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“卡死”的痛，你懂的！产品结构设计的脱模(mo)“第(di)一定律”

想象一下，你辛辛苦苦设计出的绝美产品，在最(zui)后一步，却被无情地“锁”在冰冷(leng)的模具里，无论你怎么“轻声细(xi)语”地劝说(shuo)，它都纹丝不动。那种感(gan)觉，是不是比熬夜加班赶稿还让人抓狂？没错，这就是脱模难题，它就像是产品设计道路上的(de)“拦路虎”，稍有不(bu)慎，就可能让你的心血付诸东流。

今天，我们就来(lai)好好聊聊这脱模(mo)这件“小事”，以(yi)及它与产品结构设计之间那剪(jian)不断、理还乱的“羁绊”。说它“小”，是因为它看(kan)似只是一个简单的物理过程；说它(ta)“大”，是因为它直(zhi)接关系到产(chan)品的生产效率、成本控制，甚至是最终的产品质量。

脱模，到底是什么“鬼”？

简单(dan)来说，脱模就是将已经成(cheng)型的产品从模具中取出。听起来很简单，但背后却蕴含着不少(shao)“门道”。在注塑成型、压铸、吹塑等制造(zao)过程中，熔融的材料在模具内冷却固化，与模具表面会产生物理上的接触和结合。一旦这个“结合”变得过于紧密，或者产品本身的结构设计存在“陷阱”，脱模就会变得异常艰难，甚至是不可能完成的任务。

“拔模斜度”：让产品“滑”出模具的秘密武器！

说到脱模，就不得不提“拔(ba)模斜度”，这绝对是产品结构设计中(zhong)的“第一定律”。你可以把它想象成给产品打磨出了一层“润滑剂”，让它在离开模具时能够顺畅地(di)“滑”出来。

拔模斜度，顾名思义，就是在产品表面与脱(tuo)模(mo)方向（通(tong)常是模具的开合方向）垂直的平面上(shang)，形成一个微小的倾斜角度。这个(ge)角度，看似微(wei)不足道，却能极大地减小产品与模具型腔(qiang)壁之间的摩擦力，防止产品在冷却收缩后“粘”在模具上。

这个角度需要多大呢？这可没有一个固定的答案，它受到多种因素的影响，比如：

材料的特性：不同的塑料或金属材料，其收缩率和与模具表面的粘附性不同，对拔模斜(xie)度的要求也不同。例如，ABS、PC这类材料需要较大的拔模斜度，而PP、PE则相对较小。产品(pin)的表面粗糙(cao)度：表面越光滑，所需的拔模斜度就越小；表(biao)面越粗糙，就需要更大(da)的斜度来克服摩擦。

模具表面的处理：抛光(guang)、纹理、镀层等都会影响表面粗糙度，进而影响拔模斜度的选择。成型工艺：注塑、压铸等不同的成型工艺，其压力、温度等条件不同，也会对拔模斜度产生影响。产品尺寸和(he)形状：大尺寸、深腔的产(chan)品通常需要更大的拔模斜度。

一般来说，在产品设计初期，我们会根据经验和(he)行业(ye)标准，为不同的表面设定一个初步的拔模斜度。例如(ru)，对于一般注塑产品，垂直于分型面的主要(yao)表面，通常会设(she)置1°到3°的拔模斜度；而对于一些要求高的精密零件，可能需要更大的斜度。

“分型面”：划开“界限(xian)”，让产品“分家”

在模具设计中，分型面就像是产品的“出生证明”，它定义了模具如何被分成两半（甚至更多），以及产品是如何在其中孕育而生的。分型面的位置和设计，对脱模的便利性有着至关重要的影响。

理想的分型面应该尽量选择在产品(pin)结构上最容易分离的位置，避免出现在产品最窄、最深或有(you)复(fu)杂倒扣的(de)地方。这样，在模具打开时，产品可以更自然地被“释放”出来，减少对脱(tuo)模机构的依(yi)赖和损耗。

例如，一个杯子，它的分型面(mian)通常会选择(ze)在杯口处，这样模(mo)具打开时，杯体和杯盖（如果是组合件）就(jiu)能轻松分离。如果分型面设计不当，比如设(she)置在杯(bei)底，那(na)么在脱模时，可能需要通过复杂的推杆或滑块来将模具的内腔“推”出来，这无疑增加了设计的复杂性和生产的风(feng)险。

