2.2 塑件的结构工艺性_实用注塑成型及模具设计（第2版）-QQ阅读男生历史网

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2.2 塑件的结构工艺性

塑件的结构工艺性是指塑件结构对成型工艺方法的适应性。在塑料生产过程中，一方面成型会对塑件的结构、形状、尺寸精度等诸方面提出要求，以便降低模具结构的复杂程度和制造难度，保证生产出价廉物美的塑料制件；另一方面，模具设计者通过对给定塑件的结构工艺性进行分析，弄清塑件生产的难点，为模具设计和制造提供依据。下面从几个方面来分析塑件的结构工艺性。

2.2.1 结构工艺性的意义

在工艺学范畴里，结构工艺性是指产品在某种生产规模时，完全满足使用性能的前提下，其结构应具有生产率高、生产成本低的工艺过程（方法）的适应性。对塑件说来，其形状结构、尺寸大小、精度和表面质量要求，与成型工艺和模具结构要相适应。

通常，评价一个产品的结构工艺性可主要从以下几个方面进行：

（1）要素的数目要素是指组成某整机、部件的塑件或构成某塑件的各形面和尺寸。要素数目多的产品一般不容易生产，当然工艺性也就差。

（2）结构的相似性（继承性）新设计的产品在满足使用性能的前提下，采用经过生产实践和实际使用考验的结构要素越多，越容易生产，质量也容易保证，工艺性也就好。

（3）原材料的选择和利用率在满足强度的条件下，尽量采用便于采购、价格便宜的材料。原材料的利用率是指热塑性聚合物回头料再次掺和使用的问题。这一点不仅区别于金属材料，也不同于热固性聚合物。这样的做法主要能使生产成本大幅度地降下来。要特别注意，有色泽要求的慎用回头料。

（4）塑件应易于成型制造这是结构工艺性最主要的要求，这一点在下文将详细论述。对于塑件来说，特别是由于成型方法（需用模具）的原因，要充分注意到脱模、分型和排气等问题。要考虑到补缩和冷却问题；除非有特殊要求，应避免出现明显的各向异性问题发生，这对光学塑件尤其重要；而一般结构件会因各个方向的收缩差异而产生变形。

塑件工艺性的优劣主要取决于设计人员考虑是否周全。它对成型工艺和模具结构都有重大的影响。当塑件工艺性较差时，成型工艺条件必须严格控制，否则容易产生各种缺陷。另一方面对模具设计也提出苛刻的要求，往往需要模具本身具有非常复杂的结构以及很高的制造精度，有时甚至无法设计出合适的模具。实践证明，塑件结构的工艺性是与生产经验相关的，因此，必须在长期生产实践中仔细观察、精心研究和不断地积累。

2.2.2 塑件的几何形状结构

塑件主要是根据使用要求进行设计的。由于塑料有其特殊的物理力学性能，因此，设计塑件时必须充分发挥其性能上的优点，避免或补偿其缺点。在满足使用要求的前提下，塑件形状应尽可能地做到简化模具结构，符合成型工艺特点。在设计塑件时必须考虑以下几方面的因素：

1）塑料的物理力学性能，如强度、刚度、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性。

2）塑料的成型工艺性，如流动性。

3）塑料形状应有利于充模流动、排气、补缩，同时能适应高效冷却硬化（热塑性塑料制件）或快速受热固化（热固性塑料制件）。

4）塑件在成型后收缩情况及各向收缩率的差异。

5）模具的总体结构，特别是抽芯与脱出塑件的复杂程度。

6）模具零件的形状及其制造工艺。

以上前四条主要是指塑料性能特点，后两条主要是考虑模具结构特点。塑件设计的主要内容包括塑件的形状、尺寸、精度、表面粗糙度、壁厚、斜度，以及塑件上加强肋、支承面、孔、圆角、螺纹、嵌件等的设置。

1.壁厚

各种塑件，不论是结构件还是板壁，根据使用要求都应具有一定的厚度，以保证其力学强度。一般来说，在满足力学性能的条件下厚度不宜过大，这样不仅可以节约原材料，降低生产成本，而且使塑件在模具内冷却或固化时间缩短，提高生产率；其次可避免因过厚易产生的凹陷、缩孔、夹心等质量上的缺陷。但是过薄会使熔融塑料在模具型腔内的流动阻力增大，造成成型困难，相应地对加工设备的能力（如压力、锁模力等）和模具的设计制造提出更高的要求。另外，当厚度和表面积尺寸相差较大时，会使塑件翘曲，影响质量。

