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摘 要：随着经济的不断发展和科学技术的不断进步，塑料已经应用到人们生产和生活的各个方面。当今社会，人们对塑料制品的需求量越来越大，要求也越来越高，加强注射成型塑料件结构设计的研究，能够提高塑料制品的质量，更好的满足人们对塑料制品的需求。基于此，本文将从注射成型塑料件结构设计的角度出发，结合塑料材料自身的特点和注射成型生产工艺的特点，指出注射成型塑料件在结构设计上的要点和注意事项，然后列举一些常用的结构设计形式，并指出改进的方法，希望可以为注射成型塑料件结构设计提供一些参考意见，提高注射成型塑料件结构设计的水平，促进我国塑料制造行业快速发展。
关键词：注射成型；塑料件；结构设计
伴随着社会和科学技术的不断进步，塑料已经成为四大工程材料之一，与钢铁、水泥、木材齐名，社会地位很高，对人们的生产生活和我国现代化建设都具有重大意义 ，因此，加强对注射成型塑料件结构设计的研究势在必行，这是塑料行业发展的内在要求，也是我国经济发展的必然要求。
一、加强塑料件结构设计研究的重要意义
当今社会 ，塑料材料已经被广泛运用到社会生活的方方面面，引起了人们的重视。加强塑料件结构设计的研究，可以提高塑料件结构设计的水平，设计出结构更加合理、性能更加优良的塑料件，此项研究具有其必要性，意义重大。
二、注射成型塑料件结构设计的要点
（一）塑料件的壁厚要合理
塑料件壁厚是否合理，对注射成型的质量具有重大影响，壁厚过大或过小 都会造成质量问题。塑料件壁厚过小，注射进胶就会比较困难，容易导致材料无法充满型腔而出现缺料问题；塑料件壁厚过大，则容易造成在成型过程中出现缩孔、凹陷等缺陷问题。在进行注射成型塑料件结构设计时，要特别注意做到塑料件的壁厚要合理，尽可能的使之均匀。使塑料件壁厚变得均匀的方法有以下两种：1.采取缓和的形式过渡。2.对塑料件进行局部挖空。在进行塑料件壁厚设计时都可以运用这两种方式，是塑料件壁厚变得均匀，杜绝在成型过程中出现缺料、变形等缺陷。
（二）强化筋结构的设计原则
要保障塑料件的刚度和强度，防止塑料件弯曲变形，就必须在塑料件上设置加强筋。设置加强筋的位置非常重要，对塑料融体的流动性有很多影响。加强筋的设置要遵循以下原则：1.加强筋应该最少低于零件表面或分型面1.0mm。2.放置在螺钉柱的加强筋要至少低于柱子表面1.0mm。3.加强筋的壁厚一般为塑料件壁厚的0.4倍到0.6倍。4.加强筋之间的距离要大于主体厚度的4倍，加强筋的高度是主体厚度的3倍。另外，在出现很多加强交错分布的时候，要注意将加强筋错位或者是将加强筋的较差部位设计成空心结构，避免出现多头加强筋交叉而导致的局部材料堆积问题。同时，要特别注意一点，对于细长的加强筋要尽量使其承受拉力，避免承受过多的压力，否则会影响塑料模具的稳定性[1]。
（三）注意应力要分散
在进行塑料件结构设计时，要特别注意的一点就是应力要分散，设计过程中避免出现比较尖锐的棱角，因为棱角的地方由于几何形状过渡不连续，会出现应力过度集中的情况，容易产生裂纹，再加上塑料材料的强度本来就很低，这些应力集中的地方更加容易出现损毁的情况，因此，一定要注意改善这些部位的结构形式。常用的方法有两种，如下：1.可以在棱角尖锐的地方增加倒圆角、倒角或者是以平缓的过渡段来代替。2.向内掏出圆角，减小尖角处的局部结构强度。
（四）注意拔模斜度要合适
拔模斜度同时也叫脱模斜度，一般在设计拔模斜度时遵循三个原则：1.除了亚光、咬花之外，其他的拔模斜度一般取整数0.5度、1度、1.5度等等。2.塑料件的内壁角度要小于外观拔模角度。3.在保障外观的前提下取比较大的拔模角度。另外，有一些材料可以进行强行脱模，但是要注意强行脱模量不能超过型芯最大截面积的5%[2]。