“倒扣”：脱模设计的“隐形(xing)杀手”！

“倒扣”，这(zhe)个词听起来就有(you)点“棘手”。在产品结(jie)构设计中，倒扣指的是产品表面相对于脱模方向(xiang)，存在向(xiang)内收缩(suo)的结构。就好比你给一件衣服加上了一个“钩子”，一旦衣服从架(jia)子上(shang)取下，这个钩子就会勾住架子，让你很难直接取下。

在模具中，倒扣结构就像是“卡(ka)扣”一样，会牢牢(lao)地抓住模具的型腔，使得(de)产品在模具打开后，仍然被(bei)“卡”住(zhu)，无法顺利取出。处(chu)理倒扣，是产品结构设计(ji)中一项极具挑战性(xing)的(de)任务(wu)。

常(chang)见的处理倒扣的方法包括：

增加拔模斜度：在倒扣区域，适(shi)当增大拔模斜度，使其在脱模过程中能够“挤(ji)”过(guo)卡住(zhu)的部分。但这通常会牺牲产(chan)品的尺寸精度或外观(guan)。设计脱模滑块/斜顶：这是最常用也是最有(you)效的方法。在模(mo)具中设计一套可以(yi)活动的(de)部件(jian)（滑块或斜顶），在产品成型后，这些部件会先移动，解除对产品的“束缚”，然后再进行脱模。

这需要额外的模具结构和(he)成本。改变产品结构：在产品设计阶段，尽可能地避免(mian)或简化倒扣结构。例(li)如，将一个需要倒(dao)扣连接的部件，设计成两个分开的部件，用其他连接方式（如螺钉、卡扣）来组合。分段脱模：对于一些非常复杂的倒扣，可能需要将模具设计成多段(duan)，分步脱模。

处理倒(dao)扣，需要设计师对产品的功能、外观、成本(ben)以及模具的可行性进(jin)行全面的权衡。一个不经意的小倒扣，可能就会让原本简单的产品设计变得异常复杂，甚至导致无法量产。

不止于“滑”，更要“稳”：产品结构设计的脱模“进阶术”

在掌握了拔模斜度(du)、分型面和倒扣处理这些基础“武功”后，我们来深入探讨一下，如何让产品结构设计(ji)在脱模上更上一层楼，实现“丝滑”又“稳定”的生产。这不仅仅是让产品(pin)“出来”，更是要让它(ta)“好出来”，并且“每次都(dou)好出来”。

“顶针孔”的艺术(shu)：悄无声息(xi)的(de)“助力”

在模具中，顶针(zhen)就像是产品的“小助手”，它们负责在模具打开后，将产品从模具型芯上“推”出来。而顶(ding)针在产品上的“落脚点”，就是顶针孔(kong)。

顶针孔的设计(ji)，看似只是一个简(jian)单的孔，但它的位置、大小、形(xing)状，甚至是否可见，都对产品的外观和脱模效果有着重要的影响。

位置选择：顶针孔通常会设置在产品不显眼的位置，比如产品的底部、侧面（如果允许），或者产品的内腔。尽量避免将其(qi)设置(zhi)在产品的主要展示面上，以保证产品的整体美观。尺寸和形状(zhuang)：顶针(zhen)孔的大(da)小需要与顶针的尺寸相匹配，同时也要考虑产品壁厚的限制。圆柱形是最常见的形状，但有时也会根据需要设计成其他(ta)形状，以(yi)便于后期的二次加(jia)工或(huo)隐(yin)藏。

隐藏与美观：对于一些对外观要求极(ji)高的产品，设计师会绞尽脑汁地隐藏顶针孔。例(li)如，将顶针孔设计在产品边缘的过渡区(qu)域，或者利用产品本身的(de)结构来(lai)遮挡。有些设计甚至会(hui)利(li)用拔模斜度，让顶针孔在脱模后自然形成一个微小的凹陷，或者在后续的装配中被其他部件覆盖。

数量和分布：顶针的数量和分布，需要根据产品(pin)的重量、尺寸、形状以及材料的收缩性来决定(ding)。过少的顶针可能导致产品受(shou)力(li)不均，变形甚至损坏；过多的顶针则会增加模(mo)具的复杂性和成本。

顶针孔的设计，是设计师在(zai)功能性、美观性和生产性之间寻找平衡的体现。一(yi)个巧妙的顶针孔设计，可(ke)以让产品在脱模时“悄无声息”，不(bu)留痕迹。

