塑料件结构与工艺技术规范
1 主题内容与适用范围
本规范规定了注射成型塑料件、压制成型塑料件(主要指电子和电气用绝缘、结构塑料件)的工艺技术要求。
本规范适用于用模具方法直接成型（注射成型、压制成型）的塑料件。不适用于采用机械加工等二次加工方法获得的塑料件。
2 引用标准
GB/T2035-1996 塑料术语及其定义
GB/T14234-1993 塑料件表面粗糙度
GB/T14486-1993 工程塑料模塑塑料件尺寸公差
3 常用术语
3.1 塑料
以高聚物(有时用单体在加工过程中直接聚合)为主要成分，在加工为成品的某阶段可流动成型的材料。弹性材料也可流动成型，但不认为是塑料。
3.2 热塑性塑料
在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。
3.3 热固性塑料
因受热或其他条件能固化成为不熔不溶性物料的塑料。
3.4 增强塑料
含有增强材料(一般为玻璃纤维、纺织物、石棉、纸、碳纤维等)而某些力学性能比原塑料有显著提高的一种塑料。
3.5 模塑
塑料成型加工工艺的一种。在压力下(一般还同时加热)，借助模具或口模使塑料材料成型的过程。
3.6 注射成型
使热塑性或热固性模塑料先在加热料筒中均匀塑化，而后由柱塞或移动螺杆推挤到闭合模具中成型的一种工艺方法。
3.7 二次加工
成型后的塑料零件或型材，按需要进行的再加工，例如机械加工、焊接、修饰等。
3.8 模具
成型中赋予塑料零件形状所用部件的组合体。
3.9 浇口
在注射与传递模塑模具中，熔融物料由分流道注入模具型腔时所经过的狭窄通道。
3.10 比强度
材料在断裂点的强度(通常用拉伸强度)与其密度之比。
3.11 表面电阻率
平行于通过材料表面上电流方向的电位梯度与表面单位宽度上的电流之比，用欧姆表示。
3.12 绝缘电阻
指绝缘材料的电阻。
3.13 耐电弧性
塑料材料抵抗由高压电弧作用引起变质的能力，通常用电弧陷在材料表面引起炭化至表面导电所需的时间表示。
3.14 耐化学性
塑料耐酸、碱、盐、溶剂和其它化学物质的能力。
3.15 耐溶剂性
塑料抵抗溶剂引起的溶胀、溶解、龟裂、或脆化的能力。
3.16 内应力
在没有外力存在下，材料内部由于加工成型不当、温度变化、溶剂作用等原因所产生的应力。
3.17 应力开裂
长时间或反复施加低于塑料力学性能的应力，从而引起塑料外部或内部产生裂纹的现象。
3.18 蠕变
在恒定应力作用下，塑料材料的应变随时间不断增大的现象，称为蠕变。
3.19 应力松驰
维持塑料材料形变的应力随时间的推移而衰减的现象，称为应力松驰。
3.20 疲劳
在交变周期性应力或频繁的重复应力作用下，塑料力学性能衰减以至破坏的现象。 4 工艺技术要求
4.1 塑料的特性及用途
塑料材料的密度小，一般仅为钢的1／4～l／7，铝的1／2左右。塑料通常对酸、
碱、盐及有机溶剂等化学药物有良好的抗腐蚀能力。几乎所有的塑料，都具有良好的电绝缘性和耐电弧性，可与绝缘性能优异的陶瓷、橡胶等媲美而同时它又可制成具有一定导电性的功能材料。塑料还有优异的耐磨、减摩及自润滑性能，对异物有良好的埋没性与就范性，并有极高的比强度。例如玻璃纤维增强塑料的比拉伸强度（拉伸强度与密度之比）高达1700～4000，而普通钢材仅为1600左右。塑料还具有优良的吸收振动能、冲击能以及抗疲劳与消声的作用。许多塑料的着色性能、涂装电镀性能、与装饰性能亦十分突出。此外，塑料的加工性能好，生产过程简单，成本低，生产效率高，极易实现塑件生产过程自动化操作与无人化管理。
塑料材料的上述优良性能，使得它在机械工业、电子工业、电器工业、航空航天
工业、汽车工业、化学工业、建筑工业、农林渔业、钢铁工业、包装工业以及日用杂件等诸多领域均获得广泛地运用。塑料材料在电力继电器、电力自动化产品中的应用更为我们大家所熟悉。
4.2 塑料件工程设计内容
在对塑料零件功能进行充分分析的基础上，确定塑料件的整体结构、各部分几何
形状、材质、尺寸要求及强度等。
设计合理的塑料件，在正常的使用过程中会始终保持其可靠的工作性能。塑料件
工程设计，涉及到如下内容：
a.功能设计 塑料件实现的功能直接决定其形状结构及与其它零部件的装配关系。因此功能设计也是满足塑料件最终使用要求的设计，
b.材料设计 即材料的选择和确定。应考虑塑料材料的设计极限以及工作强度，如果有必要的话，还包括材料的固有欠缺。
c.成型方法考虑 选择何种成型工艺方法制造塑料件。不同的成型工艺方法所能达到的塑料件的形状复杂程度与尺寸精度不同。注塑成型工艺能达到形状最复杂、精度最高的要求。
d.质量控制设计 应考虑生产过程中，保证某些要求很高的质量指标的难易程度，关系到批量生产塑料件的成品率及生产成本。因此，合理地确定塑料件的技术要求是至关重要的。
e.着色与装饰设计 此乃塑料件外观设计（亦有功能考虑在内）。主要指塑料材
料着色、表面电镀、喷涂及麻纹、木纹、皮革纹等的处理。
f.性能检测设计 设计人员应考虑塑料件工作性能指标的检测方法。所研制或设
计的塑料零件，最终能否满足产品目标和功能要求，要进行相应的性能检测及试验验证。
4.3 设计思想
利用科学的、合乎逻辑的设计思想作指导，是塑料件设计获得成功的基本保证。
4.4 设计步骤
4.4.1 功能设计
4.4.1.1 塑料零件的功能性
明确塑料件必须实现的功能及与产品其它部分或环境空间的相互关系，以确保其
功能的有效性。主要从以下三方面考虑：
a.物质功能 与塑料件结构、强度、材质、成型工艺方法等有关。
b.环境功能 人与物处于一定的环境之中，周围环境条件必然会对人与物发生深
刻的影响。设计塑料件时，应对其工作环境作全面充分的了解。对于环境诸因素的影响，在设计塑料件的过程中应予以充分考虑，并采取相应的措施予以解决。
c.使用功能 满足塑料件使用功能要求。
4.4.1.2 性能指标
塑料件的性能受多种因素的影响。就其强度来说，它与以下诸因素有关：塑料件
的使用环境及受载情况；塑料件的结构设计，如强度设计、刚度设计，加强肋、金属嵌件的采用等；与塑料件成型有关的因素，如浇口类型、位置及尺寸、熔接痕、物料的流动特性、流动取向、残余变形与应力等；与材料的物性有关的因素，如热固性塑料与热塑性塑料、均聚物与共聚物、非结晶型与结晶型聚合物、聚合度以及塑料的组分及其配比等。
对塑料件结构及使用条件进行分析，根据材料的相关物性数据、试验结果，制订
出合理的性能指标要求。
4.4.1.2.1 塑料件承受外力的要求
a.静态载荷（压缩与拉伸、塑件自重）；
b.动态载荷（反复载荷、疲劳强度）；
c.冲击载荷（冲击强度，带切口的塑料件与不带切口的塑料件冲击强度会相差很多）；
d.加载速度与延续时间；
e.振动载荷；
f.摩擦与磨耗性能；
g.蠕变强度；
h.弯曲与扭曲；
i.剪切载荷与强度。
4.4.1.2.2 塑料件电性能要求
a.对高工作电压的要求；
b.对高工作频率的要求；
c.对大工作电流的要求。
4.4.1.2.3 塑料件的工作环境要求
a.温度极限（塑料件工作的最高、最低及平均温度，材料的脆化温度、热变形温度、分解温度等）；
b.对耐化学药物和溶剂性能的要求；
c.对暴露在阳光或其他辐射源中的塑料件的要求；
d.对承受雨露、风沙、冰雹、尘埃等作用的塑料件的要求。
4.4.1.2.4 其他要求
a.塑料件的可能最大用量；
b.塑料件的成型加工方法；
c.预计塑料件使用寿命和更换时间.
