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在产品从研发阶段至最终推向市场的全过程中，涉及众多步骤，其中产品结构设计占据着关键地位。具体来看，若产品需实现制造和批量生产，则必须具备相应的模具，尤其是塑料件，其生产依赖于塑料模具。因此，作为一名产品结构设计工程师，不仅要精通塑料件的结构，还需对塑料模具有所掌握。在此，我将与大家探讨14个塑胶产品结构设计的核心要点。
01
胶厚（胶位）
产品所需的胶层厚度由其需承受的外力大小、是否用作其他部件的支撑、柱位数量、尺寸规格以及所使用的塑料材料共同决定。胶层厚度一般控制在0.60至3.00之间，过厚可能导致收缩和气泡产生，过薄则难以均匀填充胶层。通常情况下，大型产品的胶层厚度会偏厚，小型产品则偏薄，而一般产品的胶层厚度多在1.0至2.0之间。
理想的壁厚分布应确保切面各处厚度一致。若因功能需求导致壁厚有所调整，从厚胶料区域向薄胶料区域过渡时，应尽量做到平滑过渡。若壁厚变化过于突兀，可能会因冷却速度不一及产生乱流，导致尺寸不稳定和表面出现缺陷。胶厚一旦低于0.3毫米，塑料便难以流畅地流动，然而软胶和橡胶在0.2至0.3毫米的胶厚范围内仍能实现全面覆盖。至于表面有装饰的部分，胶厚则必须保证不低于0.6毫米。
02加强筋（骨位）
增强筋能够显著提升产品的硬度与耐用度，而无需显著扩大产品的横截面积；这对于那些频繁承受压力、扭力和弯曲的塑料制品来说，尤为适宜，并且还能有效避免产品发生形变。通常，增强筋被安置在塑料制品的非接触区域，其延伸方向应与产品所承受的最大应力和最大位移方向相一致；同时，增强筋的布局也受到生产过程中的诸多因素制约，例如模具填充、收缩率和脱模等。加强筋的尺寸一般设定为胶层总厚度的0.5至0.7倍，若超过这个比例，就容易出现收缩现象。
当加强筋的高度较高时，需要设置0.5至1的倾斜角度（考虑到脱模时的阻力较大），或者选择单侧0.25的下降高度；若高度较低，则无需设置斜度，但结构配合面必须进行拔模处理。
03脱模斜度
脱模斜度是指在模具两侧设计的一种斜度，其目的在于便于模具的取出。这种斜度的方向需依据塑件的内外尺寸来决定。为了确保成型品能够顺畅地从模具中顶出，与模具开闭方向一致的壁面（包括侧型芯和加强肋），必须设置适当的拔模斜度，以便于脱模。但对于高度较浅的部件（例如平板）或具有特殊要求的部件（尽管如此，若侧壁较大且未设置出模斜度，则需进行移位处理）。模具斜度一般介于0.5至8度之间，通常会选择3度左右，这一数值需根据产品的尺寸、高度以及形状来具体确定。
产品前模的斜度一般应比后模的斜度高出0.5度，这样有利于产品在开模时能够留在后模中。通常情况下，枕位、插穿、碰穿等部位都需要进行斜度处理，而且它们的上下断差，也就是大端尺寸与小端尺寸的差值，单边应超过0.1。对于外观面，如果需要进行喷油处理，斜度至少需要达到3度；如果是素材或晒纹，则斜度应在5至8度之间。
04圆角（R角）
塑胶制品除非有特殊规定需采用锐利边缘，否则棱角部分一般都应设计成圆弧形，这样做是为了降低应力集中，进而有利于塑胶的流动和脱模过程。在表面处理上，最小圆角半径通常应超过0.1，普遍情况是0.2至0.3毫米以上。
05孔
考虑到模具加工的便利性，孔的设计应优先选择形状规则且结构简单的圆形孔洞，尽量避免采用结构复杂的异形孔。孔径不宜过小，通常情况下，若壁厚为2.0，开孔直径应保持在0.6毫米以上。同时，孔深与孔径的比例不宜过大，以免细长的模具型心出现断裂或变形的情况。此外，孔洞与产品外缘的距离应至少为孔径的1.5倍，孔洞之间的间距则应大于孔径的2倍，以确保产品具备足够的强度。
模具上通常采用型心（包括可镶嵌和可延伸的类型）或通过碰穿、插穿的方式进行孔的成型，若孔的开设方向与模具开模方向不一致，则通常需要采用行位或斜顶技术。在确保产品功能和装配不受影响的情况下，产品侧壁的孔若条件允许，也应尽可能设计成能够通过碰穿、插穿方式成型的孔。