（五）从塑料的非各向同性的特点进行设计
在塑料件结构设计时，要注意塑料并不全是像金属那样都具有各向同性，在设计方向上注意扬长避短。1.当构件采用多点进胶方式的时候，要防止受力方向和融结线平行，否则容易出现断裂的现象，这是因为随着融胶温度的下降会降低多股胶流结合部位的强度。2.由于随着熔融塑料流入的加强纤维的轴线方向和流动方向相同，所以，针对这些加强材料，要注意使胶流方向和构件承载力较大的方向一致。
（六）从模具结构的角度考虑塑料件的结构设计
模具是注射成型塑料生产的工艺装备，反映了塑料件的形状。从模具结构的角度考虑塑料件的结构设计，需要做好以下几个方面的内容：1.在进行塑料件结构设计时要摒除过多复杂的结构。由于模具是塑料件形状的反应，如果塑料件结构复杂，模具也不得不在结构上进行复杂化，甚至还有可能出现模具无法实现的复杂结构，所以在进行塑料件结构设计的时候要充分考虑大这一点，在保障功能和外观的前提下，尽量使塑料件的结构趋向简单化，这不仅可以提高生产效率，节约时间和生产成本，最重要的是还可以提高塑料产品的质量。2.在进行塑料件结构设计时，要尽量避免内切结构。如果在塑料件上有内切结构，那么就无法对塑料件进行直接的脱模，造成模具必须使用隐藏式结构、模芯或进行自我分离，这样不仅增加了模具制作的复杂性，而且还会降低模具的可靠性，次品产生多，增大生产成本，降低生产制造企业的经济效益。3.由于外观和装配的要求，优势塑料件结构设计时要采取侧向脱模的方法，这就要求在设计时要考虑模具结构与塑料件两个方面的问题，考虑模具的结构和模具结构对产品的影响从以下几方面入手：1.斜顶与滑块的问题。斜顶与滑块不仅在分模方向上有运动，而且在垂直于分模方向上也有运动，并且运动要有足够的空间，注意在垂直于分模方向上，斜顶与行位运动不能有胶位的阻挡。2.垂直面的处理。为了是有些塑料件在外观上没有斜度，就需要在垂直面设计斜度和滑块来保障侧壁垂直，并且注意在走滑块时，要将接线放置在面与面的交接处[3]。
（七）从装配的角度考虑塑料件的结构设计
塑料材料和金属材料相比质地较软，注射成型工艺也不相同，塑料件的公差精度和金属件相比要差得多，因此，在塑料件结构设计时要考虑到这个问题，避免出现大尺寸小公差的情况。塑料件常用的装配方式主要有粘连和螺栓连接。1.粘连是塑料件比较常用的方式之一，由于塑料件粘连的抗撕扯能力比较差，在进行塑料件粘连的时候要使粘连界面承受剪切力，防止粘连界面承受较大的撕扯拉力。处于受剪力状态的粘连和处于撕扯拉力状态下的粘连强度是不一样的，处于受剪力状态下的粘连强度较大，这是因为处于受剪力状态的粘连界面的面积要远远大于处于撕扯拉力状态的粘连界面的面积，并且处于撕扯拉力状态下的粘连是在根部承受拉力的作用，所以处于受剪力状态下的粘连强度大于受撕扯拉力状态下的粘连强度。2.螺栓连接也是塑料件装配的常用方式。在用螺栓连接的时候，要考虑到塑料的强度较低，不可以将螺丝直接放入塑料之中，防止在受力较大的时候出现损毁。另外，为了增加受力面积，在进行螺栓连接或者是铆接式连接的时候要注意增加一些面积较大的衬板。
结语：
随着塑料件在我们生活和生产上运用范围越来越广泛，加强对注射成型塑料件结构设计的研究具有其必要性。本文对塑料件结构设计经常出现又容易被忽略的问题进行了分析和研究，并提出了一些方法对策，对实际的工作指明了方向，相信一定可以提高注射成型塑料件结构设计的水平，设计出结构更合理、性能更优异的塑料件。
参考文献：
[1]赵雷.浅析注射成型塑料件结构设计[J].机械研究与应用，2010，（3）：105-106.
