【正文】 計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)操作程序。 第 5 步 模塊化對(duì)象 的名單 ： 據(jù)來自第 3 步的結(jié)構(gòu)規(guī)格，所有部件的注塑模具 BOM 中列出。例如，圖 9 介紹了一種咖啡杯的 注塑模具裝配圖 ， 這是用來確認(rèn)每個(gè)組件的 位置 關(guān)系。通過建立規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元實(shí)現(xiàn)各 單元之間接口的相互兼容。對(duì)具有互換性的標(biāo)準(zhǔn)組件模具的設(shè)計(jì)開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序進(jìn)行了示范。 Modular design applied to beveragecontainer injection molds MingShyan Huang amp。 從而擬議的辦法在 飲料瓶 模具設(shè)計(jì)是可行的也是適用于其他的注塑模具的。這個(gè)過 程使設(shè)計(jì)人員能夠迅速遵循正確的設(shè)計(jì)步驟，并進(jìn)一步完善詳細(xì)的注塑模具設(shè)計(jì)。表 1 中提供的一個(gè)杯形的容器模具開發(fā)的數(shù)據(jù)表明，采用了模塊化設(shè)計(jì)的時(shí)間比傳統(tǒng)工藝減少了 36％。 因此，為客戶的需求而設(shè)計(jì)的一個(gè)注射模的所有結(jié)構(gòu)單位，按照工程格式規(guī)范繪制工程制圖。模塊設(shè)計(jì)包括 動(dòng)模 模塊， 定模 模塊，熱流道模塊等。 第三個(gè)數(shù)字代表各 個(gè) 結(jié)構(gòu)單元 的特點(diǎn) 包 括 產(chǎn)品系列代碼 和尺寸。 空氣頂出裝置設(shè)計(jì)包括在 模具 型芯的周圍設(shè)置兩個(gè) 出風(fēng)口，即一個(gè) L 型出口和一個(gè)直 線 型出口 。此外，圖 5 顯示了用于產(chǎn)品系列的頂出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 以下是組裝結(jié)構(gòu)構(gòu)件的程序 ： （ 1） 模塊組裝方向 —— 由兩條線將模具分成四個(gè)組裝模塊， 第一 條是用來定義 動(dòng)模和定模的分型線 。圖 2 說明了模具的模塊化設(shè)計(jì)開發(fā)過程與傳統(tǒng)工藝的比較 。 圖 將模具劃分成多個(gè)具有子功能且在設(shè)計(jì)和裝配中有一定關(guān)系的單元 圖 1 說明了一個(gè)包括 幾個(gè)功能模塊 的 飲料 瓶模具 的結(jié)構(gòu) ， 各個(gè) 基本 模塊 通過其子功能或者分次功能 都進(jìn)一步 擴(kuò)展至 結(jié)構(gòu)單元 。 各 個(gè)過程詳述如下 ： 的確定 這一 步， 根據(jù)所有 飲料 瓶 的 幾何形狀和尺寸 對(duì)它們進(jìn)行分類 ，并選擇規(guī)格最 適合生產(chǎn)的注塑機(jī) 。冷卻的標(biāo)準(zhǔn)方法是使 是 使 冷卻劑 流過模具板上的一系列孔然后通過管道與外界相連，形成一個(gè)特定的循環(huán)回路。然而， 模塊化模具設(shè)計(jì)方面 的實(shí)證研究卻十分有限 。 一般來模塊化可以在三個(gè)領(lǐng)域中進(jìn)行實(shí)施，包括設(shè)計(jì)模塊化（ MID），使用模塊化（ MIU）和生產(chǎn)模塊化（ MIP）。同時(shí)，模塊化信息對(duì)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)各種產(chǎn)品時(shí)都會(huì)有幫助。 MingKai Hsu 譯 名 黃明山和徐明凱 國(guó) 籍 英國(guó) 原文出處 16 March 2021 / Accepted: 15 June 2021 SpringerVerlag London Limited 2021 摘要 這項(xiàng)工作適用于模塊化設(shè)計(jì)理念 —— 設(shè)計(jì)用于特定飲料 瓶 的注塑模具。其次，將各單元的尺寸和規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)化，各單元通過兼容性接口相連接。 在 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 中 引入模塊化設(shè)計(jì) 理念意 味著出現(xiàn)了一個(gè) 可以 促進(jìn)產(chǎn)品開發(fā) 的關(guān)鍵因素 ，它 能 增加設(shè)計(jì) 的 靈活性，縮短交 貨時(shí)間。 它也是消費(fèi)導(dǎo)向型的更能滿足個(gè)性化需求的產(chǎn)品 。和模具開模方向平行的的兩側(cè)有一個(gè)特定的角度以使零件能從模具中被方便的推出 ，這個(gè)角度被稱為拔模 角 ，拔模角 的大小主要取決于型腔的深度和塑料的收縮率。零件的設(shè)計(jì)過程包含五個(gè)主要程序：確定主要 拖 拉方向，確定 型 芯和型腔， 計(jì)算收縮率，定義 拔模 角度，然后確定分型 面 。在 分工性 原則 中 ，每個(gè)功能模塊都必須包含至少一 項(xiàng) 基本功能 而且 各單 元 必須 能 履行 其特定的 職能。頂出模塊將零件從型腔中頂出。 結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計(jì)和裝配 在一個(gè) 新產(chǎn)品開發(fā) 中包括數(shù)百個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件， 每個(gè) 構(gòu)件又都包含很多尺寸 。主要的 編排 順序 依次是 產(chǎn)品 —— 模具 型芯 —— 夾緊板 —— 注塑機(jī) 。基于 對(duì) 制造成本和冷卻效果 的綜合考慮 ，塊板 式最被優(yōu)先使用 。 結(jié)構(gòu)單元的代碼 本研究采用三位數(shù)字 來編碼所有的結(jié)構(gòu)單元 （圖 6A）。 該過程包括 9 個(gè)步驟，如下所示 : 圖 圖 ： a結(jié)構(gòu)單元代碼 b復(fù)雜產(chǎn)品識(shí)別代碼 第 1 步 確認(rèn)產(chǎn)品規(guī)格：為了準(zhǔn)確地描述 產(chǎn)品的 幾何形狀，尺寸精度，質(zhì)量和 產(chǎn)品 特性 ， 這 一 步定義產(chǎn)品 的 幾何 特征， 如寬度，高度，投影特征， 面積和重量。例如，一個(gè)作為例子的杯形注塑模具 BOM 是圖 8 所示。 第 9 步 模具檢測(cè)和大規(guī)模生產(chǎn)：完成上述 8 個(gè)步驟，這最后一步是進(jìn) 對(duì) 注 塑模具 在注塑機(jī)上進(jìn)行測(cè)試，以 規(guī)模 化 生產(chǎn)。此外，定義了有各種功能的產(chǎn)品系列，包括型芯中各種不同類型的冷卻方式在注射單元中不同類型的頂出方式。 這項(xiàng)工作以杯形和盆形容器注射模采用模塊化設(shè)計(jì)為例顯示 出了模塊化生產(chǎn)就加工時(shí)間和降低成本方面所帶來的結(jié)果。 