对于每一项性能要求，都要有具体的性能指标值。如果是出口到国外的产品，还
应参照相关的国际标准及全球普遍采用的欧美国家制订的行业标准。
4.4.1.3 电工类塑料件基本性能指标
我公司应用较多的电绝缘结构塑料件的基本性能指标如下：
a.介电强度；
b.相对介电常数；
c.介质损耗因数；
d.耐电弧性；
e.耐漏电痕迹性
f.疲劳强度；
g.蠕变强度；
h.机械强度；
i.耐热性；
j.摩擦与磨耗特性；
k.阻燃特性。
4.4.2 材料选用
塑料材料的正确选择，是决定塑料件设计成功与失败的重要因素之一。
4.4.2.1 选材依据及方法
初选塑料材料的主要依据有两个：一个是塑料件的工作环境及其使用性能要求；
再一个是塑料材料生产商所提供的材料性能数据。根据材料的性能指标要求，对照材料的性能数据资料，先选出较为适用的数种性能相近的材料。然后，对这几种初选材料进行全面的综合性能分析、对比评价，从其中选出技术经济效益好、安全实用、加工性能优良者，作为优选材料。
选择材料要从塑料件用途、材料物性、成型加工工艺、经济、安全等多方面加以
综合考虑。
在塑料件用途方面，应着重考虑材料对用途的适应性，塑料件的使用状态因用途
而异。使用状态包括其使用环境以及在使用过程中承受外力的类型、大小和力的施加方式等内容。
在材料物性方面，要选择适于塑料件用途的材料。主要考虑的材料性能有密度、色泽、透明度、力学性能、电性能、化学性能、耐久性和成型工艺性等。
在安全方面，应当考虑材料的生产工艺、使用状态对操作者健康和生命安全的影响。主要考虑在使用塑料件时对人的危害，电气、火灾、卫生等方面的安全，要满足有关标准、法规的要求。
在选择塑料件材料时，还应满足其成型工艺对材料的性能要求。成型方法不同，对塑料材料的性能要求不同。如果材料的性能满足零件的使用要求，而成型工艺性能很差，则很难采用恰当的成型工艺把材料加工成所需要的塑料件，或者很难得到合格
的塑料件。
选择材料时，应严格地根据塑料件使用性能与持续使用时间、温度、环境的关系，以及应用状态来决定适用材料。选好材料之后，应对材料使用性能进行评价。评价材料使用性能的方法有两个，一是通过有关的工程计算决定对材料的取舍，另一个办法是凭借直观经验和判断来决定对材料的取舍。
4.4.2.2 材料性能数据校核
选择材料时，应根据有关资料和数据对材料性能进行评价，可利用材料性能关系
及数据作如下校核：
a.应力—应变曲线 在热塑性塑料的典型应力—应变曲线图上，在一定范围内应
变随着应力的增加而增大，应变与应力呈直线关系，适用于弹性设计原理。以后随着应力的增加应变的增幅加大，应力与应变呈曲线关系。
b.弹性模量 弹性模量是用来表示材料的固有刚度的，又称为扬氏模量。 c.蠕变 在设计塑料件时，蠕变是确定负载持续时间所必须的数据。蠕变对塑料
结构件的强度、刚度的可靠性、尺寸稳定性有较大程度的影响。
d.应力松弛 设计垫片、弹簧、密封圈、压配合组件等一类塑料件时，应注意这
个问题。
e.疲劳 疲劳是塑料件承受一定时间的周期性载荷的作用时，所出现的一种失效
形式。疲劳极限是塑料件处于重复载荷作用下的最大允许设计应力。疲劳指数对于设计承受周期性作用力的塑料件是必要的。在疲劳强度要求高的负载区域内，需要材料质量分布更均匀。在实际设计塑料件的工作应力时，建议在疲劳极限上应有 10％的安全系数。
f.抗老化与耐化学药品性 塑料材料在光、热、射线、湿度、微生物等因素的影
响下，性能会随时间推移而劣化。塑料材料在特定化学药品的作用下，会引起腐蚀、溶解、溶胀、开裂、发粘、脆化、形状和尺寸改变、性能降低等现象。
4.4.3 结构设计
塑料件的结构基本上由功能结构、工艺结构及造型结构三部分组成。其中，功能结构设计是核心，工艺结构和造型结构设计是在满足功能结构设计的基础上而进行的设计。在设计塑料件时，应当把这三种结构设计有机地结合起来，以便更好地发挥塑料件的使用价值。
4.4.3.1 功能结构设计
塑料件的结构、形状在满足其功能要求的前提下，应力求简单、明了、可靠。结构简单的塑料件易满足其使用功能要求，并可实现经济、安全的目的。
在设计塑料件时，应当了解该塑料件是单独使用，还是与其他塑料件组合起来使用；在使用过程中，它的主要功能和辅助功能是什么。如果它是与其他塑料件组合起来使用，那么它的哪些部分结构、形状、尺寸受其他零件制约，不可变动；哪些部分的结构、形状、尺寸可以通过直观判断、试验后加以修改。
塑料件各部分的强度，可以通过选材、合理地分配材料，必要的强度和刚度计算，模拟或实用试验等办法予以解决。
为了提高塑料件刚度，应尽量不设计成平面而设计成曲面或拱顶结构，恰当地利用加强肋、皱折断面、凸起和夹芯层结构等。
在设计某些特殊塑料件及其布局时，要考虑操作者的操作方便性和安全性等。
4.4.3.2 工艺结构设计
在保证零件可靠实施其使用功能的前提下，进行工艺结构设计。首先，要选择合适的材料，以保证塑料件在使用中的可靠性及耐久性，并熟悉所选材料的加工工艺性能、成型方法及成型工艺对塑料件工艺结构方面的要求。
以注射成型塑料件为例，其工艺结构设计正确，便可保证塑料件顺利地成型、脱模、提高塑料件质量、避免塑料件在成型中出现裂纹、凹陷、气孔、银纹、疏松等一系列成型缺陷，确保塑料件的内在与表观质量。
除以上所述外，还应对塑料件成型以后的焊接、铆接、电镀、涂装、印刷、压花、机械加工等后加工工序加以考虑，并在塑料件的结构设计上采取相应的措施，借以保证这些加工的顺利进行及加工质量。
4.4.3.3 造型结构设计
对于工业用途塑料件，主要是指在满足功能要求、不增加成本或成本增加较少的前提下，通过外部造型设计对塑料件予以适当的装饰和美化。
塑件造型设计系指按照美术法则，如对比与调合、概括与简单、对称与平衡、尺寸与比例、主从、比拟、联想等对塑件外观形状、图案、色彩及其相互的结合进行设计，通过视觉给人以美的感觉。工业塑件的造型设计是一门技术与艺术相结合的多元交叉科学。
“实用、经济、美观”是塑件造型设计的基本原则。
4.4.4 尺寸设计