[2]游剑文.注射成型塑料制品常见缺陷及其解决方案[J].科技经济市场，2010，（6）：6-7.
[3]张海燕，张铭，张永兴等.注射模具柔性化设计研究及应用[J].机械设计与制造，2011，（2）：226-228.
关键词：注射成型；塑料件；结构设计
伴随着社会和科学技术的不断进步，塑料已经成为四大工程材料之一，与钢铁、水泥、木材齐名，社会地位很高，对人们的生产生活和我国现代化建设都具有重大意义 ，因此，加强对注射成型塑料件结构设计的研究势在必行，这是塑料行业发展的内在要求，也是我国经济发展的必然要求。
一、加强塑料件结构设计研究的重要意义
当今社会 ，塑料材料已经被广泛运用到社会生活的方方面面，引起了人们的重视。加强塑料件结构设计的研究，可以提高塑料件结构设计的水平，设计出结构更加合理、性能更加优良的塑料件，此项研究具有其必要性，意义重大。
二、注射成型塑料件结构设计的要点
（一）塑料件的壁厚要合理
塑料件壁厚是否合理，对注射成型的质量具有重大影响，壁厚过大或过小 都会造成质量问题。塑料件壁厚过小，注射进胶就会比较困难，容易导致材料无法充满型腔而出现缺料问题；塑料件壁厚过大，则容易造成在成型过程中出现缩孔、凹陷等缺陷问题。在进行注射成型塑料件结构设计时，要特别注意做到塑料件的壁厚要合理，尽可能的使之均匀。使塑料件壁厚变得均匀的方法有以下两种：1.采取缓和的形式过渡。2.对塑料件进行局部挖空。在进行塑料件壁厚设计时都可以运用这两种方式，是塑料件壁厚变得均匀，杜绝在成型过程中出现缺料、变形等缺陷。
（二）强化筋结构的设计原则
要保障塑料件的刚度和强度，防止塑料件弯曲变形，就必须在塑料件上设置加强筋。设置加强筋的位置非常重要，对塑料融体的流动性有很多影响。加强筋的设置要遵循以下原则：1.加强筋应该最少低于零件表面或分型面1.0mm。2.放置在螺钉柱的加强筋要至少低于柱子表面1.0mm。3.加强筋的壁厚一般为塑料件壁厚的0.4倍到0.6倍。4.加强筋之间的距离要大于主体厚度的4倍，加强筋的高度是主体厚度的3倍。另外，在出现很多加强交错分布的时候，要注意将加强筋错位或者是将加强筋的较差部位设计成空心结构，避免出现多头加强筋交叉而导致的局部材料堆积问题。同时，要特别注意一点，对于细长的加强筋要尽量使其承受拉力，避免承受过多的压力，否则会影响塑料模具的稳定性[1]。
（三）注意应力要分散
在进行塑料件结构设计时，要特别注意的一点就是应力要分散，设计过程中避免出现比较尖锐的棱角，因为棱角的地方由于几何形状过渡不连续，会出现应力过度集中的情况，容易产生裂纹，再加上塑料材料的强度本来就很低，这些应力集中的地方更加容易出现损毁的情况，因此，一定要注意改善这些部位的结构形式。常用的方法有两种，如下：1.可以在棱角尖锐的地方增加倒圆角、倒角或者是以平缓的过渡段来代替。2.向内掏出圆角，减小尖角处的局部结构强度。
（四）注意拔模斜度要合适
拔模斜度同时也叫脱模斜度，一般在设计拔模斜度时遵循三个原则：1.除了亚光、咬花之外，其他的拔模斜度一般取整数0.5度、1度、1.5度等等。2.塑料件的内壁角度要小于外观拔模角度。3.在保障外观的前提下取比较大的拔模角度。另外，有一些材料可以进行强行脱模，但是要注意强行脱模量不能超过型芯最大截面积的5%[2]。
（五）从塑料的非各向同性的特点进行设计
在塑料件结构设计时，要注意塑料并不全是像金属那样都具有各向同性，在设计方向上注意扬长避短。1.当构件采用多点进胶方式的时候，要防止受力方向和融结线平行，否则容易出现断裂的现象，这是因为随着融胶温度的下降会降低多股胶流结合部位的强度。2.由于随着熔融塑料流入的加强纤维的轴线方向和流动方向相同，所以，针对这些加强材料，要注意使胶流方向和构件承载力较大的方向一致。