（1）制件壁厚的作用

1）使制件具有确定的结构和一定的强度、刚度，以满足制件的使用要求。

2）成型时具有良好的流动状态（如壁不能过薄）以及充填和冷却效果（如壁不能太厚）。

3）合理的壁厚使制件能顺利地从模具中推出。

4）满足嵌件固定及零件装配等强度的要求。

5）防止制件翘曲变形。

（2）制件壁厚的设计

基本原则——均匀壁厚。即充模、冷却收缩均匀，形状性好，尺寸精度高，生产率高。

1）在满足制件结构和使用要求的条件下，尽可能采用较小的壁厚。

2）制件壁厚的设计，要能承受顶出装置等的冲击和振动。

3）在制件的连接固紧处、嵌件埋入处、塑料熔体在孔窗的汇合（熔接痕）处，要具有足够的厚度。

4）保证贮存、搬运过程中强度所需的壁厚。

5）满足成型时熔体充模所需壁厚，既要避免充料不足或易烧焦的薄壁，又要避免熔体破裂或易产生凹陷的厚壁。

塑件的壁厚应尽量均匀，壁与壁连接处的厚薄不应相差太大，并且应尽量用圆弧过渡；否则连接处由于冷却收缩得不均匀，产生内应力而使塑件开裂。热塑性塑件的壁厚，常在1～5mm范围内选取；热固性塑件的壁厚，小件常在1.5～2.5mm范围内选取，大件常在3～10mm范围内选取。精密塑件的壁厚可以不受上述范围限制，例如，轻巧的“随身听”壁厚就小于1mm，与幅跨的比例小于1/100。

此外，壁厚的取值范围还因选用的聚合物而异。对于流动性比较好的材料，如聚乙烯、聚丙烯和聚酰胺等，壁厚可以小一些，一般塑件可以小于1mm，甚至可达0.6mm。

表2-1为热塑性塑料制件的壁厚推荐值，表2-2为热固性塑料制件的壁厚推荐值。

表2-1 热塑性塑料制件的壁厚推荐值（单位：mm）

（续）

表2-2 热固性塑料制件的壁厚推荐值（单位：mm）

制件的壁厚太大，塑料在模具中需要冷却的时间越长，产品的生产周期也会延长。制件的壁厚太小，刚性差，不耐压，在脱模、装配、使用中容易发生损伤及变形；另外，壁厚太小，型腔中流道狭窄，流动阻力加大，造成填充不满，成型困难。壁厚与流程的关系见表2-3。

表2-3 壁厚（S）与流程（L）的关系（单位：mm）

制件的壁厚原则上要求一致。壁厚不均匀，成型时收缩会不均匀，产生缩孔和内部应力，以致发生变形或者开裂。图2-3a、图2-4a所示为不良设计；图2-3b所示为以掏空的方式达到底厚均匀，图2-4b所示为改进制件壁厚的设计。

图2-3 底厚改进设计

a）不良设计 b）改进设计

图2-4 壁厚改进设计

a）不良设计 b）改进设计

图2-5a、b所示为采用掏空的方式尽量使壁厚均匀，消除翘曲、凹痕和应力。图2-6示出当不同的壁厚无法避免时，应采用倾斜方式使壁厚逐渐变化。图2-6a所示为不良设计，图2-6b所示为改进设计。

图2-5 防止变形的壁厚设计

a）不良设计 b）改进设计

图2-6 不同壁厚的设计

a）不良设计 b）改进设计

图2-7b所示为用空心形状来减轻塑料质量的设计，图2-7a所示为不良设计。

图2-8b所示为用掏空方式达到壁厚均匀的设计，图2-8a所示为不良设计。

图2-7 手柄壁厚改进

a）不良设计 b）改进设计

图2-8 塑料轴承壁厚改进

a）不良设计 b）改进设计

图2-9b所示为改进圆柱部分壁厚的设计，图2-9a所示为不良设计。

图2-9 塑件圆柱部分壁厚改进

a）不良设计 b）改进设计

2.脱模斜度

由于塑件成型时冷却过程中产生收缩，使其紧箍在凸模或成型芯上。为了便于脱模，防止因脱模力过大而拉坏塑件或使其表面受损，与脱模方向平行的塑件内、外表面都应具有合理的斜度，如图2-10所示。

