塑料是四大工程材料（钢铁、木材、水泥和塑料）之一，它是以高分子量的合成树脂为主要成份，广泛应用于工业、农业、国防等行业。但是塑料与其它材料相比又具有自己的一些特有的性能，这些性能决定它的一些特有的使用场合、加工方法、生产工艺等。塑料的分类塑料按照受热属性分类，分为热固性和热塑性两种，区分两种塑料的规则一般是在一定温度加热一段时间或加入硬化剂后有无发生化学反应而硬化，发生化学反应而硬化的叫热固性塑料，反之则叫热塑性塑料。塑料按照基本性能分类主要分为通用塑料、工程塑料、功能塑料。通用塑料主要有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、ABS，特点是产量大，价格底，性能一般。工程塑料主要有聚酰胺（PA）、 聚碳酸（PC）、 聚甲醛、聚苯醚 等，特点是优异的机械性能，电性能，化学性能，耐热性，耐磨性和尺寸稳定性，工程塑料的产量相对较少，价格较贵。功能塑料主要有医用塑料、光敏塑料等，具有特种功能的塑料。塑料的成形方式：一般来说塑料的成型方法有以下几种：注射成型、挤压成型、压铸成型、发泡、吹塑、真空吸塑、中空成型、机加工等。由于塑料的种类及性能、使用场合、成型工艺等条件的影响，对塑料件的结构设计也就自然会产生一些特殊的要求及方法，涉及的内容相当多。而我本人主要接触的是注射成型的热塑性塑料件的结构设计，我的分享主要针对这个模块。注塑成型将颗粒状或粉末状塑料置于注射机料筒内加热，使其熔融后用推杆或旋转螺杆施加压力，使料筒内的胶料丛喷嘴和模具的浇注系统注射到模具型腔中冷却成型的方法。

我主要从制品的壁厚、拔模角、加强筋、孔、支柱、卡扣、过盈连接、公差等几个要素分享注塑件的结构设计要点。一、壁厚 合理确定塑件的壁厚是非常重要的，其它的形体和尺寸如加强筋和圆角等都是以壁厚为参照的。塑料产品的壁厚主要决定于塑料的使用要求，即产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、选用的塑胶材料属性、重量、电气性能、尺寸精度和稳定性以及装配等各项要求而定。一般的热塑性塑料壁厚设计在1～6mm范围。.常用的为2～3mm。大型件也有超过6mm的。表1是一些热塑性塑料壁厚的推荐值。

1、壁厚不均匀壁厚均匀是塑料件设计的一大原则。如果壁厚不均匀，会使塑料熔体的充模速度和冷却收缩不均匀，由此会引起凹陷、真空泡、翘曲、甚至开裂，更甚者导致产生缩水印、热内应力、挠曲部份歪曲、颜色不同或不同透明度。在取较小壁厚时，制品在使用和装配时的强度和刚度会差。从经济角度来看，过厚的产品不但增加物料成本，还延长生产周期。厚胶的地方比旁边薄胶的地方冷却得慢，因而产生缩痕。

壁厚过渡其实大部份厚胶的设计可使用加强筋来改变总壁厚。除了可节省物料来节省生产成本外，还可以节省冷却时间，冷却时间大概与壁成正比。 此外壁厚的设计还要考虑流程，即熔料从浇口起流向型腔各处的距离。一般工艺参数下流程与壁厚有一定的比例关系，壁厚越大流程越长，如果流程与壁厚的比值太大，离浇口远的地方就会出现缺料也就是常说的打不饱。因此必要的情况下还需增加壁厚。

2. 尖锐的角尖锐的角位通常会导致部件有缺陷及应力集中，尖角的位置常在后处理过程后引起不希望的物料聚积，比如电镀、喷涂。集中应力的地方会在受负载或撞击的时候破裂，所以我们设计时应该避免尖角。

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二、脱模方向及拔模斜度每个注塑产品在开始设计时首先要确定其开模方向和分型线，以保证尽可能减少抽芯机构和消除分型线对外观的影响。开模方向确定后，产品的加强筋、卡扣、凸起等结构尽可能设计成与开模方向一致，以避免抽芯、减少拼缝线，延长模具寿命。开模方向确定后，可选择适当的分型线，以改善外观及性能。注塑件从成型模具中脱模运动时，要克服脱模力和开模力。开模是指塑件外形从型腔中脱出。模内塑件在冷却过程中产生收缩，孔壁部分对型芯产生包紧力。开模时塑件与型芯产生摩擦力、孔底密封件开模时产生真空吸附，诸多原因说明脱模力比开模力大得多。过大的脱模力会使塑件变形、发白、起皱和表面擦伤。脱模斜度是决定脱模力大小的一大因素。因注塑件冷却收缩后多附在凸模上，为了使产品壁厚均匀及防止产品在开模后附在较热的凹模上，出模角对应於凹模及凸模是应该相等的。不过，在特殊情况下若然要求产品于开模后附在凹模的话，可将相接凹模部份的出模角适当减少，或刻意在凹模加上适量的倒扣位。拔模角的大小没有一个定数，通常是根据经验值确定。一般来说，高度抛光的外壁可使用1/8度或1/4度的出模角，深入或附有织纹的产品要求出模角作相应的增加，习惯上每0.025mm深的织纹，便需要额外1度的出模角。此外在考虑脱模斜度时，原则上越大越有利于脱模，但必须注意保证塑件的尺寸精度，脱模斜造成的尺寸误差必须控制在尺寸精度范围内。对于收缩较大，形状复杂的塑件应考虑较大的脱模角。

注塑件设计要点(二)

三、加强筋 塑料件的强度并不完全依其壁厚增加而增大。相反，因为壁厚的增加引起收缩而产生内应力，反而降低其强度。塑料件的强度以刚度为主，多采用薄壁风格组合结构，在相应部位设置加强筋，以提升截面惯性矩。 但是加了加强筋后，加强筋与主壁的连接处就一定会变厚，这个厚度通常取决于内切的..圆，也就是取决于筋厚和根部的圆角半径。基料厚均为4mm，左图筋要部厚度为4mm，筋根圆角为R2.4，其..内切圆直径为φ6.2；右图仅将筋厚变为2mm，筋根圆角半径改成R1.6，则..内切圆直径变为φ4.9。由于局部壁厚增加，在其背面就容易产生收缩变形，影响塑件的外观，对于表面要求非常高的零件，此类影响外观的缺陷是非常不允许的。正确的设计可以减少组件形成表面凹痕的可能，以提高零件的质量。