塑料製品的結構設計又稱塑料製品的功能特性設計或塑料製品的工藝性。
1、詳細了解塑料製品的功能、環境條件和載荷條件
2、選定塑料品種
3、制定初步設計方案，繪製製品草圖（形狀、尺寸、壁厚、加強筋、孔的位置等）
4、樣品製造、進行模擬試驗或實際使用條件的試驗
5、製品設計、繪製正規製品圖紙
6、編制檔案，包括塑料製品設計說明書和技術條件等。
1、在選料方面需考慮：(1) 塑料的物理機械效能，如強度、剛性、韌性、彈性、吸水性以及對應力的敏感性等；(2) 塑料的成型工藝性，如流動性、結晶速率，對成型溫度、壓力的敏感性等；(3) 塑料製品在成型後的收縮情況，及各向收縮率的差異。
2、在製品形狀方面：能滿足使用要求，有利於充模、排氣、補縮，同時能適應高效冷卻硬化（熱塑性塑料製品）或快速受熱固化（熱固性塑料製品）等。
3、在模具方面：應考慮它的總體結構，特別是抽芯與脫出製品的複雜程度。同時應充分考慮模具零件的形狀及其製造工藝，以便使製品具有較好的經濟性。
4、在成本方面：要考慮注射製品的利潤率、年產量、原料**、使用壽命和更換期限，盡可能降低成本。
塑料製品在成型過程中存在尺寸變小的收縮現象，收縮的大小用收縮率表示。
式中s——收縮率；
l0——室溫時的模具尺寸；
l——室溫時的塑料製品尺寸。
影響收縮率的主要因素有：
(1) 成型壓力。型腔內的壓力越大，成型後的收縮越小。非結晶型塑料和結晶型塑料的收縮率隨內壓的增大分別呈直線和曲線形狀下降。
(2) 注射溫度。溫度公升高，塑料的膨脹係數增大，塑料製品的收縮率增大。但溫度公升高熔料的密度增大，收縮率反又減小。兩者同時作用的結果一般是，收縮率隨溫度的公升高而減小。
(3) 模具溫度。通常情況是，模具溫度越高，收縮率增大的趨勢越明顯。
(4) 成型時間。成型時保壓時間一長，補料充分，收縮率便小。與此同時，塑料的凍結取向要加大，製品的內應力亦大，收縮率也就增大。成型的冷卻時間一長，塑料的固化便充分，收縮率亦小。
(5) 製品壁厚。結晶型塑料(聚甲醛除外)的收縮率隨壁厚的增加而增加，而非結晶型塑料中，收縮率的變化又分下面幾種情況：abs和聚碳酸酯等的收縮率不受壁厚的影響；聚乙烯、丙烯腈—苯乙烯、丙烯酸類等塑料的收縮率隨壁厚的增加而增加；硬質聚氯乙烯的收縮率隨壁厚的增加而減小。
(6) 進料口尺寸。進料口尺寸大，塑料製品緻密，收縮便小。
(7) 玻璃纖維等的填充量。收縮率隨填充量的增加而減小。
表2-1、表2-2、表2-3為常用塑料的成型收縮率。
脫模斜度：為便於脫模，塑料製品壁在出模方向上應具有傾斜角度α，其值以度數表示（參見表2-4）。
(1) 製品精度要求越高，脫模斜度應越小。
(2) 尺寸大的製品，應採用較小的脫模斜度。
(3) 製品形狀複雜不易脫模的，應選用較大的斜度。
(4) 製品收縮率大，斜度也應加大。
(5) 增強塑料宜選大斜度，含有自潤滑劑的塑料可用小斜度。
(6) 製品壁厚大，斜度也應大。
(7) 斜度的方向。內孔以小端為準，滿足圖樣尺寸要求，斜度向擴大方向取得；外形則以大端為準，滿足圖樣要求，斜度向偏小方向取得。一般情況下脫模斜度。
可不受製品公差帶的限制，高精度塑料製品的脫模斜度則應當在公差帶內。
脫模斜度α值可按表2-4選取。
由表中可以看出，塑料硬脆、剛性大的，脫模斜度要求大。
具備以下條件的型芯，可採用較小的脫模斜度：