脱模斜度的大小与下列因素有关：

1）制件精度要求越高，脱模斜度应越小。

2）尺寸大的制件，应采用较小的脱模斜度。

3）制件形状复杂不易脱模的，应选用较大的斜度。

4）制件收缩率大，斜度也应加大。

图2-10 塑件的斜度

5）增强塑料宜选大斜度，含有自润滑剂的塑料可用小斜度。

6）制件壁厚大，斜度也应大。

7）斜度的方向。内孔以小端为准，满足图样尺寸要求，斜度向扩大方向取得；外形则以大端为准，满足图样要求，斜度向偏小方向取得。一般情况下，脱模斜度α可不受制件公差带的限制，高精度塑料制件的脱模斜度则应当在公差带内。

脱模斜度α值可按表2-4、表2-5选取。

表2-4 热塑性塑料制件脱模斜度

表2-5 热固性塑料制件外表面脱模斜度

具备以下条件的型芯，可采用较小的脱模斜度：

1）推出时制件刚度足够。

2）制件与模具钢材表面的摩擦因数较低。

3）型芯的表面粗糙度值小，抛光方向又与制件的脱模方向一致。

4）制件收缩量小，滑动摩擦力小。

在不影响尺寸精度的情况下，塑件的内外表面都应有斜度，特别是深形的容器类制件，塑件内侧的斜度可以比外侧的斜度大1°，如图2-11所示。

当只在塑件的内表面有斜度时，塑件会留在凹模内，凹模一边应设有推出装置，如图2-12所示。

图2-11 内外表面斜度

图2-12 外表面无斜度

箱形或盖状制件的脱模斜度随制件高度略有不同：高度在50mm以下，取1/30～1/50；高度超过100mm，取1/60；在二者之间的取1/30～1/60。格子状制件的脱模斜度与格子部分的面积有关，一般取1/12～1/14。

3.加强肋、凸台及支承面

加强肋可定义为塑件上长的突起物，在不增加壁厚的条件下，可提高塑件的强度和刚度。凸台是塑件上用来增强孔或供装配附件用的凸起部分，如图2-13所示。

图2-13 加强肋与凸台

（1）加强肋塑件上适当设置的加强肋可以防止塑件的翘曲变形；沿着物料流动方向的加强肋还能降低充模阻力，提高熔体流动性，避免气泡、缩孔和凹陷等现象的产生。

典型的加强肋形状和比例关系如图2-14所示。加强肋的高度h≤3t（t为塑件壁厚），脱模斜度α=2°～5°。加强肋的顶部应为圆角，底部以半径为R的圆角向周围过渡，R≥0.25t；加强肋宽度b＜t，常取b=0.5t。通常，加强肋以高度低（过高时容易在弯曲和冲击负荷作用下受损）、宽度小且数量多（塑件形状所允许的条件下）为好。图2-15所示为加强肋宽度b过大引起了塑件表面缩瘪缺陷的发生。图2-16a是把大的加强肋改为多条小的加强肋；而图2-16b是把加强肋连结成格子形状。这样，既可提高制件强度，又可防止缩瘪缺陷产生。

图2-16 加强肋的防缩瘪措施

a）改大为小 b）连成格子状

加强肋位置的布局应注意以下几点：

1）加强肋的方向应尽量与物料充模时熔体流动的方向保持一致，以避免因流动受阻出现的成型缺陷或造成塑件的强度和刚度下降。

2）加强肋应位于塑件受力位置上；在有多条肋的情况下，应使各肋的排列互相错开，防止因收缩不均匀而引起开裂。图2-17所示为加强肋的两种布排情况。图2-17a属不合理的布排，可能因为肋厚集中而出现缩瘪或气泡；宜改为图2-17b所示的布排。

3）较大表面积或外观要求较高的情况下，应避免把加强肋设置在大表面的中部，以防止熔体流动缺陷产生的流纹和凹陷等。为了掩盖凹陷，可在肋所对应的外壁处设置楞沟或流纹，如图2-18所示。图中的侧向表面，因无楞沟而出现流纹，影响塑件的外观。

