塑料制品除了使用上要求采用尖角外，各表面相交處應(yīng)盡可能采用圓弧過(guò)渡。由于制品形狀和截面的變化，使注塑過(guò)程中熔料在尖角處的流態(tài)發(fā)生急劇變化而產(chǎn)生大的應(yīng)力，而且殘留在尖角處。在有載荷或受沖擊振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生破裂，甚至在脫模過(guò)程中即由于模塑內(nèi)應(yīng)力而開裂，特別是制品的內(nèi)圓角。一般，即使采用R為0.5mm的圓角就能使塑件強(qiáng)度大為增加。一般情況下，理想的內(nèi)圓角半徑應(yīng)有壁厚的1/4以上。外圓角半徑可取壁厚的1.5倍。
采用圓弧過(guò)渡既可以減少應(yīng)力集中，還可大大改善塑料的充模特性，避免在轉(zhuǎn)角處產(chǎn)生沖擊形成波紋或充不滿模腔。
塑件設(shè)計(jì)成圓角，使模具型腔對(duì)應(yīng)部位也呈圓角，這樣增加了模具的堅(jiān)固性，塑件的外圓角對(duì)應(yīng)著型腔的內(nèi)圓角，它使模具在淬火或使用時(shí)不至于因應(yīng)力集中而開裂，提高了模具的使用壽命。但是在塑件的某些部位如分型面、型芯與型腔配合處等不便做成圓角而只能采用尖角。
除相交表面的尖角外，尖銳的螺紋牙也是嚴(yán)重的應(yīng)力集中源，采用倒圓角的螺紋可減少應(yīng)力集中，提高螺紋強(qiáng)度。
1、制品壁厚
制品壁厚是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)所需要考慮的重要因素。不合理的壁厚會(huì)給制品帶來(lái)很多缺陷。增加壁厚既可改善樹脂的充模特性，又可降低取向應(yīng)力，減少變形，提高制品強(qiáng)度。但同時(shí)收縮加大，保壓和冷卻時(shí)間加長(zhǎng)，生產(chǎn)效率降低，消耗材料多。較大的收縮應(yīng)力還將造成制品表面產(chǎn)生凹陷或內(nèi)部出現(xiàn)縮孔與氣泡，既影響外觀又降低了強(qiáng)度。增加壁厚的同時(shí)也增加了制品的表面積，表面積與體積之比越大，表面冷卻越快，取向應(yīng)力和體積溫度應(yīng)力都隨之增大。如果制品壁太薄，會(huì)降低強(qiáng)度，脫模時(shí)易破裂，還有礙于樹脂的充模流動(dòng)，造成填充不足或出現(xiàn)明顯的熔合紋，嚴(yán)重影響制品質(zhì)量。每種塑料根據(jù)充模能力都有一個(gè)最小壁厚。確定壁厚時(shí)在滿足強(qiáng)度要求的前提下，壁厚盡量取薄些，可節(jié)省材料，減輕制品重量，降低成本，但不能小于最小壁厚。ABS常用的標(biāo)準(zhǔn)壁厚為1.2~3.5mm。壁厚設(shè)計(jì)還應(yīng)注意均勻一致，否則將會(huì)由于收縮應(yīng)力引起制品的翹曲變形。同一制品中，若必須存在壁厚相差較大的情況時(shí)，連接處應(yīng)逐漸過(guò)渡，避免截面的突變。
2、金屬嵌件
由于金屬嵌件冷卻時(shí)尺寸變化與塑料的熱收縮值相差很大，使嵌件周圍產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，而造成塑件的開裂。對(duì)某些高剛性的工程塑料更甚，如聚碳酸酯；但對(duì)于彈性和冷流動(dòng)性大的塑料則應(yīng)力值較低。當(dāng)有金屬嵌件存在時(shí)，應(yīng)盡量避免制件開裂：
（1） 如能選用與塑料線膨脹系數(shù)相近的金屬作嵌件，內(nèi)應(yīng)力值可以降低；
（2） 嵌件周圍的塑料應(yīng)有足夠的厚度，否則會(huì)由于存在收縮應(yīng)力而開裂；
（3） 嵌件的頂部也應(yīng)有足夠厚的塑料層，否則嵌件頂部塑件表面會(huì)出現(xiàn)鼓包或裂紋；
（4） 嵌件不應(yīng)帶尖角、銳邊，以減少應(yīng)力集中；
（5） 熱塑性塑料注射成型時(shí)，將金屬嵌件預(yù)熱到接近物料溫度，可減少由于金屬與塑料熱膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的收縮應(yīng)力；
（6） 對(duì)于內(nèi)應(yīng)力難以自消的塑料，可先在嵌件周圍被覆一層高分子彈性體或在成型后進(jìn)行退火處理來(lái)降低內(nèi)應(yīng)力；