(1) 頂出時製品剛度足夠。
(2) 製品與模具鋼材表面的摩擦係數較低。
(3) 型芯表面的粗糙度值小，拋光方向又與製品的脫模方向—致。
(4) 製品收縮量小，滑動摩擦力小。
1、箱體與蓋類製品（圖2-1）
當h≤50mm時，s/h=1/30~1/50
當50＜h≤100mm時，s/h≤1/60
2、格仔板形製品（圖2-2）
當格仔的間距p≤4mm時，脫模斜度α=1/10p。格仔c尺寸越大，脫模斜度越大。
當格仔高度h超過8mm，脫模斜度不能取太大值時，可採用圖(b)的形式，使一部分進入動模一側，從而使脫模斜度滿足要求。
3、帶加強筋類製品（圖2-3）
a=(1.0~1.8)t mm；b=(0.5~0.7)t mm
4、底筋類製品（圖2-4）
a=(1.0~1.8)t mm；b=(0.5~0.7)t mm
5、凸台類製品（圖2-5、表2-5）
高凸台製品（h＞30mm）的脫模斜度：
型芯：型腔：
型芯的脫模斜度應大於型腔。
6、最小脫模斜度（表2-6）
脫模斜度影響製品的脫出情況。如果脫模斜度很小，脫模阻力增大，頂出機構就會失去作用。在一般情況下，不能小於最小脫模斜度，以防止製品留模。
確定合適的製品壁厚是製品設計的主要內容之一。
(1) 使製品具有確定的結構和一定的強度、剛度，以滿足製品的使用要求。
(2) 成型時具有良好的流動狀態（如壁不能過薄）以及充填和冷卻效果（如壁不能太厚)
(3) 合理的壁厚使製品能順利地從模具中頂出。
(4) 滿足嵌件固定及零件裝配等強度的要求。
(5) 防止製品翹曲變形。
基本原則——均勻壁厚。即：充模、冷卻收縮均勻、形狀性好、尺寸精度高、生產率高。
(1) 在滿足製品結構和使用要求的條件下，盡可能採用較小的壁厚。
(2) 製品壁厚的設計，要能承受頂出裝置等的衝擊和振動。
(3) 在製品的連線固緊處、嵌件埋入處、塑料熔體在孔窗的匯合（熔接痕）處，要具有足夠的厚度。
(4) 保證貯存、搬運過程中強度所需的壁厚。
(5) 滿足成型時熔體充模所需壁厚，既要避免充料不足或易燒焦的薄壁，又要避免熔體破裂或易產生凹陷的厚壁。
製品上相鄰壁厚差的關係(薄壁：厚壁)為：
熱固性塑料：壓制1：3，擠塑1：5
熱塑性塑料：注塑1：1.5(2)
當無法避免不均勻的壁厚時，製品壁厚設計可採用逐步過渡的形式（圖2-6，圖2-7），或者改制成兩個製品然後再裝配為乙個製品（圖2-8）等方法。
製品壁厚的設計可參照表2-7~表2-11。
(1) 在不加大製品壁厚的條件下，增強製品的強度和剛性，以節約塑料用量，減輕重量，降低成本。
(2) 可克服製品壁厚差帶來的應力不均所造成的製品歪扭變形。
(3) 便於塑料熔體的流動，在塑料製品本體某些壁部過薄處為熔體的充滿提供通道。
塑料製品上加強筋和凸台的形式和應用如圖2-9，圖2-10所示。
加強筋尺寸引數如圖2-11，圖2-12所示。
凸台的形狀及尺寸引數如圖2-13~圖2-15所示。
角撐位於製品邊緣，支撐製品壁面，以增加強度及剛度，尺寸引數如圖2-16所示。
(1) 用高度較低、數量稍多的筋代替高度較高的單一加強筋，避免厚筋底冷卻收縮時產生表面凹陷（圖2-17、圖2-18）。當筋的背面出現凹陷影響美觀時，可採用圖2-19所示的裝飾結構予以遮掩。
(2) 筋的布置方向最好與熔料的充填方向一致（見表2-12中示例）。