图2-17 加强肋的布局

a）不合理 b）合理

图2-18 楞沟结构的作用

如图2-19所示，在长形或深形箱体的转角处设置加强肋，能有效地克服翘曲变形现象。

加强肋还可起辅助流道的作用，改善熔体的流动充模状态。图2-20a所示制件强度低，易变形，成型充模困难；图2-20b所示为改进后的状态。

加强肋应设计得低一些、多一些为好。深而狭窄的沟槽会给模具加工带来困难。高而厚会使加强肋所在处的壁厚不均，易形成缩孔和表面凹陷。图2-21a所示虚线处成型会形成表面凹陷，为不良设计；图2-21b为较好的设计。

图2-19 转角处设置加强肋

图2-20 加强肋改善流动的设计

a）不良设计 b）改进设计

加强肋的方向应与模压方向或模具的开模方向一致，便于脱模。

另外，还应注意制件的收缩方向。图2-22a为利用加强肋阻止收缩变形的设计；图2-22b为沿收缩方向的设计。

图2-21 加强肋深浅设计

a）不良设计 b）改进设计

图2-22 加强肋的收缩方向

加强肋的端面应低于塑料制件支承面0.5～1mm，如图2-23所示。

图2-23 加强肋与支承面

（2）凸台凸台一般位于有加强肋的部位或制件的边缘。图2-24a、b所示为在肋上设置凸台，图2-24c、d所示为在制件的边缘设置凸台。凸台处一般能承受较大的推出力，有利于布置推杆。

图2-24 有加强肋时凸台的位置设计

太接近制件的角落或侧壁会增加模具制造的困难。如图2-25所示，图a为不好的设计，图b为较好的设计。

凸台处于平面或远离壁面时，应用加强肋加强，提高其强度并使制件成型容易，如图2-26a、b所示。

图2-25 凸台的位置设计

a）不好的设计 b）较好的设计

安装紧固凸台时，台阶支承面不宜太小，在转折处不要突然变化，应当平缓地过渡。如图2-26所示，图c为不好的设计，图d为较好的设计。

图2-26 凸台处增设加强肋的设计

凸台应尽量设计成圆形断面，非圆形断面会增加模具制造的困难。如图2-27所示，图a为不好的设计，图b为较好的设计。

（3）支承面以塑件的整个底面作支承面是不合理的，因为塑件稍许翘曲或变形就会使底面不平。常以凸出的底脚（三点或四点）或凸边来作支承面，如图2-28所示。

图2-27 凸台的形状设计

a）不好的设计 b）较好的设计

图2-28 用底脚或凸边作支承面

a）不合理 b）合理 c）合理

当塑件底部有加强肋时，应使加强肋与支承面相差0.5～1mm的高度，如图2-23所示。

图2-29所示为内框支承面。图2-30所示为支脚支承面。

图2-29 内框支承面

图2-30 支脚支承面

（4）其他结构除了上述的加强肋、凸台及支承面外，以下结构都能起到增加强度、防止翘曲变形的作用。图2-31所示的结构使器皿类塑件的边缘增强，实质上是加强肋的变异；图2-32所示结构使容器底部得以增强；图2-33所示结构使侧壁增强。有时为了防止软塑料矩形薄壁容器内凹翘曲，而采用预防措施——有意识地先将侧壁设计得稍微外凸，待内凹后恰好平直，如图2-34所示。这种补偿思维方式能有效地应用于精密塑件的设计，对于不是均匀收缩的塑件，则应考虑在不同部位形态轮廓尺寸上增加或减小某一数值，使成型后的塑件正好在公差范围之内。此外，对于大平面塑件，防止其变形的措施是将形状改为圆弧曲面，若考虑到外观优美，可用抛物面外形，如图2-35所示。

图2-31 器皿边缘的增强

图2-32 器皿底部的增强

图2-33 侧壁的增强

图2-34 预防内凹的方法

图2-35 防变形的大抛物面

4.圆角

塑件上各处的轮廓过渡和壁厚连接处，一般采用圆角连接，有特殊要求时才采用尖角结构。尖角容易产生应力集中，在受力或受冲击振动时会发生破裂。圆角不仅有利于物料充模，同时也有利于熔融料在模具型腔内的流动和塑件的脱模。图2-36给出了过渡圆角的取值范围。图2-37给出了塑件壁厚过渡处的半径与周围壁厚的比值R/t与应力集中系数的关系，曲线显示在R/t=0.6以后就变得比较平缓了。转折处圆弧过渡可以减小塑料流动的阻力，改善制件的外观。如图2-38所示，图a为不好的设计，图b为较好的设计。