a.塑件尺寸确定 在设计塑料件时，可根据其使用要求与其在整个产品中和其他塑料件(或金属零件)的组合关系，环境以及操作者的生理结构特点来确定它的尺寸。塑件中的某些尺寸受其他因素制约，不易变更；而另一些尺寸可根据实际情况灵活处理，从总体结构上予以确定。要对塑料件各部分结构要素进行全面分析，通过必要的力学计算，确定出塑件各个部分的尺寸。
b.塑件尺寸公差 我国现行模塑件尺寸公差标准为GB／T14486——93。图纸上公差尺寸要按照国标上规定的值进行标注。常用材料分类和公差等级选用见下表。
常用材料分类和公差等级
4.4.5 塑件表面质量
与金属零件一样，塑料件的表面粗糙度对它的使用性能是有影响的。塑料件的强度与它的表面粗糙度有直接关系。表面显微不平的凹陷处正是应力集中处，且凹陷越深，它的半径越小，则应力集中就越大。另外，粗糙度大的塑件表面的耐腐蚀性也差。 从塑料件的表面功能出发，对塑料件表面粗糙度提出要求，必要时可根据塑料件
的使用性能要求，对表面缺陷如擦伤、气泡、缩痕、云纹等的尺寸、数量及其分布情况加以限制。
4.4.6 性能评价
塑件设计完成以后，应对塑件的性能进行综合评价。值得注意的是，塑料零件性能受加工工艺条件的影响较大。例如，模塑塑件强度受工艺因素（如模塑压力、熔料流动方向、熔体温度、保压时间、冷却条件等）、塑件的均匀性（密度、壁厚等）影响很大。采用不同的模塑成型方法和不同的塑件几何结构，可导致其性能指标的重大变化。
4.5 注塑件与模压件工艺设计
设计塑件时，选择合适的成型工艺非常重要。根据成型工艺要求设计的塑件，不仅能保证顺利成型、不产生缺陷，而且能达到降低成本，提高生产效率的目的。
4.5.1塑件上侧面凸凹的设计
塑料零件壁面上局部凸起或凹陷部分（包括孔）称为凸凹。带凸凹的模塑塑件模具通常需采用对开式凹模、侧向抽芯、侧向滑块等抽芯机构，模具结构复杂，设计、制造费用高，模塑周期长，塑件制造成本高，且会在分型面上留下毛边。因此，无特殊需要的情况下，塑料件应尽量避免侧面凸凹结构，或使侧面凸凹结构的数量减至最少。
在侧面必须带有凸凹结构时，巧妙地局部改变(当然，要以不影响塑件的使用功能为前提)塑料件的形状和结构，可使成型模具省去侧向分型机构，直接开模。
4.5.2 塑件脱模斜度设计
脱模斜度指平行于模具启闭方向塑件壁面的倾斜度，也泛指侧抽芯方向。塑料从熔融状态转变为固体状态将产生一定量的尺寸收缩，会使塑件紧紧地抱住模具型芯或型腔中凸起部分。为此，除模具型腔表面粗糙度数值要低外，设计塑件时必须考虑在内表面和外表面，沿脱模方向要有足够的脱模斜度，否则会发生脱模困难，或顶出时擦伤、甚至损坏塑件。
脱模斜度与成型塑料的种类、收缩率的大小、塑件的几何形状和壁厚、模具的结构、表面粗糙度及加工方法、模塑的工艺条件等因素有关。在一般情况下，若斜度不妨碍制品的使用，则可将斜度值取得大一些。只有塑件高度不大时，才允许不设计斜度。部分塑料成型时推荐的脱模斜度见下表。
部分塑料成型时的推荐脱模斜度
脱模斜度可在塑件公差范围内，也可在公差范围之外。一般情况下，脱模斜度不包括在塑件公差范围内。塑件的最小脱模斜度值如下表。
塑件的最小脱模斜度
4.5.3 塑件壁厚工艺设计
塑件的壁厚应满足强度、结构、重量、刚度、脱模力及装配等各项使用要求。塑料成型工艺对塑件壁厚有一定的要求，壁厚过小，成型时流动阻力大，大型复杂塑件就难以充满型腔；壁厚过大，不但浪费材料，而且易产生气泡、缩孔、翘曲等缺陷。在满足使用要求的前提下，塑件的壁厚应均匀一致，壁厚均匀一致有利于消除或减小塑件内应力，防止塑件扭曲变形或裂纹，亦可节省原材料和缩短成型时间。
塑料件的壁厚与流程有密切关系，流程是指熔体从进浇口起流向型腔各处的距离。各种塑料在其常规工艺参数下，流程大小与塑件壁厚成正比例。常用塑料模塑塑件的壁厚推荐值如下表。
常用塑料模塑塑件壁厚推荐值
4.5.4 加强肋的工艺设计
在不增加塑件壁厚的情况下，在合适部位设置加强肋，可使塑件强度与刚度得到改善，并能有效地避免塑件翘曲变形。就注射与传递成型来讲，加强肋还可起辅助浇道的作用，改善塑料的流动填充状态有利于塑件成型。
设计加强肋时，应注意以下问题。若加强肋根部的厚度大于塑件壁厚，则相应部位易产生缩坑；厚大的加强肋，成型时易产生缩坑等缺陷，多个对称设置的薄、小的加强肋同样能达到增加塑件强度与刚度的目的，而不会产生工艺问题；在必须采用较高大的加强肋时，在容易形成缩痕的部位(肋的背面)可以设计花纹或沟槽，来遮掩缩痕、塌坑等缺陷。 4.5.5 圆角的工艺设计
在塑料零件内外表面的交接转折处，以及三个壁面接合处的转角都应设计成圆角过渡，以便于物料流动和消除应力集中，从而保证零件外观和内在质量，增加零件的强度，也有利于延长模具的使用寿命。理想的内圆角应在塑件壁厚的1/4以上。 4.5.6 支承面的工艺设计
如以塑件整个底平面作为支承面，在成型后则很难保证该面的平面度。在设计塑件时采用凸边或几个凸起的支脚作为支承，则可避免此种情况的发生。经常采用的是边框支承和三点支承结构。 4.5.7 孔的工艺设计
塑料件上常常需要设置用于装配、连接、装饰、通风、透气、隔栅等目的的不同形状和尺寸的孔。从成型方法上可分为成型孔和后加工孔。塑件成型孔是由模具中的型芯通过模塑直接形成的孔。后加工孔是成型后通过在塑件上进行二次加工的方法获得，后加工孔工艺，不在本工艺要求讨论之列。
塑件上的成型孔，从结构上可分为盲孔、通孔、阶梯孔和相贯孔等几种。设计孔时，既要满足零件的使用要求，还要使孔的形状、位置利于塑件成型，而且要保证塑件有足够的使用强度，同时也要兼顾到模具上成型孔、型芯本身的使用强度。孔的极限尺寸推荐值见下表。
孔的极限尺寸推荐值(mm)
4.5.8 凸台工艺设计
塑件上突出的柱状台阶称为凸台。凸台的形状有长条形、圆形、方形、矩形、圆弧形等。
设计凸台时应注意如下问题： a.尽可能将凸台设计在拐角处；
b.应有足够的脱模斜度，以利于塑件脱模； c.塑件上细而高的凸台，应设有凸台加强肋；