（六）从模具结构的角度考虑塑料件的结构设计
模具是注射成型塑料生产的工艺装备，反映了塑料件的形状。从模具结构的角度考虑塑料件的结构设计，需要做好以下几个方面的内容：1.在进行塑料件结构设计时要摒除过多复杂的结构。由于模具是塑料件形状的反应，如果塑料件结构复杂，模具也不得不在结构上进行复杂化，甚至还有可能出现模具无法实现的复杂结构，所以在进行塑料件结构设计的时候要充分考虑大这一点，在保障功能和外观的前提下，尽量使塑料件的结构趋向简单化，这不仅可以提高生产效率，节约时间和生产成本，最重要的是还可以提高塑料产品的质量。2.在进行塑料件结构设计时，要尽量避免内切结构。如果在塑料件上有内切结构，那么就无法对塑料件进行直接的脱模，造成模具必须使用隐藏式结构、模芯或进行自我分离，这样不仅增加了模具制作的复杂性，而且还会降低模具的可靠性，次品产生多，增大生产成本，降低生产制造企业的经济效益。3.由于外观和装配的要求，优势塑料件结构设计时要采取侧向脱模的方法，这就要求在设计时要考虑模具结构与塑料件两个方面的问题，考虑模具的结构和模具结构对产品的影响从以下几方面入手：1.斜顶与滑块的问题。斜顶与滑块不仅在分模方向上有运动，而且在垂直于分模方向上也有运动，并且运动要有足够的空间，注意在垂直于分模方向上，斜顶与行位运动不能有胶位的阻挡。2.垂直面的处理。为了是有些塑料件在外观上没有斜度，就需要在垂直面设计斜度和滑块来保障侧壁垂直，并且注意在走滑块时，要将接线放置在面与面的交接处[3]。
（七）从装配的角度考虑塑料件的结构设计
塑料材料和金属材料相比质地较软，注射成型工艺也不相同，塑料件的公差精度和金属件相比要差得多，因此，在塑料件结构设计时要考虑到这个问题，避免出现大尺寸小公差的情况。塑料件常用的装配方式主要有粘连和螺栓连接。1.粘连是塑料件比较常用的方式之一，由于塑料件粘连的抗撕扯能力比较差，在进行塑料件粘连的时候要使粘连界面承受剪切力，防止粘连界面承受较大的撕扯拉力。处于受剪力状态的粘连和处于撕扯拉力状态下的粘连强度是不一样的，处于受剪力状态下的粘连强度较大，这是因为处于受剪力状态的粘连界面的面积要远远大于处于撕扯拉力状态的粘连界面的面积，并且处于撕扯拉力状态下的粘连是在根部承受拉力的作用，所以处于受剪力状态下的粘连强度大于受撕扯拉力状态下的粘连强度。2.螺栓连接也是塑料件装配的常用方式。在用螺栓连接的时候，要考虑到塑料的强度较低，不可以将螺丝直接放入塑料之中，防止在受力较大的时候出现损毁。另外，为了增加受力面积，在进行螺栓连接或者是铆接式连接的时候要注意增加一些面积较大的衬板。
结语：
随着塑料件在我们生活和生产上运用范围越来越广泛，加强对注射成型塑料件结构设计的研究具有其必要性。本文对塑料件结构设计经常出现又容易被忽略的问题进行了分析和研究，并提出了一些方法对策，对实际的工作指明了方向，相信一定可以提高注射成型塑料件结构设计的水平，设计出结构更合理、性能更优异的塑料件。
参考文献：
[1]赵雷.浅析注射成型塑料件结构设计[J].机械研究与应用，2010，（3）：105-106.
[2]游剑文.注射成型塑料制品常见缺陷及其解决方案[J].科技经济市场，2010，（6）：6-7.
[3]张海燕，张铭，张永兴等.注射模具柔性化设计研究及应用[J].机械设计与制造，2011，（2）：226-228.