图2-36 塑件的圆角

图2-37 应力集中系数与径厚比关系

图2-38 转折处圆弧过渡设计

a）不好的设计 b）较好的设计

加强肋的顶端及根部等处也应设计成圆弧。加强肋的高度与圆角半径的关系见表2-6。

表2-6 加强肋的圆角半径值（单位：mm）

5.孔

塑件上常见的孔有通孔、不通孔、形状复杂的孔、螺纹孔等。螺纹孔将在后面讨论。这些孔均应设置在不易削弱塑件强度的地方。在孔之间和孔与边壁之间均应有足够的距离。孔的直径和孔与边壁最小距离之间的关系见表2-7。孔与孔边缘之间的距离应大于孔径，塑件上固定用孔和其他受力孔的周围可设计一凸边来加强，如图2-39a、b、c所示。

表2-7 孔与边壁最小距离（单位：mm）

图2-39 孔的加强

（1）通孔成型通孔用的型芯一般有以下几种安装办法，如图2-40所示。图a由一端固定的型芯来成型，这时在孔的一端有不易修整的飞边。由于型芯系一端支撑，孔深时型芯易弯曲。图b由两个两端固定的型芯来成型，同样有飞边。由于不易保证两型芯的同轴度，这时应将其中一个型芯设计成比另一个大0.5～1mm。这样即使稍有不同心，也不致引起安装和使用上的困难。该设计的优点是型芯长度缩短了一半，增加了型芯的稳定性。图c是由一端固定、一端导向支撑的型芯来成型。这种型芯有较好的强度和刚性，又能保证同心。此法较为常用，但导向部分易因导向误差而磨损，以致产生圆角溢料。型芯无论用何种固定方法，孔的深度均不能太大，否则型芯会弯曲。

图2-40 通孔的成型

（2）不通孔不通孔只能用一端固定的型芯来成型，因此其深度应小于通孔。根据生产经验，注塑成型时，孔深应小于4d。当孔径较小而深度又较大时，会在成型时使型芯因受熔体冲击而弯曲或折断。故对不通孔的深度和孔径有一定的要求，如图2-41所示。

图2-41 不通孔的深度与直径的关系

（3）形状复杂的孔形状比较复杂时，可用拼合型芯成型形状复杂的孔，如图2-42a、b、c、d、e所示。

图2-42 用拼合型芯成型复杂孔

（4）侧向孔（或凹槽）对于侧向孔（或凹槽）来说，必须采用较为复杂的模具成型。通常，侧向孔要用侧向的分型和抽芯机构来实现，而侧凹要用瓣合式（习惯上称哈夫式）模具。复杂结构模具制造比较困难，难以保证精度，并且容易引起脱模问题。模具的制造成本也急剧增加，每采用一个侧向抽芯机构，几乎要多五成的费用。所以，只有在不得已的情况下（为了保证使用性能）才采用侧孔和侧凹的结构形式。或者考虑通过改善结构形式，用与脱模方向一致的抽芯方式来成型侧向孔。例如，图2-43a、b、c所示为避免侧向抽芯的几种结构形状的设计方案；图2-44所示为避免侧向分型的结构形状设计。一般说来，这些变化并不影响塑件使用性能。

图2-43 避免侧向抽芯的设计

图2-44 避免侧向分型的设计

采用聚乙烯、聚丙烯和聚甲醛等软性聚合物为原材料的塑件，若带有侧向浅凹槽，可实现强制脱模，不必使用瓣合模。图2-45表示了其结构形状和相应的尺寸关系，内侧凹取（A-B）/B≤0.05，外侧凹取（A-B）/C≤0.05。

6.螺纹

塑件上的螺纹可以在模塑时直接成型，也可以用后加工的办法机械切削。在经常装拆和受力较大的地方则应该采用金属的螺纹嵌件。塑料螺纹的强度约为钢制螺纹强度的1/10～1/5，而且螺牙的正确性较差。塑件上的螺纹应选用螺牙尺寸较大者，螺牙过细会影响使用强度。