d.凸台应尽量靠近塑件侧壁面，有利于改善模具型腔中熔体流动状态，增大凸台的强度和充填密实度；
e.凸台与壁面接合处应有足够的圆角； f.凸台直径应等于凸台内孔直径的2倍； g.凸台的高度不应超过凸台外径的1倍； h.凸台内螺钉底部的下面应留有间隙；
i.凸台壁厚，不得超过与它相连的底部平面壁厚的 3／4（最好是1／2）。
4.5.9 嵌件工艺设计
在塑料零件成型过程中，直接将金属件或其他材料的塑料件嵌入其中，使之成为模塑塑件不可拆卸的组成部分，这些嵌入塑料件中的零件称为嵌件。嵌件在塑料件中起着功能性作用，以满足抗蚀性、抗磨性、导磁性、导电性、尺寸稳定性、表面装饰、提高制造精度以及方便装拆等一些特殊的要求。由于用途不同，嵌件的形式与材料也不同，嵌件可由铜、铝、钢、合金等金属材料或陶瓷、玻璃、塑料、木材等非金属材料制成，以金属嵌件使用最多。
嵌件必须牢固固定在塑件中，以防止嵌件在塑件内旋转和被拔出。嵌件体可分为接触塑料和不接触塑料两部分。接触塑料部分是指嵌入塑件中的部分，应设法增加嵌件嵌入塑件中的牢固性；不接触塑料部分是指嵌件外露部分，主要考虑嵌件的使用要求和成型前方便又牢固地将嵌件置于模具型腔内。
a.全属嵌件设计
金属嵌件采用车削或冲压方法加工，一般有螺杆、台阶杆、轴销、针状件、接线柱等，常用于导电、配合定位、连接紧固等方面。
套管形阴(中空)嵌件，是最常用的嵌件形式之一。一般有螺纹套、轴套和薄壁套管等，常用于拆卸频繁、受力较大的场合或导电部位的连接。
片针形嵌件，是最常用的嵌件形式之一。一般有导电片、插针、接触片、焊片等，多用于导电场合，如接线端子上的插针。
小型圆柱形嵌件可采用开槽和滚花结构，以保证嵌件牢固地固定在塑件内。滚花槽深1～2mm。小型嵌件受力很小时，可采用菱形滚花，而不开槽。
两端伸出塑件表面的阳嵌件的外伸部分，在成型时要分别插入模具凹模和凸模的孔中，若凸、四模的孔中心线不重合，闭模时会擦伤、挤弯嵌件外伸部分，甚至损坏模具。因此，应尽量不采用两端外伸结构的阳嵌件。
b.嵌件在塑件中的位置
虽然嵌件的位置主要由塑料件的使用功能确定，但嵌件在塑件中的位置是否合适，直接关系到塑件外观、强度及使用性能，对成型操作、模具结构及塑件外观修饰等都有影响。以下几项可供设计时参考。
嵌件底部如直接被塑料材料包覆，则底部塑料层的厚度应大于嵌件外径的1/6，否则，此部位会产生波纹形缩痕。
金属嵌件用作导电接线柱时，嵌件伸出塑件表面的凸台高度应超过此处可能产生
的电弧或火花的长度。在这种应用场合，当电路断开时，接线柱上会产生电弧或火花，聚集在此局部的能量可烧焦嵌件周围塑料，而引起嵌件松脱。
c.嵌件周围塑料层厚度
嵌件周围塑料层应有足够厚度，其与塑料种类、塑料与嵌件材料的热膨胀系数、嵌件大小等有关，主要是与塑料的相对断裂伸长率有关。通常金属嵌件与塑料材料两者的线膨胀系数值相差甚大，所以塑料层厚度应大些。金属嵌件周围塑料层的参考厚度见下表。
金属嵌件周围塑料层的厚度(mm)
5 增强塑料零件设计
增强塑料是一类以纤维型增强物混入树脂中的复合材料。纤维型增强物有玻璃纤维、硼纤维、碳纤维和陶瓷纤维等，最常用的是玻璃纤维。玻璃纤维增强塑料已成为一个具有独立体系的高功能合成增强塑料。其中某些塑料如ABS、PS、PA、PC、PP、PBT、PET等，通过增强后，其强度类似于金属材料，而且耐热、耐老化、耐化学腐蚀、抗紫外线、电性能等都有所提高。 5.1 玻璃纤维增强塑料的特点如下：
a.玻璃纤维增强塑料的拉伸强度可提高2倍以上，刚度也有大幅提高； b.增强塑料的线膨胀系数明显减小，且低温下的冲击强度基本不变；
c.增强塑料的成型收缩率、蠕变速率及尺寸随温度的变化率都减小，硬度和耐磨性有所提高；
d.纤维增强塑料件不透明，塑件表面显露纤维，且粗糙度值增大，塑件难以进行表面金属化，力学挠性降低；
e.具有较高的热变形温度； f.成型收缩率变小；
g.由于玻璃纤维的含量不同，纤维长度不同，在塑件中的纤维分布不同而产生方向性收缩，使塑件机械强度和尺寸精度出现各项异性。 5.2 增强塑料件的设计原则如下：
a.同一塑件的壁厚设计应尽可能均一，避免成型时由于收缩不均而发生变形。一般增强塑件壁厚不小于2mm，这样可以保证熔融塑料的流动性及成型工艺要求，且熔接痕部位强度不会降低太大。若壁厚过薄，会造成成型困难、塑件表面密度和芯层密度不一致，从而造成机械性能不稳定，且纤维分布不均。
b.脱模斜度比非增强塑料要大，通常在1°30′以上。 c.可考虑设置加强肋，以提高熔体的充模能力。 d.塑件上不适宜制做细牙螺纹。
e.不宜制造用于装饰结构的塑件。因增强塑件的表面比未增强塑件的表面粗糙。
塑料件结构与工艺技术规范
1 主题内容与适用范围
本规范规定了注射成型塑料件、压制成型塑料件(主要指电子和电气用绝缘、结构塑料件)的工艺技术要求。
本规范适用于用模具方法直接成型（注射成型、压制成型）的塑料件。不适用于采用机械加工等二次加工方法获得的塑料件。
2 引用标准
GB/T2035-1996 塑料术语及其定义
GB/T14234-1993 塑料件表面粗糙度
GB/T14486-1993 工程塑料模塑塑料件尺寸公差
3 常用术语
3.1 塑料
以高聚物(有时用单体在加工过程中直接聚合)为主要成分，在加工为成品的某阶段可流动成型的材料。弹性材料也可流动成型，但不认为是塑料。
3.2 热塑性塑料
在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。
3.3 热固性塑料
因受热或其他条件能固化成为不熔不溶性物料的塑料。
3.4 增强塑料
含有增强材料(一般为玻璃纤维、纺织物、石棉、纸、碳纤维等)而某些力学性能比原塑料有显著提高的一种塑料。
3.5 模塑
塑料成型加工工艺的一种。在压力下(一般还同时加热)，借助模具或口模使塑料材料成型的过程。
3.6 注射成型
使热塑性或热固性模塑料先在加热料筒中均匀塑化，而后由柱塞或移动螺杆推挤到闭合模具中成型的一种工艺方法。
3.7 二次加工