06
凸台（BOSS）
凸台主要应用于两个塑料制品的轴孔连接或是自攻螺丝的安装。若BOSS的形状不高且在模具中采用司筒顶出，则无需进行斜度处理。然而，若BOSS形状较高，通常会在其外部增设十字肋（筋），并且这些肋（筋）一般需要制作成1-2度的斜度，而BOSS的斜度则需根据实际情况来确定。在BOSS与柱子或另一BOSS进行上下协同作业时，它们之间的配合空隙一般设定在0.05至0.10毫米的单边装配范围内，这样能够适应BOSS加工过程中产生的位置偏差。另外，当BOSS用于自攻螺丝的安装时，其内部孔径需比自攻螺丝的螺径小0.2至0.5毫米，以确保螺钉能够牢固锁定。在装配M3.0自攻螺丝的过程中，BOSS的内孔尺寸一般设定在Ф2.50至Ф2.70之间。
07嵌件
将现有的金属或塑料部件置入模具中进行二次塑形时，该部件被称为嵌件。在塑胶产品设计融入嵌件的情况下，必须确保嵌件在模具中能够实现精确、稳定、可靠的固定，同时还要保证嵌件与塑形部分之间的连接强度。若包胶层过薄，则连接可能不够牢固。此外，还需注意防止胶液泄漏。
08产品表面纹面
塑料制品的表面处理方式多样，包括平滑的模具表面、带有火花纹路的模具型腔通过铜工放电加工形成、带有各种图案的蚀纹面，以及经过雕刻的表面。若纹面的深度较深且数量较多，会导致出模时的阻力增大，因此需要适当增加脱模斜度。
09文字
塑料制品上的文字形态，可以是凸起或是凹陷，其中凸起文字通过在模具中制作相应的凹槽相对简单，而凹陷文字则需要在模具中形成凸起的形状，这要复杂得多。然而，若要字体表面光滑亮丽，则必须采用凹陷文字的形式，通常其深度大约在0.2至0.5毫米之间。
10螺纹
塑胶制品上的螺纹一般精度不够理想，因此需要增设特定的脱丝装置；对于对精度要求不严的场合，可以将其设计成能够直接强行脱模的简单结构。
11支撑面
塑胶制品一般不会将整个表面作为承托面，它们会分别设计凸起的部分、凸点或加强筋来提供支撑。这是因为要制作出整个较大且完全平坦的表面对于塑胶材料来说相当困难，这样的结构很容易发生形变和翘曲。
12塑胶产品的装配形式
超声线接合装配技术易于在模具上实施开元棋盘牌下载app，然而，在装配过程中必须使用特定的超声波设备，这会导致成本上升，并且该装配方式不支持拆卸操作。超声线的横截面一般设计为宽度0.30毫米、高度0.3毫米的三角形，在长度维度上，其每隔3至6毫米的距离就会断开2毫米。
自攻螺丝的装配方式具有以下特性：首先，在模具上实施较为简便；然而，这样的方法会使得装配流程变得更为复杂，进而导致成本上升；此外，拆卸过程也相对繁琐。
卡钩扣位装配技术，其显著特征在于模具的制造过程较为繁琐，然而在组装环节却十分便捷，并且能够实现多次拆装。卡钩的样式各异，需注意避免卡钩部位的胶层过厚，同时也要考虑到模具在卡钩处的制造便利性。卡钩的装配需确保松紧适宜，便于安装与拆卸，其接触面应紧密贴合，而其它部分则应适当留有间隙。
BOSS轴的孔式装配方式：这种装配方式的优势在于模具加工简便，组装过程轻松，且拆卸操作便捷；然而，它的不足之处在于组装后的稳定性相对较差。
13齿口
塑胶产品在配合接触区域一般设计有齿口，这些齿口的深度大致介于0.8至2.5毫米之间，其侧面会预留大约0.1毫米的间隙。当齿口深度较大时，会制作成1至5度的斜度，其中2度是最常见的，而深度较浅的齿口则通常不设置斜度。在齿口的上下配合面，通常保持紧密贴合，即无间隙状态。
14美观线
塑胶产品在接合部位一般会设计有装饰性线条，这些线条的宽度通常介于0.2至1.0之间，具体数值需根据产品整体的尺寸来决定。
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