（7） 在塑件成型后再裝配或壓入嵌件，可調(diào)節(jié)因嵌入嵌件而造成的內(nèi)應(yīng)力值，使制件不致破裂。
3、注塑機(jī)選用
注射機(jī)選用不當(dāng)，也會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。那種認(rèn)為大容量注射機(jī)注射小模具中的制品會(huì)減少內(nèi)應(yīng)力的說(shuō)法不正確。有時(shí)會(huì)因?yàn)閴毫^(guò)高、噴嘴結(jié)構(gòu)不合適或混料造成較大的內(nèi)應(yīng)力。
4、模具設(shè)計(jì)
模具澆注系統(tǒng)和頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)都會(huì)使制件產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
5、澆注系統(tǒng)
模具澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理如澆口大小不合適、澆道太窄、主流動(dòng)太長(zhǎng)、澆口位置不合理都會(huì)造成內(nèi)應(yīng)力：
（1） 澆口尺寸太大，補(bǔ)料時(shí)間就會(huì)延長(zhǎng)，會(huì)增大大分子的凍結(jié)取向和凍結(jié)應(yīng)變，造成很大的補(bǔ)料內(nèi)應(yīng)力，特別在澆口附近內(nèi)應(yīng)力更大。小澆口的適時(shí)封閉，能適當(dāng)?shù)乜刂蒲a(bǔ)料時(shí)間。但澆口尺寸也不宜太小，過(guò)小的澆口會(huì)造成太大的流動(dòng)阻力，產(chǎn)生取向應(yīng)力。
（2） 主流道太長(zhǎng)、流道太窄、流道的急劇轉(zhuǎn)折都會(huì)使流動(dòng)阻力加大，延長(zhǎng)進(jìn)料時(shí)間或需增大注射壓力和保壓壓力，會(huì)使制品產(chǎn)生更高的取向應(yīng)力。
（3） 澆口位置的選取除考慮制品外觀和熔接縫外，還應(yīng)盡量減少在流動(dòng)方向上由于充模和補(bǔ)料而造成的定向作用。
6、頂出機(jī)構(gòu)
頂出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，使脫模力不均衡或型芯表面在脫模過(guò)程中形成真空或施加過(guò)大的脫模力，都會(huì)造成塑件產(chǎn)生強(qiáng)迫高彈形變形成內(nèi)應(yīng)力，甚至龜裂，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生開裂。龜裂和開裂看上去相似，本質(zhì)上有區(qū)別。龜裂不是空隙狀的缺陷，是高分子本身同所加應(yīng)力成平行方向排列，經(jīng)過(guò)加熱又能恢復(fù)到無(wú)龜裂的狀態(tài)，所以能用熱處理方法解決。注塑成型后立即熱處理效果較好。防止頂出產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力需改善脫模條件，如仔細(xì)磨光型芯側(cè)面；增加脫模斜度；平衡頂出力；頂桿應(yīng)布置在脫模阻力最大的部位如型芯凸臺(tái)附近及能承受較大頂出力的部位，如加強(qiáng)筋、凸緣、塑件端面等部位。
7、機(jī)械加工
注塑制品除為切除大澆口冷凝料而進(jìn)行機(jī)械加工外，當(dāng)制件尺寸精度和形位公差要求很高而無(wú)法通過(guò)模具設(shè)計(jì)與調(diào)整工藝條件得到保證，或零件上有難以一次成型出的形狀（如小而深的孔或螺紋等）時(shí)，成型之后就需要進(jìn)行機(jī)械加工。常用的機(jī)械加工工藝有車、銑、刨、鉆、鋸、鉸孔和拱螺紋等。但機(jī)械加工會(huì)使塑件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，因此加工時(shí)應(yīng)用專用刀具、宜采用較低的切削速度、小切削量和低速度，還應(yīng)保證充分冷卻。對(duì)于易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力的制品應(yīng)進(jìn)行多次熱處理。