成型后的塑料零件或型材，按需要进行的再加工，例如机械加工、焊接、修饰等。
3.8 模具
成型中赋予塑料零件形状所用部件的组合体。
3.9 浇口
在注射与传递模塑模具中，熔融物料由分流道注入模具型腔时所经过的狭窄通道。
3.10 比强度
材料在断裂点的强度(通常用拉伸强度)与其密度之比。
3.11 表面电阻率
平行于通过材料表面上电流方向的电位梯度与表面单位宽度上的电流之比，用欧姆表示。
3.12 绝缘电阻
指绝缘材料的电阻。
3.13 耐电弧性
塑料材料抵抗由高压电弧作用引起变质的能力，通常用电弧陷在材料表面引起炭化至表面导电所需的时间表示。
3.14 耐化学性
塑料耐酸、碱、盐、溶剂和其它化学物质的能力。
3.15 耐溶剂性
塑料抵抗溶剂引起的溶胀、溶解、龟裂、或脆化的能力。
3.16 内应力
在没有外力存在下，材料内部由于加工成型不当、温度变化、溶剂作用等原因所产生的应力。
3.17 应力开裂
长时间或反复施加低于塑料力学性能的应力，从而引起塑料外部或内部产生裂纹的现象。
3.18 蠕变
在恒定应力作用下，塑料材料的应变随时间不断增大的现象，称为蠕变。
3.19 应力松驰
维持塑料材料形变的应力随时间的推移而衰减的现象，称为应力松驰。
3.20 疲劳
在交变周期性应力或频繁的重复应力作用下，塑料力学性能衰减以至破坏的现象。 4 工艺技术要求
4.1 塑料的特性及用途
塑料材料的密度小，一般仅为钢的1／4～l／7，铝的1／2左右。塑料通常对酸、
碱、盐及有机溶剂等化学药物有良好的抗腐蚀能力。几乎所有的塑料，都具有良好的电绝缘性和耐电弧性，可与绝缘性能优异的陶瓷、橡胶等媲美而同时它又可制成具有一定导电性的功能材料。塑料还有优异的耐磨、减摩及自润滑性能，对异物有良好的埋没性与就范性，并有极高的比强度。例如玻璃纤维增强塑料的比拉伸强度（拉伸强度与密度之比）高达1700～4000，而普通钢材仅为1600左右。塑料还具有优良的吸收振动能、冲击能以及抗疲劳与消声的作用。许多塑料的着色性能、涂装电镀性能、与装饰性能亦十分突出。此外，塑料的加工性能好，生产过程简单，成本低，生产效率高，极易实现塑件生产过程自动化操作与无人化管理。
塑料材料的上述优良性能，使得它在机械工业、电子工业、电器工业、航空航天
工业、汽车工业、化学工业、建筑工业、农林渔业、钢铁工业、包装工业以及日用杂件等诸多领域均获得广泛地运用。塑料材料在电力继电器、电力自动化产品中的应用更为我们大家所熟悉。
4.2 塑料件工程设计内容
在对塑料零件功能进行充分分析的基础上，确定塑料件的整体结构、各部分几何
形状、材质、尺寸要求及强度等。
设计合理的塑料件，在正常的使用过程中会始终保持其可靠的工作性能。塑料件
工程设计，涉及到如下内容：
a.功能设计 塑料件实现的功能直接决定其形状结构及与其它零部件的装配关系。因此功能设计也是满足塑料件最终使用要求的设计，
b.材料设计 即材料的选择和确定。应考虑塑料材料的设计极限以及工作强度，如果有必要的话，还包括材料的固有欠缺。
c.成型方法考虑 选择何种成型工艺方法制造塑料件。不同的成型工艺方法所能达到的塑料件的形状复杂程度与尺寸精度不同。注塑成型工艺能达到形状最复杂、精度最高的要求。
d.质量控制设计 应考虑生产过程中，保证某些要求很高的质量指标的难易程度，关系到批量生产塑料件的成品率及生产成本。因此，合理地确定塑料件的技术要求是至关重要的。
e.着色与装饰设计 此乃塑料件外观设计（亦有功能考虑在内）。主要指塑料材
料着色、表面电镀、喷涂及麻纹、木纹、皮革纹等的处理。
f.性能检测设计 设计人员应考虑塑料件工作性能指标的检测方法。所研制或设
计的塑料零件，最终能否满足产品目标和功能要求，要进行相应的性能检测及试验验证。
4.3 设计思想
利用科学的、合乎逻辑的设计思想作指导，是塑料件设计获得成功的基本保证。
4.4 设计步骤
4.4.1 功能设计
4.4.1.1 塑料零件的功能性
明确塑料件必须实现的功能及与产品其它部分或环境空间的相互关系，以确保其
功能的有效性。主要从以下三方面考虑：
a.物质功能 与塑料件结构、强度、材质、成型工艺方法等有关。
b.环境功能 人与物处于一定的环境之中，周围环境条件必然会对人与物发生深
刻的影响。设计塑料件时，应对其工作环境作全面充分的了解。对于环境诸因素的影响，在设计塑料件的过程中应予以充分考虑，并采取相应的措施予以解决。
c.使用功能 满足塑料件使用功能要求。
4.4.1.2 性能指标
塑料件的性能受多种因素的影响。就其强度来说，它与以下诸因素有关：塑料件
的使用环境及受载情况；塑料件的结构设计，如强度设计、刚度设计，加强肋、金属嵌件的采用等；与塑料件成型有关的因素，如浇口类型、位置及尺寸、熔接痕、物料的流动特性、流动取向、残余变形与应力等；与材料的物性有关的因素，如热固性塑料与热塑性塑料、均聚物与共聚物、非结晶型与结晶型聚合物、聚合度以及塑料的组分及其配比等。
对塑料件结构及使用条件进行分析，根据材料的相关物性数据、试验结果，制订
出合理的性能指标要求。
4.4.1.2.1 塑料件承受外力的要求
a.静态载荷（压缩与拉伸、塑件自重）；
b.动态载荷（反复载荷、疲劳强度）；
c.冲击载荷（冲击强度，带切口的塑料件与不带切口的塑料件冲击强度会相差很多）；
d.加载速度与延续时间；
e.振动载荷；
f.摩擦与磨耗性能；
g.蠕变强度；
h.弯曲与扭曲；
i.剪切载荷与强度。
4.4.1.2.2 塑料件电性能要求
a.对高工作电压的要求；
b.对高工作频率的要求；
c.对大工作电流的要求。
4.4.1.2.3 塑料件的工作环境要求
a.温度极限（塑料件工作的最高、最低及平均温度，材料的脆化温度、热变形温度、分解温度等）；
b.对耐化学药物和溶剂性能的要求；
c.对暴露在阳光或其他辐射源中的塑料件的要求；
d.对承受雨露、风沙、冰雹、尘埃等作用的塑料件的要求。
4.4.1.2.4 其他要求
a.塑料件的可能最大用量；
b.塑料件的成型加工方法；
c.预计塑料件使用寿命和更换时间.
