塑膠件強(qiáng)度永遠(yuǎn)是機(jī)械工程師關(guān)心的一個(gè)主題。與金屬零件相比，塑膠件強(qiáng)度一般比較低，但通過合理的零件設(shè)計(jì)，塑膠件強(qiáng)度可以大幅度增加辦公而可以擴(kuò)大塑膠件的范圍。

1、通過添加加強(qiáng)肋而不是增加壁厚來提高零件強(qiáng)度

零件設(shè)計(jì)時(shí)可以通過增加壁厚的方法來提高零件強(qiáng)度，但這往往是不合理的。零件壁厚增加不僅會(huì)增加塑膠件重量，而且容易使零件產(chǎn)生縮水、氣泡等缺陷，同時(shí)增加注射生產(chǎn)時(shí)間，降低生產(chǎn)效率。為提高零件的強(qiáng)度，正確的方法是添加加強(qiáng)肋，而不是增加零件壁厚。添加加強(qiáng)肋既能提高零件強(qiáng)度，又可以避免零件發(fā)生縮水、氣泡等缺陷以及生產(chǎn)效率較低等問題。當(dāng)然，加強(qiáng)肋設(shè)計(jì)時(shí)相關(guān)尺寸必須遵循加強(qiáng)肋的設(shè)計(jì)原則，過大的加強(qiáng)肋厚度也會(huì)造成零件縮水、氣泡等缺陷。 兩種增加零件強(qiáng)度2倍的方法。其一是增加壁厚，其二是保持壁厚不變，添加加強(qiáng)肋。為達(dá)到零件強(qiáng)度增加2倍的目的，增加零件壁厚的方法需要增加25%的零件體積，而通過添加加強(qiáng)肋的方法僅僅需要增加7%的零件體積，由此可以看出，添加加強(qiáng)肋是提高零件強(qiáng)度最好的方法。

2、Proe加強(qiáng)肋方向需要考慮載荷方向

需要注意的是，加強(qiáng)肋只能加強(qiáng)塑膠件一個(gè)方向的強(qiáng)度。加強(qiáng)肋方向需要考慮載荷方向，否則不能增加零件抵抗載荷的能力。 如果零件承受的載荷是多個(gè)方向的載荷或扭曲載荷，可以考慮添加X形加強(qiáng)肋或發(fā)散形加強(qiáng)肋來提高零件強(qiáng)度。在日常生活中，塑膠凳子的背面常是通過X形加強(qiáng)肋或發(fā)散形加強(qiáng)肋來提高零件強(qiáng)度。

3、Proe多個(gè)加強(qiáng)肋常比單個(gè)較厚可較高的加強(qiáng)肋好

多個(gè)加強(qiáng)肋的設(shè)計(jì)對(duì)零件強(qiáng)度的提高比單個(gè)較厚或較高的加強(qiáng)肋效果好，同時(shí)避免了零件表面縮水或加強(qiáng)肋頂端注射不滿等質(zhì)量問題，因此，當(dāng)單個(gè)加強(qiáng)肋太高或太厚時(shí)，可以用兩個(gè)較小的加強(qiáng)肋來替代。

4、通過設(shè)計(jì)零件增加剖面形狀提高零件強(qiáng)度

通過設(shè)計(jì)零件增強(qiáng)剖面形狀可以提高塑膠件的強(qiáng)度。覺的零件增加剖面包括V形、鋸齒形和圓弧形。

5、增加側(cè)壁和優(yōu)化側(cè)壁剖面形狀來提高零件強(qiáng)度

避免平面型塑膠件設(shè)計(jì)。平面型的塑膠件強(qiáng)度非常低，可以通過四周增加側(cè)壁來提高零件的強(qiáng)度，如圖3-32所示。 側(cè)壁的形狀可以是單純的直壁。在條件允許時(shí)，曲面式側(cè)壁或帶增強(qiáng)剖面式側(cè)壁更能提高零件的強(qiáng)度，如圖3-33所示。

6、避免Proe零件應(yīng)力集中

零件應(yīng)力集中常發(fā)生于零件尖角處、零件壁厚劇烈變化處、零件孔、槽及金屬鑲件處。零件應(yīng)力集中會(huì)大幅降低零件的強(qiáng)度，使得零件在沖擊載荷作用下發(fā)生失效。零件設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)避免應(yīng)力集中的發(fā)生。為防止零件應(yīng)力集中，零件設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵循上述所講的設(shè)計(jì)指南。

7、合理設(shè)置澆口避免Creo零件在熔接痕區(qū)域承受載荷

在零件注射過程中，塑膠熔料在經(jīng)過孔、槽、支柱及零件尺寸較大處或者采用多個(gè)澆口時(shí)，塑膠熔料會(huì)有兩個(gè)及兩個(gè)以上的流動(dòng)方向。當(dāng)兩個(gè)方向的塑膠熔料相遇時(shí)，在此區(qū)域產(chǎn)生熔接痕。 零件熔接痕區(qū)域是零件強(qiáng)度最低的區(qū)域之一，是最容易發(fā)生失效的區(qū)域，因此必須合理設(shè)置澆口的位置和數(shù)量，以避免零件在熔痕區(qū)域承受載荷。 熔接痕的位置可以通過Moldflow等模流分析軟件來預(yù)測(cè)。機(jī)械工程師可以在零件開模時(shí)，要求模具供應(yīng)商提供零件的模流分析報(bào)告，從而合理的選擇澆口的位置和數(shù)量。

8、其他強(qiáng)度增強(qiáng)相關(guān)因素

1）玻璃纖維增強(qiáng)塑料常用來代替普通塑膠材料來提高塑膠件強(qiáng)度。需要注意的是，玻璃纖維增強(qiáng)塑膠只在玻璃纖維的方向上提高零件的強(qiáng)度。

2）塑膠件承受壓縮載荷的能力比承受拉伸載荷的能力強(qiáng)。

3）在承受拉伸載荷時(shí)，設(shè)計(jì)一致的零件剖面以均勻分散載荷。

4）避免零件承受圓周載荷。零件承受圓周載荷時(shí)（如金屬鑲件處），很容易發(fā)生破裂而失效。

5）在承受沖擊載荷時(shí)，保持零件剖面的完整性，避免在沖擊載荷方向上零件剖面出現(xiàn)缺口和應(yīng)力集中。