8、注塑成型工藝條件
注塑制品由于成型工藝特點(diǎn)不可避免的存在內(nèi)應(yīng)力，但工藝條件控制得當(dāng)就會(huì)使塑件內(nèi)應(yīng)力降低到最小程度，能夠保證制件的正常使用。相反，如果工藝控制不當(dāng)，制件就會(huì)存在很大的內(nèi)應(yīng)力，不僅使制件強(qiáng)度下降，而且在儲(chǔ)存和使用過(guò)程中出現(xiàn)翹曲變形甚至開裂。需要控制的工藝條件如嵌件預(yù)熱、模具溫度、加工溫度、注射速度、注射壓力、保壓壓力、注射時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間等。溫度、壓力、時(shí)間是塑料成型工藝的主要因素。
9、金屬嵌件預(yù)熱
注射成型時(shí)，應(yīng)將金屬嵌件預(yù)熱到接近物料溫度，預(yù)熱嵌件的目的是減少金屬與塑料冷卻時(shí)收縮值的差距，從而降低由于二者熱膨脹系數(shù)的不同而在嵌件周圍產(chǎn)生的收縮應(yīng)力。收縮應(yīng)力是注塑制品內(nèi)容易形成的內(nèi)應(yīng)力的一種，這種內(nèi)應(yīng)力的存在，是帶金屬嵌件的注塑制品出現(xiàn)裂紋和強(qiáng)度下降的重要原因。
10、模具溫度
提高模具溫度，可以降低因內(nèi)外收縮不均而產(chǎn)生的體積溫度應(yīng)力和高分子取向應(yīng)力，也可以降低結(jié)晶塑料制品的結(jié)晶應(yīng)力。但模溫也不能過(guò)高，模溫升高使冷卻時(shí)間延長(zhǎng)，降低了生產(chǎn)效率。
11、加工溫度
提高加工溫度可降低取向應(yīng)力，但同時(shí)會(huì)使因收縮不均而產(chǎn)生的體積溫度應(yīng)力增加，同時(shí)也使封口壓力升高，延長(zhǎng)冷卻時(shí)間才能順利脫模。
12、注射壓力、注射速度和注射時(shí)間
增大注射壓力使取向應(yīng)力和結(jié)晶塑料的結(jié)晶應(yīng)力增加，同時(shí)使封口壓力增大，必須延長(zhǎng)冷卻時(shí)間才能順利脫模，否則會(huì)造成脫模應(yīng)力；注射速度增加也會(huì)使取向應(yīng)力和結(jié)晶應(yīng)力增加，但對(duì)冷凝快的塑料還是用高的注射速度充模較為有利，因?yàn)槔淠斓乃芰下僮⑸湫枰叩淖⑸鋲毫?lái)維持熔體的流動(dòng)；注射時(shí)間不宜太長(zhǎng)，模腔充滿以后就相當(dāng)于在注射壓力下保壓了，也會(huì)使制件的取向應(yīng)力增加。
13、保壓壓力和保壓時(shí)間
冷卻中的熔體在外壓作用下產(chǎn)生的總形變中，有相當(dāng)大一部分是彈性的，故使熔體在高壓下冷凝會(huì)在制件中產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力和高分子取向。壓實(shí)后立即降壓或補(bǔ)料過(guò)程中分步降壓有利于高分子解取向，所以降低保壓壓力和縮短保壓時(shí)間有利于取向應(yīng)力的降低；延長(zhǎng)保壓時(shí)間僅在一定范圍內(nèi)取向度增大，澆口封閉之后再延長(zhǎng)保壓時(shí)間對(duì)取向度的變化就不再影響。
14、冷卻時(shí)間
當(dāng)注射壓力、保壓壓力、熔體溫度升高，澆口尺寸較大時(shí)都會(huì)使封口壓力升高，這時(shí)必須延長(zhǎng)冷卻時(shí)間才能使開模前模腔內(nèi)的殘余壓力降到很低或接近于零，否則要將制件順利地從模具內(nèi)頂出是很困難的。若強(qiáng)制脫模，制件在頂出時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的應(yīng)力，以至制件可能被劃傷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)破裂。但冷卻時(shí)間也不宜過(guò)長(zhǎng)，否則不但生產(chǎn)效率低，而且制件內(nèi)部壓力降到零以后進(jìn)一步冷卻可能在制件內(nèi)部形成負(fù)壓，即由于冷卻收縮使制件內(nèi)外層之間產(chǎn)生拉應(yīng)力。
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