对于每一项性能要求，都要有具体的性能指标值。如果是出口到国外的产品，还
应参照相关的国际标准及全球普遍采用的欧美国家制订的行业标准。
4.4.1.3 电工类塑料件基本性能指标
我公司应用较多的电绝缘结构塑料件的基本性能指标如下：
a.介电强度；
b.相对介电常数；
c.介质损耗因数；
d.耐电弧性；
e.耐漏电痕迹性
f.疲劳强度；
g.蠕变强度；
h.机械强度；
i.耐热性；
j.摩擦与磨耗特性；
k.阻燃特性。
4.4.2 材料选用
塑料材料的正确选择，是决定塑料件设计成功与失败的重要因素之一。
4.4.2.1 选材依据及方法
初选塑料材料的主要依据有两个：一个是塑料件的工作环境及其使用性能要求；
再一个是塑料材料生产商所提供的材料性能数据。根据材料的性能指标要求，对照材料的性能数据资料，先选出较为适用的数种性能相近的材料。然后，对这几种初选材料进行全面的综合性能分析、对比评价，从其中选出技术经济效益好、安全实用、加工性能优良者，作为优选材料。
选择材料要从塑料件用途、材料物性、成型加工工艺、经济、安全等多方面加以
综合考虑。
在塑料件用途方面，应着重考虑材料对用途的适应性，塑料件的使用状态因用途
而异。使用状态包括其使用环境以及在使用过程中承受外力的类型、大小和力的施加方式等内容。
在材料物性方面，要选择适于塑料件用途的材料。主要考虑的材料性能有密度、色泽、透明度、力学性能、电性能、化学性能、耐久性和成型工艺性等。
在安全方面，应当考虑材料的生产工艺、使用状态对操作者健康和生命安全的影响。主要考虑在使用塑料件时对人的危害，电气、火灾、卫生等方面的安全，要满足有关标准、法规的要求。
在选择塑料件材料时，还应满足其成型工艺对材料的性能要求。成型方法不同，对塑料材料的性能要求不同。如果材料的性能满足零件的使用要求，而成型工艺性能很差，则很难采用恰当的成型工艺把材料加工成所需要的塑料件，或者很难得到合格
的塑料件。
选择材料时，应严格地根据塑料件使用性能与持续使用时间、温度、环境的关系，以及应用状态来决定适用材料。选好材料之后，应对材料使用性能进行评价。评价材料使用性能的方法有两个，一是通过有关的工程计算决定对材料的取舍，另一个办法是凭借直观经验和判断来决定对材料的取舍。
4.4.2.2 材料性能数据校核
选择材料时，应根据有关资料和数据对材料性能进行评价，可利用材料性能关系
及数据作如下校核：
a.应力—应变曲线 在热塑性塑料的典型应力—应变曲线图上，在一定范围内应
变随着应力的增加而增大，应变与应力呈直线关系，适用于弹性设计原理。以后随着应力的增加应变的增幅加大，应力与应变呈曲线关系。
b.弹性模量 弹性模量是用来表示材料的固有刚度的，又称为扬氏模量。 c.蠕变 在设计塑料件时，蠕变是确定负载持续时间所必须的数据。蠕变对塑料
结构件的强度、刚度的可靠性、尺寸稳定性有较大程度的影响。
d.应力松弛 设计垫片、弹簧、密封圈、压配合组件等一类塑料件时，应注意这
个问题。
e.疲劳 疲劳是塑料件承受一定时间的周期性载荷的作用时，所出现的一种失效
形式。疲劳极限是塑料件处于重复载荷作用下的最大允许设计应力。疲劳指数对于设计承受周期性作用力的塑料件是必要的。在疲劳强度要求高的负载区域内，需要材料质量分布更均匀。在实际设计塑料件的工作应力时，建议在疲劳极限上应有 10％的安全系数。
f.抗老化与耐化学药品性 塑料材料在光、热、射线、湿度、微生物等因素的影
响下，性能会随时间推移而劣化。塑料材料在特定化学药品的作用下，会引起腐蚀、溶解、溶胀、开裂、发粘、脆化、形状和尺寸改变、性能降低等现象。
4.4.3 结构设计
塑料件的结构基本上由功能结构、工艺结构及造型结构三部分组成。其中，功能结构设计是核心，工艺结构和造型结构设计是在满足功能结构设计的基础上而进行的设计。在设计塑料件时，应当把这三种结构设计有机地结合起来，以便更好地发挥塑料件的使用价值。
4.4.3.1 功能结构设计
塑料件的结构、形状在满足其功能要求的前提下，应力求简单、明了、可靠。结构简单的塑料件易满足其使用功能要求，并可实现经济、安全的目的。
在设计塑料件时，应当了解该塑料件是单独使用，还是与其他塑料件组合起来使用；在使用过程中，它的主要功能和辅助功能是什么。如果它是与其他塑料件组合起来使用，那么它的哪些部分结构、形状、尺寸受其他零件制约，不可变动；哪些部分的结构、形状、尺寸可以通过直观判断、试验后加以修改。
塑料件各部分的强度，可以通过选材、合理地分配材料，必要的强度和刚度计算，模拟或实用试验等办法予以解决。
为了提高塑料件刚度，应尽量不设计成平面而设计成曲面或拱顶结构，恰当地利用加强肋、皱折断面、凸起和夹芯层结构等。
在设计某些特殊塑料件及其布局时，要考虑操作者的操作方便性和安全性等。
4.4.3.2 工艺结构设计
在保证零件可靠实施其使用功能的前提下，进行工艺结构设计。首先，要选择合适的材料，以保证塑料件在使用中的可靠性及耐久性，并熟悉所选材料的加工工艺性能、成型方法及成型工艺对塑料件工艺结构方面的要求。
以注射成型塑料件为例，其工艺结构设计正确，便可保证塑料件顺利地成型、脱模、提高塑料件质量、避免塑料件在成型中出现裂纹、凹陷、气孔、银纹、疏松等一系列成型缺陷，确保塑料件的内在与表观质量。
除以上所述外，还应对塑料件成型以后的焊接、铆接、电镀、涂装、印刷、压花、机械加工等后加工工序加以考虑，并在塑料件的结构设计上采取相应的措施，借以保证这些加工的顺利进行及加工质量。
4.4.3.3 造型结构设计
