在實際工業(yè)生產(chǎn)中，一個好的塑料產(chǎn)品首先要有一個好的結(jié)構(gòu)設(shè)計。合理優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅可以簡化塑料制品的注射模具，降低模具成本，還可以使其成型工藝簡單，提高產(chǎn)品的成型合格率。
在制造業(yè)高度發(fā)達的今天，塑料制品憑借其時尚的造型、美觀的外觀、良好的強度走進了千家萬戶，大到神舟六號飛船、各種汽車、船舶、家用電器，小到一個兒童玩具、堅果、電子表、塑料凳、礦泉水瓶等等。塑料制品給我們的生活帶來了很多方便和美麗。制作精美、毫無瑕疵的塑料制品確實可以裝飾我們的臥室，豐富我們的生活。有缺陷的塑料制品不僅影響其外觀，還會影響其功能。一個漂亮的塑料產(chǎn)品，離不開優(yōu)化的注塑模具、合理的成型工藝和性能優(yōu)異的原材料。另外，還有一個前提，就是一個不斷優(yōu)化的結(jié)構(gòu)設(shè)計。下面我們來討論一下使用工程軟件設(shè)計塑料產(chǎn)品時應該考慮的合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計因素。
壁厚設(shè)計
合理的壁厚設(shè)計對于一個塑料制品來說是非常重要的。產(chǎn)品的壁厚一般在1 ~ 6mm范圍內(nèi)，最常用的數(shù)值為2 ~ 3mm。太薄的壁厚不能保證產(chǎn)品的強度。過厚的壁厚會消耗大量材料，增加產(chǎn)品成型后的冷卻硬化時間。此外，還容易產(chǎn)生氣泡、凹陷、夾層和不均勻收縮，造成應力集中。一般來說，壁厚的設(shè)計應遵循以下原則:產(chǎn)品的設(shè)計應盡可能均勻，避免壁厚突然增厚或減薄；+對于壁厚過厚的地方，通過增加工藝孔等方式去除多余的壁厚。，以消除那里產(chǎn)生的內(nèi)應力。
脫模斜度的設(shè)計
為了將塑料制品順利地從模具型腔中取出，需要在制品的內(nèi)外壁上設(shè)計足夠的脫模斜度。脫模斜度的大小取決于塑料的性質(zhì)、收縮率、產(chǎn)品的壁厚和形狀。設(shè)計時一般考慮以下幾種情況:如果產(chǎn)品形狀復雜、深度大、脫模困難，應選擇較大的脫模斜度；如果塑料收縮量大，應選擇較大的斜率值；如果產(chǎn)品尺寸精度高，應選擇較小的脫模斜度；產(chǎn)品越高越大，拔模斜度越小。
加強筋的設(shè)計
一般對于尺寸大、壁厚小的產(chǎn)品，我們可以通過在產(chǎn)品適當?shù)奈恢迷O(shè)置加強筋來提高產(chǎn)品的強度和剛度。但對加強筋的設(shè)置有很多要求，如:加強筋不能設(shè)計得太厚，否則容易在相應的墻面上產(chǎn)生凹陷；鋼筋應有足夠的傾斜度，底部應為圓弧過渡；加強筋的布置應合理、均勻，減少收縮不均勻引起的變形和開裂；對于大面積產(chǎn)品，最好設(shè)計更多更短的加強筋。
孔設(shè)計
塑料制品上通常有兩種孔，一種是產(chǎn)品本身各種用途的裝配孔，一種是為提高產(chǎn)品性能而設(shè)置的工藝孔。無論哪種孔設(shè)計合理，都會有很好的質(zhì)量，有利于產(chǎn)品的成型。應用主要分為三種情況:當產(chǎn)品需要側(cè)孔時，往往在模具中加入側(cè)抽芯機構(gòu)，使得模具的制造變得復雜。因此，應盡可能改進設(shè)計，簡化模具結(jié)構(gòu)，保證順利脫模；產(chǎn)品上孔的位置應盡量設(shè)置在不易削弱產(chǎn)品強度的位置；對于易碎的產(chǎn)品，相鄰孔之間以及孔與產(chǎn)品邊緣之間應留有適當?shù)木嚯x，以防止產(chǎn)品在連接和固定時開裂。
圓角設(shè)計
在圓形塑料制品的設(shè)計中，不僅可以使塑料制品的外觀更加光滑美觀，而且可以避免應力集中，提高產(chǎn)品強度，改善材料流動性，便于脫模。產(chǎn)品的所有表面和內(nèi)部接頭應采用圓弧過渡，產(chǎn)品中圓角的設(shè)計尺寸可遵循以下公式:0.25。
嵌件設(shè)計
為了滿足連接和安裝的要求，產(chǎn)品中經(jīng)常使用各種嵌件。嵌件多為金屬材質(zhì)，因為金屬嵌件冷卻時尺寸變化與塑料熱收縮值相差較大，導致嵌件周圍內(nèi)應力較大，容易造成產(chǎn)品開裂。為防止這種現(xiàn)象，鑲件的設(shè)計應注意:鑲件與制品的線膨脹系數(shù)應盡可能接近；嵌件的每個尖角都應倒圓，以降低內(nèi)應力；嵌件應盡可能呈圓形或?qū)ΨQ，以確保收縮均勻。
軸承表面的設(shè)計
塑料制品容易變形，所以當塑料制品的支撐面是大平面時，大平面的變形往往會造成支撐面不穩(wěn)定，所以塑料制品的支撐面一般是由幾個小平面組成的。注:當產(chǎn)品需要一個面支撐時，設(shè)計時不應采用整個面作為支撐面，而應采用凸邊或支撐腿的形狀；當凸耳用作緊固的支撐面時，為了使凸耳具有足夠的強度來承受緊固力，可以使用設(shè)計有加強筋的支撐面。
螺紋設(shè)計
塑料制品上的螺紋可以在成型過程中直接制成。由于塑料螺紋具有強度差、精度差、易產(chǎn)生內(nèi)應力等缺點，因此在設(shè)計時應注意以下幾點:塑料螺紋應選用較大的螺紋尺寸；塑料螺紋的始端和末端不應突然開始和結(jié)束，而應有過渡部分；考慮到塑料螺紋螺距的收縮，塑料螺紋和金屬螺紋之間的配合長度不能太長。
綜上所述，一個好的結(jié)構(gòu)設(shè)計，再加上制作精良的模具和合理的成型工藝，就等于一個完美的塑料制品。當我們使用工程軟件設(shè)計塑料產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)時，要求我們具備塑料模具和塑料成型的基本知識。只有掌握了這些，才能在設(shè)計時考慮周全，合理設(shè)計出讓消費者和自己都滿意的塑料產(chǎn)品。