“滑块”与“斜顶”：应对复杂结构的“万能钥匙”

前面(mian)提到，处理倒扣结构常常需要用到滑块和斜顶。它们可以说是解决复杂产品结构脱模难题的“万能钥匙”。

滑块（Slider）：滑块是一种可以在模具中水平方向（或与模具开合方向垂直的方向）移动的部件。当模具闭合时，滑块会向前移动，形成产品的某些侧壁或内部结构；当模具打开时，滑(hua)块会向后移动，释放产品。滑块结构非常灵活，可以应对各种复杂形状的倒扣。

例(li)如，带有孔洞、凹槽、外伸结构等的产品，常常需要用到滑块。

斜顶（Lifter）：斜顶是一种倾斜的部件，它通过模具的开合运动，在垂直方向上产生一个移动，从而实现对产品某些结构的“抬升”或“推挤”。斜顶通常用于脱除那些在(zai)模具打开时，与型芯或型腔(qiang)紧密结合的、带有一定拔(ba)模角度的结构。例如，一些带有内螺纹、卡槽或者需(xu)要从内侧脱模的产品，就可以使用斜顶。

滑块和斜顶的设计，需要考虑它们的行程、角度、导向、锁定以及与其他(ta)模具部件的配合。一个设计(ji)合理的滑块/斜顶系统，能够确保产品在(zai)脱模过程中平(ping)稳、可靠地被取出，同时减少对产品本身的损伤。

“二次脱模”与“拼模”：挑战极限的智慧

有些产(chan)品，由于其结构(gou)的复杂性，即便使用了滑块和斜顶，也无法一次性顺利脱模。这时，我们就需要考虑“二次脱模”或“拼模”的设计方案。

二次脱模：这意味着产品(pin)在模具中需要经过两次(ci)或多次的脱模动作才能最终被取出。例如，一个产品(pin)可能先通过(guo)顶针推出一部分(fen)，然后需要通过一个倾斜的模具运动，或者人(ren)工的辅助，才能(neng)完全脱离模具。这种方案会增加生产流程的复杂度(du)和周期(qi)，但对于解决一些特殊难题是必要的。

拼模（InsertMolding/Overmolding）：拼模通常是指将一(yi)个已经成型(xing)的部件，嵌入到另一个模具中，然后通过二次注塑，将新的材料包覆在上面，形成一(yi)个整体。这种技术不仅可以实现(xian)复杂结构的(de)组合，在脱模设计上(shang)也有其独到之(zhi)处。例如(ru)，可以通过巧妙地设计嵌入(ru)件和包覆层的结合方式，来避免倒扣，或者(zhe)简化脱模过(guo)程。

“细节决定成败”：那些隐藏的脱模“细节控”

除了以上提到的主(zhu)要结构设计，还有一些看似微小的细节，也可能成为脱模的“绊脚石”或者“助攻手”。

圆角处理：在产品内部或外部的棱角处，适当添加圆角，可以增加(jia)结构的强度，同时也能在(zai)一定程度上减小与模具的接触应力，有助于脱模。锋利的直角更容易在冷却收缩时“咬死”模具。壁厚均匀(yun)性：尽量保持(chi)产品壁厚的均匀，可以减少因局部壁厚差异过大而导致的冷却收缩不均(jun)，从而(er)降低产品变形和卡死的风险。

排气设(she)计：良好的排气设计，可以防止熔融材料在模具内形成真空，影响产品的充填和脱模。

结语：设计，是解决问题的艺术

脱模原理与产品结构设计，就像是一场精密的“舞蹈”。设计师需要深入理解材料的特性、模具的构造，以及成型工艺的规律(lv)，通过巧妙的产品结(jie)构设计，为模具“铺平道路”，让产品能够“从容不迫”地离开模具的怀抱。

掌握脱模原理，不(bu)仅仅是避免(mian)“卡死”的尴尬，更是提升产品质量、降低生产成本、提高生产效率的关键。每一次成功(gong)的脱模，都凝聚着设计师的智慧和对细节的极致(zhi)追求(qiu)。所以，下次当你(ni)看到一件光滑、无痕、易于打开的产品(pin)时，不妨想想，它背后(hou)可能隐藏着多少关于脱模的“零失败”秘籍！

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图片来源：每经记者 陈治清 摄

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