成图7-33c可避免侧抽。

图7-31 改变注塑件侧壁避免侧孔抽芯

a）需侧向抽芯成型矩形孔 b）侧壁斜向后型芯拼合 c）台阶侧壁可避免侧抽 d）侧壁斜向大，免侧抽 e）侧孔在底壁避免侧抽

图7-32 口杯把手避免侧向分型

a）需侧向分型成型把手 b）避免侧向分型的把手

图7-33 内侧凹注塑件的改进

a）底部需内侧抽芯 b）避免内侧抽芯 c）避免侧向抽芯

注塑件上斜孔、坡形孔、阶梯孔和三通等形状复杂的孔，设计成双向拼合的型芯组为好，见图7-34。