图2-45 可强制脱模的浅侧凹

a）内侧凹 b）外侧凹

1）螺纹的直径不宜过小。通常，外螺纹应大于4mm，内螺纹应大于2mm。当直径较小时，应尽量避免使用细牙螺纹，以防止因螺距过小而降低螺纹强度。表2-8所列为细牙螺纹选用的范围，标“×”者不宜选用。

2）螺纹的始末端应有一定的过渡长度L，以提高强度防止最外圈的螺纹崩裂或变形，如图2-46所示。过渡长度L的值可按表2-9选取。为了导向和防止螺纹的第一扣崩裂，两端留有无螺纹区，在图2-46中标出其长度范围，分别为大于0.2mm和0.2～0.8mm。

表2-8 细牙塑料螺纹的选用

图2-46 螺纹的结构形状

a）外螺纹 b）内螺纹

表2-9 螺纹始末过渡长度值（单位：mm）

3）软性塑料的螺纹牙型可以是圆弧形或梯形，螺牙高度也应尽量取低值，便于采用强制脱模方式脱模。图2-47所示为可强制脱模的圆牙螺纹。

在同一螺纹型芯（或型环）上有前后两段螺纹时，应使两段螺纹旋转方向相同，螺距相等，如图2-48a所示，否则无法将塑件从螺纹型芯（或型环）上拧下来。当螺距不等或旋转方向不同时，就要采用两段型芯（或型环）组合在一起，成型后分段拧下，如2-48b图所示。

图2-47 可强制脱模的圆牙螺纹

图2-48 两段同轴螺纹的设计

7.嵌件

为了满足连接、装配、使用强度以及保证塑件的精度和尺寸稳定性等要求，在塑件内部镶嵌的金属件称为嵌件。有时嵌件是为了达到某些特殊功能（如导电、导磁、抗磨损等）而设置。但是，嵌件结构一般都会使模具结构变得复杂，并给成型工艺带来麻烦，不易实现自动化，也使生产周期延长。

根据使用的要求，常用的嵌件有圆柱形、管套形、板片形等结构形状。例如，圆柱形嵌件可用做螺杆、接线柱；板片形嵌件可用做导电片、接触片等。为了使嵌件能在塑件内部牢固地嵌定而不至于被拔脱，嵌件的表面必须做出沟槽或滚花，或者把它制成各种特殊的形状，如图2-49所示。

多数嵌件由各种有色或黑色金属制成，也有用玻璃木材或已成型的塑件等非金属材料作嵌件的。图2-50所示为几种常见的金属嵌件。

图2-49 嵌件的形状

a）螺孔式 b）管套式 c）羊眼式 d）通孔式

图2-50 常见的各种金属嵌件

a）圆筒形嵌件 b）突出圆柱形嵌件 c）片状嵌件 d）细杆状贯穿嵌件

图2-50a为圆筒形嵌件，有通孔和不通孔的、光孔和螺纹孔的。带螺纹孔的嵌件是最常见的，它用于经常拆卸或受力较大的场合或导电部位的螺纹连接。

图2-50b为突出圆柱形嵌件，有光杆、丝杆、阶梯杆和针状的。

图2-50c为片状嵌件，常用做塑件内的导体、焊片等。

图2-50d为细杆状贯穿嵌件，汽车转向盘即为特殊的例子。

其他特种用途的嵌件，式样很多，如冲制的薄壁嵌件、薄壁管状嵌件等。非金属嵌件如图2-51所示，它是用黑色ABS塑料作嵌件的改性有机玻璃仪表壳。

图2-51 以黑色ABS塑料作嵌件的透明仪表壳

嵌件设计时要注意以下几点：

1）由于成型过程中嵌件的尺寸变化与周围的聚合物收缩值相差很大，易产生应力致使塑件开裂，所以嵌件周围的塑料层不能太薄，最小厚度与聚合物种类、嵌件的大小以及二者热膨胀系数等有关。表2-10列出了软性塑料嵌件周围塑料层许用的最小厚度。