MingKai Hsu Received: 16 March 2021 / Accepted: 15 June 2021 SpringerVerlag London Limited 2021 Abstract This work applies modular design concepts to designating beveragecontainer injection molds. This study aims to develop a method of controlling costs and time in relation to mold development, and also to improve product design. This investigation prises two parts: functionality coding, and establishing a standard operation procedure, specifically designed for beveragecontainer injection mold design and manufacturing. First, the injection mold is divided into several modules, each with a specific function. Each module is further divided into several structural units possessing subfunction or subsubfunction. Next, dimensions and specifications of each unit are standardized and a patible interface is constructed linking relevant units. This work employs a cupshaped beverage container to experimentally assess the performance of the modular design approach. The experimental results indicate that the modular design approach to manufacturing injection molds shortens development time by 36% and reduces costs by 19～23% pared with the conventional approach. Meanwhile, the information on modularity helps designers in diverse products design. Additionally, the functionality code helps effectively manage and maintain products and molds. Keywords Beverage container . Injection mold . Modular design . Product family 1 Introduction Recently, growing market petition and increasingly diverse customer demand has forced petitors to increase the speed at which they deliver new products to the market. However, developing a mold for mass production requires considering numerous factors, including product geometry, dimensions, and accuracy, leading to long product development time. Introducing modular design concepts into product design appears a key mean of facilitating product development, since it increases design flexibility and shortens delivery time [1–4]. Meanwhile, a high level of product modularity enhances product innovativeness, flexibility, and customer services [5]. Modularity is to subdivide a plex product into modules that can be independently created and then are easily used interchangeably [6, 7]. There are three general fields where modularity could be implemented including modularity in design (MID), modularity in use (MIU), and modularity in production (MIP) [8]. MID involves standardizing basic structural units which perform specific functions, thus facilitating flexible assembly of various products [9, 10]. MID can reveal product structure, namely the relationship among different products. Related products are termed product family and include both basic and specific functions. Developing product families offers benefits in terms of multipurpose design and thus reduces production costs [11, 12]. MIU is consumerdriven deposition of a product with a view to satisfying the ease of use and individually. MIP enables the factory floor to prebine a large number of ponents into modules and these modules to be assembled offline and then brought onto the main assembly line to be incorporated into a small and simple series of tasks. MID has been broadly applied to numerous areas and has exerted significant effects in terms of cost reduction and design diversity [13, 14]. However, there is limited empirical research that has applied modular design to molds [15–18]. This study thus aims to reduce mold development time by applying modular design and develop a standard operation procedure for designing beveragecontainer injection molds, which are characterized by scores or even hundreds of ponents. 2 General