(3) 筋的根部用圓弧過渡，以避免外力作用時產生應力集中而破壞。但根部圓角半徑過大則會出現凹陷。
(4) 一般不在筋上安置任何零件。
(5) 位於製品內壁的凸台不要太靠近內壁，以避免凸台區域性熔體充填不足(圖2-20)。
加強筋在防止製品變形、增加製品剛性方面的應用如圖2-21~圖2-22所示。
加強筋設計注意的問題參見表2-12。
製品的支承面不能是整個底面，而應採用凸邊或凸起支腳類結構，如三點支承、邊框支承等，如圖2-23~圖2-26所示。
製品的兩相交平面之間盡可能以圓弧過渡，避免因銳角而造成應力集中等弊病（參見圖2-27~圖2-30）。製品圓角的作用有：
(1) 分散載荷，增強及充分發揮製品的機械強度。
(2) 改善塑料熔體的流動性，便於充滿與脫模，消除壁部轉折處的凹陷等缺陷。
(3) 便於模具的機械加工和熱處理，從而提高模具的使用壽命。
孔的形式很多，主要可分為圓形孔（圖2-31、圖2-32）和非圓形孔兩大類。
根據孔徑與孔深度的不同，孔可用下述方法成型：
(1) 一般孔、淺孔，模塑成型。
(2) 深孔，先模塑出孔的一部分深度，其餘孔深用機械加工（如鑽孔）獲得。
(3) 小徑深孔（如孔徑d＜1.5mm），機械加工。
(4) 小角度傾斜孔、複雜型孔，採用拼合型芯成型，避免用側抽芯。
(5) 薄壁孔、中心距精度高的孔（孔系），採用模具沖孔，以簡化塑模結構。
1、盲孔成型（型芯一端固定，參見圖2-33、圖2-34）
圖中，d——孔徑、l——孔深
注射、傳遞模塑 d≤1.5mm，l＝d
d＞1.5mm，l＝(2~4)d
壓縮模塑l＝(2~2.5)d
2、通孔的成型（圖2-35~圖2-38）
3、複雜型孔的成型（圖2-39）
4、孔的成型尺寸引數（表2-13~表2-15）
(1) 孔與孔的中心距應大於孔徑（兩者中的小孔）的2倍，孔中心至邊緣的距離為孔徑的3倍。熱塑性和熱固性塑料製品的孔心距、孔邊距還可參見圖2-40和表2-16。
(2) 孔周邊的壁厚要加大，其值比與之相裝配件的外徑大20％~40％，以避免收縮應力所造成的不良影響。
(3) 製品壁上的孔（即孔軸線與開模方向相垂直），為避免側向抽芯，可用圖2-41中的側壁凹槽代替。但圖中的m-n面的加工難度加大。
(4) 塑料熔體圍繞型芯流動匯合而形成塑料製品孔時，會在孔的邊緣熔體匯合處形成熔接痕（圖2-42），熔接痕的存在削弱了製品的強度。解決的措施有：
1) 孔與孔之間應適當加大距離，以避免熔接痕的重合連線（圖2-42）。
第一章塑料製品的結構設計
塑料製品的結構設計又稱塑料製品的功能特性設計或塑料製品的工藝性。1 詳細了解塑料製品的功能 環境條件和載荷條件 2 選定塑料品種 3 制定初步設計方案，繪製製品草圖 形狀 尺寸 壁厚 加強筋 孔的位置等 4 樣品製造 進行模擬試驗或實際使用條件的試驗 5 製品設計 繪製正規製品圖紙 6 編制檔案，包...
塑料製品設計
1 範圍 本標準規定了製品設計過程中應遵循的原則,及與客戶交流應落實的內容。本標準適用於模具公司所有塑料製品的設計。2 內容 2 1脫模斜度 對模塑產品的任何乙個側壁。都需有一定量的脫模斜度，以便產品從模具中取出。脫模斜度的大小可在0.2度至數度間變化，視周圍條件而定，一般以0.5度至1度間比較理想...
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