2）嵌件的材料与周围的聚合物热膨胀系数应尽可能接近，避免因二者收缩率不同而产生较大的应力，致使塑件开裂。

表2-10 嵌件周围塑料层许用的最小厚度（单位：mm）

3）嵌件不应带有尖角，避免由此产生的应力集中。

4）防止嵌件在成型时受物料熔体流动压力（或者充模冲力）作用产生变形或位移，嵌件应尽量与料流方向一致，并且要在模具中牢固地定位。例如，图2-52a、b、c所示的螺纹嵌件是利用其凸肩定位的几种形式，当与模具上定位孔压紧后，不仅能牢固定位，并且可防止熔体流入螺纹。图2-53所示为管套形嵌件定位的几种例子。

图2-54所示为支柱对细长薄片嵌件的支撑，支柱留在塑件上的孔要不影响塑件的使用性能和外观。对于薄片嵌件则可在熔体流动方向上钻孔以改善受力状态。

图2-52 圆柱形嵌件的定位结构

图2-53 管套形嵌件的定位结构

a）定位杆 b）外侧台阶 c）内侧台阶 d）螺纹杆

5）嵌件埋入塑件中的深度视具体情况而定，如图2-55所示。图2-55a所示为将嵌件深埋以使其牢固；图2-55b所示结构可防止模具闭合时嵌件损坏。

图2-54 细长薄片嵌件的支撑

图2-55嵌件在塑件中的深度

a）嵌件深埋 b）防止嵌件损坏

6）为防止圆柱形或管套形嵌件在塑件中转动或脱落，直纹滚花嵌件应在中间开槽，采用如图2-56所示结构。图中h=d₂，h₁=0.3h，h₂=0.3h，d₁=0.75d₂。特殊情况下，可使h＞;d₂，但最大不能超过2d₂。

8.凹凸纹（滚花）

为使操作方便，或者出于装饰性美观的考虑，各种旋钮、手柄、调制手轮等塑件常带一些凸凹纹，如图2-57a、b、c所示。凸凹纹的设置应尽量使它们的方向与脱模方向一致，以便于模具的设计和制造，不必采用瓣合式或侧向分型抽芯机构。此外，条纹间距尽量大，便于模具制造。

图2-56 圆柱形嵌件的结构尺寸

图2-57 塑料制件的凸凹纹

凸凹纹截面形状多为半圆形，少数采用平顶的梯形，如图2-58所示。为了不削弱模具分型面的强度，以及便于修整制件飞边，设计凸凹纹时需要留出图2-59所示的0.8mm宽的平直部分。

图2-58 凸凹纹截面形状

a）半圆形 b）三角形 c）梯形

图2-59 旋钮凸凹纹设计

a）正确 b）不正确

注：P.L为分型面代号。

表2-11和表2-12是凸凹纹各部设计的推荐尺寸。

表2-11 较细的凸凹纹相关尺寸（单位：mm）

表2-12 较粗的凸凹纹相关尺寸（单位：mm）

9.铰链

利用塑料的良好弹性、柔软可塑性或优良抗弯折疲劳特性，可设计出轻巧实用的塑料连接件，在电子、仪表、日常用品和玩具等产品中得到广泛应用。其中铰链与搭扣是最常用的两种连接方式。

铰链的结构有多种形式。图2-60为组合式铰链，组装时将垂片加热扳弯，把销固定其中。图2-61为整体式铰链，一般由注塑成型一次得到。

图2-60 组合式铰链

图2-61 整体式铰链

注塑成型得到的整体式铰链具有较高的弯曲寿命，但耐横向撕裂能力较强。注塑成型利用塑料熔体在铰链部位沿弯曲方向的分子定向，使铰链的抗弯折疲劳性能增强，弯曲使用寿命可达到数十万次。

整体式铰链的结构尺寸对能否产生分子定向十分重要。图2-62为常见尺寸，带铰链的塑件从模具中取出后，立即趁热将铰链弯折若干次，弯折角为90°～180°。

聚丙烯、尼龙、聚乙烯最常用于生产含有铰链结构的塑件。

10.文字、标记符号及表面装饰花纹

塑件的凸起或凹入的标记，如图2-63a、b所示，其成型的模具是有一定的差别的。图2-63a为阳文，其模具为阴形，便于制造，但标记本身易磨损；图2-63b为阴文，其模具应为向外凸起的阳文，不易制造，标记的本身却难以损坏。较为理想的方式是：将凸起的标记刻制成镶块，嵌入模具，成型出如图2-63c所示的结构形状。这样既能避免模具制造困难，又使标记不容易磨损。文字、符号的尺寸参数见表2-13。