对于工业用途塑料件，主要是指在满足功能要求、不增加成本或成本增加较少的前提下，通过外部造型设计对塑料件予以适当的装饰和美化。
塑件造型设计系指按照美术法则，如对比与调合、概括与简单、对称与平衡、尺寸与比例、主从、比拟、联想等对塑件外观形状、图案、色彩及其相互的结合进行设计，通过视觉给人以美的感觉。工业塑件的造型设计是一门技术与艺术相结合的多元交叉科学。
“实用、经济、美观”是塑件造型设计的基本原则。
4.4.4 尺寸设计
a.塑件尺寸确定 在设计塑料件时，可根据其使用要求与其在整个产品中和其他塑料件(或金属零件)的组合关系，环境以及操作者的生理结构特点来确定它的尺寸。塑件中的某些尺寸受其他因素制约，不易变更；而另一些尺寸可根据实际情况灵活处理，从总体结构上予以确定。要对塑料件各部分结构要素进行全面分析，通过必要的力学计算，确定出塑件各个部分的尺寸。
b.塑件尺寸公差 我国现行模塑件尺寸公差标准为GB／T14486——93。图纸上公差尺寸要按照国标上规定的值进行标注。常用材料分类和公差等级选用见下表。
常用材料分类和公差等级
4.4.5 塑件表面质量
与金属零件一样，塑料件的表面粗糙度对它的使用性能是有影响的。塑料件的强度与它的表面粗糙度有直接关系。表面显微不平的凹陷处正是应力集中处，且凹陷越深，它的半径越小，则应力集中就越大。另外，粗糙度大的塑件表面的耐腐蚀性也差。 从塑料件的表面功能出发，对塑料件表面粗糙度提出要求，必要时可根据塑料件
的使用性能要求，对表面缺陷如擦伤、气泡、缩痕、云纹等的尺寸、数量及其分布情况加以限制。
4.4.6 性能评价
塑件设计完成以后，应对塑件的性能进行综合评价。值得注意的是，塑料零件性能受加工工艺条件的影响较大。例如，模塑塑件强度受工艺因素（如模塑压力、熔料流动方向、熔体温度、保压时间、冷却条件等）、塑件的均匀性（密度、壁厚等）影响很大。采用不同的模塑成型方法和不同的塑件几何结构，可导致其性能指标的重大变化。
4.5 注塑件与模压件工艺设计
设计塑件时，选择合适的成型工艺非常重要。根据成型工艺要求设计的塑件，不仅能保证顺利成型、不产生缺陷，而且能达到降低成本，提高生产效率的目的。
4.5.1塑件上侧面凸凹的设计
塑料零件壁面上局部凸起或凹陷部分（包括孔）称为凸凹。带凸凹的模塑塑件模具通常需采用对开式凹模、侧向抽芯、侧向滑块等抽芯机构，模具结构复杂，设计、制造费用高，模塑周期长，塑件制造成本高，且会在分型面上留下毛边。因此，无特殊需要的情况下，塑料件应尽量避免侧面凸凹结构，或使侧面凸凹结构的数量减至最少。
在侧面必须带有凸凹结构时，巧妙地局部改变(当然，要以不影响塑件的使用功能为前提)塑料件的形状和结构，可使成型模具省去侧向分型机构，直接开模。
4.5.2 塑件脱模斜度设计
脱模斜度指平行于模具启闭方向塑件壁面的倾斜度，也泛指侧抽芯方向。塑料从熔融状态转变为固体状态将产生一定量的尺寸收缩，会使塑件紧紧地抱住模具型芯或型腔中凸起部分。为此，除模具型腔表面粗糙度数值要低外，设计塑件时必须考虑在内表面和外表面，沿脱模方向要有足够的脱模斜度，否则会发生脱模困难，或顶出时擦伤、甚至损坏塑件。
脱模斜度与成型塑料的种类、收缩率的大小、塑件的几何形状和壁厚、模具的结构、表面粗糙度及加工方法、模塑的工艺条件等因素有关。在一般情况下，若斜度不妨碍制品的使用，则可将斜度值取得大一些。只有塑件高度不大时，才允许不设计斜度。部分塑料成型时推荐的脱模斜度见下表。
部分塑料成型时的推荐脱模斜度
脱模斜度可在塑件公差范围内，也可在公差范围之外。一般情况下，脱模斜度不包括在塑件公差范围内。塑件的最小脱模斜度值如下表。
塑件的最小脱模斜度
4.5.3 塑件壁厚工艺设计
塑件的壁厚应满足强度、结构、重量、刚度、脱模力及装配等各项使用要求。塑料成型工艺对塑件壁厚有一定的要求，壁厚过小，成型时流动阻力大，大型复杂塑件就难以充满型腔；壁厚过大，不但浪费材料，而且易产生气泡、缩孔、翘曲等缺陷。在满足使用要求的前提下，塑件的壁厚应均匀一致，壁厚均匀一致有利于消除或减小塑件内应力，防止塑件扭曲变形或裂纹，亦可节省原材料和缩短成型时间。
塑料件的壁厚与流程有密切关系，流程是指熔体从进浇口起流向型腔各处的距离。各种塑料在其常规工艺参数下，流程大小与塑件壁厚成正比例。常用塑料模塑塑件的壁厚推荐值如下表。
常用塑料模塑塑件壁厚推荐值
4.5.4 加强肋的工艺设计
在不增加塑件壁厚的情况下，在合适部位设置加强肋，可使塑件强度与刚度得到改善，并能有效地避免塑件翘曲变形。就注射与传递成型来讲，加强肋还可起辅助浇道的作用，改善塑料的流动填充状态有利于塑件成型。
设计加强肋时，应注意以下问题。若加强肋根部的厚度大于塑件壁厚，则相应部位易产生缩坑；厚大的加强肋，成型时易产生缩坑等缺陷，多个对称设置的薄、小的加强肋同样能达到增加塑件强度与刚度的目的，而不会产生工艺问题；在必须采用较高大的加强肋时，在容易形成缩痕的部位(肋的背面)可以设计花纹或沟槽，来遮掩缩痕、塌坑等缺陷。 4.5.5 圆角的工艺设计
在塑料零件内外表面的交接转折处，以及三个壁面接合处的转角都应设计成圆角过渡，以便于物料流动和消除应力集中，从而保证零件外观和内在质量，增加零件的强度，也有利于延长模具的使用寿命。理想的内圆角应在塑件壁厚的1/4以上。 4.5.6 支承面的工艺设计
如以塑件整个底平面作为支承面，在成型后则很难保证该面的平面度。在设计塑件时采用凸边或几个凸起的支脚作为支承，则可避免此种情况的发生。经常采用的是边框支承和三点支承结构。 4.5.7 孔的工艺设计
