第一章塑料制品的結構設計
塑料制品的結構設計又稱塑料制品的功能特性設計或塑料制品的工藝性。
§1.1 塑料制品設計的一般程序和原則
1.1.1 塑料制品設計的一般程序
1、詳細了解塑料制品的功能、環(huán)境條件和載荷條件
2、選定塑料品種
3、制定初步設計方案，繪制制品草圖（形狀、尺寸、壁厚、加強筋、孔的位置等）
4、樣品制造、進行模擬試驗或實際使用條件的試驗
5、制品設計、繪制正規(guī)制品圖紙
6、編制文件，包括塑料制品設計說明書和技術條件等。
1.1.2 塑料制品設計的一般原則
1、在選料方面需考慮：(1) 塑料的物理機械性能，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) 塑料制品在成型后的收縮情況，及各向收縮率的差異。
2、在制品形狀方面：能滿足使用要求，有利于充模、排氣、補縮，同時能適應高效冷卻硬化（熱塑性塑料制品）或快速受熱固化（熱固性塑料制品）等。
3、在模具方面：應考慮它的總體結構，特別是抽芯與脫出制品的復雜程度。同時應充分考慮模具零件的形狀及其制造工藝，以便使制品具有較好的經(jīng)濟性。
4、在成本方面：要考慮注射制品的利潤率、年產(chǎn)量、原料價格、使用壽命和更換期限，盡可能降低成本。
§1.2 塑料制品的收縮
塑料制品在成型過程中存在尺寸變小的收縮現(xiàn)象，收縮的大小用收縮率表示。
%10000×-=LLLS
式中S——收縮率；
L0——室溫時的模具尺寸；
L——室溫時的塑料制品尺寸。
影響收縮率的主要因素有：
(1) 成型壓力。型腔內的壓力越大，成型后的收縮越小。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。溫度升高，塑料的膨脹系數(shù)增大，塑料制品的收縮率增大。但溫度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，制品的內應力亦大，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) 制品壁厚。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，塑料制品致密，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。