塑料件上常常需要设置用于装配、连接、装饰、通风、透气、隔栅等目的的不同形状和尺寸的孔。从成型方法上可分为成型孔和后加工孔。塑件成型孔是由模具中的型芯通过模塑直接形成的孔。后加工孔是成型后通过在塑件上进行二次加工的方法获得，后加工孔工艺，不在本工艺要求讨论之列。
塑件上的成型孔，从结构上可分为盲孔、通孔、阶梯孔和相贯孔等几种。设计孔时，既要满足零件的使用要求，还要使孔的形状、位置利于塑件成型，而且要保证塑件有足够的使用强度，同时也要兼顾到模具上成型孔、型芯本身的使用强度。孔的极限尺寸推荐值见下表。
孔的极限尺寸推荐值(mm)
4.5.8 凸台工艺设计
塑件上突出的柱状台阶称为凸台。凸台的形状有长条形、圆形、方形、矩形、圆弧形等。
设计凸台时应注意如下问题： a.尽可能将凸台设计在拐角处；
b.应有足够的脱模斜度，以利于塑件脱模； c.塑件上细而高的凸台，应设有凸台加强肋；
d.凸台应尽量靠近塑件侧壁面，有利于改善模具型腔中熔体流动状态，增大凸台的强度和充填密实度；
e.凸台与壁面接合处应有足够的圆角； f.凸台直径应等于凸台内孔直径的2倍； g.凸台的高度不应超过凸台外径的1倍； h.凸台内螺钉底部的下面应留有间隙；
i.凸台壁厚，不得超过与它相连的底部平面壁厚的 3／4（最好是1／2）。
4.5.9 嵌件工艺设计
在塑料零件成型过程中，直接将金属件或其他材料的塑料件嵌入其中，使之成为模塑塑件不可拆卸的组成部分，这些嵌入塑料件中的零件称为嵌件。嵌件在塑料件中起着功能性作用，以满足抗蚀性、抗磨性、导磁性、导电性、尺寸稳定性、表面装饰、提高制造精度以及方便装拆等一些特殊的要求。由于用途不同，嵌件的形式与材料也不同，嵌件可由铜、铝、钢、合金等金属材料或陶瓷、玻璃、塑料、木材等非金属材料制成，以金属嵌件使用最多。
嵌件必须牢固固定在塑件中，以防止嵌件在塑件内旋转和被拔出。嵌件体可分为接触塑料和不接触塑料两部分。接触塑料部分是指嵌入塑件中的部分，应设法增加嵌件嵌入塑件中的牢固性；不接触塑料部分是指嵌件外露部分，主要考虑嵌件的使用要求和成型前方便又牢固地将嵌件置于模具型腔内。
a.全属嵌件设计
金属嵌件采用车削或冲压方法加工，一般有螺杆、台阶杆、轴销、针状件、接线柱等，常用于导电、配合定位、连接紧固等方面。
套管形阴(中空)嵌件，是最常用的嵌件形式之一。一般有螺纹套、轴套和薄壁套管等，常用于拆卸频繁、受力较大的场合或导电部位的连接。
片针形嵌件，是最常用的嵌件形式之一。一般有导电片、插针、接触片、焊片等，多用于导电场合，如接线端子上的插针。
小型圆柱形嵌件可采用开槽和滚花结构，以保证嵌件牢固地固定在塑件内。滚花槽深1～2mm。小型嵌件受力很小时，可采用菱形滚花，而不开槽。
两端伸出塑件表面的阳嵌件的外伸部分，在成型时要分别插入模具凹模和凸模的孔中，若凸、四模的孔中心线不重合，闭模时会擦伤、挤弯嵌件外伸部分，甚至损坏模具。因此，应尽量不采用两端外伸结构的阳嵌件。
b.嵌件在塑件中的位置
虽然嵌件的位置主要由塑料件的使用功能确定，但嵌件在塑件中的位置是否合适，直接关系到塑件外观、强度及使用性能，对成型操作、模具结构及塑件外观修饰等都有影响。以下几项可供设计时参考。
嵌件底部如直接被塑料材料包覆，则底部塑料层的厚度应大于嵌件外径的1/6，否则，此部位会产生波纹形缩痕。
金属嵌件用作导电接线柱时，嵌件伸出塑件表面的凸台高度应超过此处可能产生
的电弧或火花的长度。在这种应用场合，当电路断开时，接线柱上会产生电弧或火花，聚集在此局部的能量可烧焦嵌件周围塑料，而引起嵌件松脱。
c.嵌件周围塑料层厚度
嵌件周围塑料层应有足够厚度，其与塑料种类、塑料与嵌件材料的热膨胀系数、嵌件大小等有关，主要是与塑料的相对断裂伸长率有关。通常金属嵌件与塑料材料两者的线膨胀系数值相差甚大，所以塑料层厚度应大些。金属嵌件周围塑料层的参考厚度见下表。
金属嵌件周围塑料层的厚度(mm)
5 增强塑料零件设计
增强塑料是一类以纤维型增强物混入树脂中的复合材料。纤维型增强物有玻璃纤维、硼纤维、碳纤维和陶瓷纤维等，最常用的是玻璃纤维。玻璃纤维增强塑料已成为一个具有独立体系的高功能合成增强塑料。其中某些塑料如ABS、PS、PA、PC、PP、PBT、PET等，通过增强后，其强度类似于金属材料，而且耐热、耐老化、耐化学腐蚀、抗紫外线、电性能等都有所提高。 5.1 玻璃纤维增强塑料的特点如下：
a.玻璃纤维增强塑料的拉伸强度可提高2倍以上，刚度也有大幅提高； b.增强塑料的线膨胀系数明显减小，且低温下的冲击强度基本不变；
c.增强塑料的成型收缩率、蠕变速率及尺寸随温度的变化率都减小，硬度和耐磨性有所提高；
d.纤维增强塑料件不透明，塑件表面显露纤维，且粗糙度值增大，塑件难以进行表面金属化，力学挠性降低；
e.具有较高的热变形温度； f.成型收缩率变小；
g.由于玻璃纤维的含量不同，纤维长度不同，在塑件中的纤维分布不同而产生方向性收缩，使塑件机械强度和尺寸精度出现各项异性。 5.2 增强塑料件的设计原则如下：
a.同一塑件的壁厚设计应尽可能均一，避免成型时由于收缩不均而发生变形。一般增强塑件壁厚不小于2mm，这样可以保证熔融塑料的流动性及成型工艺要求，且熔接痕部位强度不会降低太大。若壁厚过薄，会造成成型困难、塑件表面密度和芯层密度不一致，从而造成机械性能不稳定，且纤维分布不均。
b.脱模斜度比非增强塑料要大，通常在1°30′以上。 c.可考虑设置加强肋，以提高熔体的充模能力。 d.塑件上不适宜制做细牙螺纹。
e.不宜制造用于装饰结构的塑件。因增强塑件的表面比未增强塑件的表面粗糙。