如何从塑料制品的设计上预防应力开裂？

呼延灼

塑料制品的形状和尺寸
在具体设计塑料制品时，为了有效地分散内应力，应遵循这样的原则：制品外形应尽可能保持连续性，避免锐角、直角、缺口及突然扩大或缩小。
对于塑料制品的边缘处应设计成圆角，其中内圆角半径应大于相邻两壁中薄者厚度的70%以上；外圆角半径则根据制品形状而确定。
对于壁厚相差较大的部位，因冷却速度不同，易产生冷却内应力及取向内应力。因此，应设计成壁厚尽可能均匀的制件，如必须壁厚不均匀，则要进行壁厚差异的渐变过渡。

合理设计金属嵌件
塑料与金属的热膨胀系数相差5~10倍，因而带金属嵌件的塑料制品在冷却时，两者形成的收缩程度不同，因塑料的收缩比较大而紧紧抱住金属嵌件，在嵌件周围的塑料内层受压应力，而外层受拉应力作用，产生应力集中现象。

在具体设汁嵌件时，应注意如下几点，以帮助减小或消除内应力：
   a.尽可能选择塑料件作为嵌件。

   b.尽可能选择与塑料热膨胀系数相差小的金属材料做嵌件材料，如铝、铝合金及铜等。

   c.在金属嵌件上涂覆一层橡胶或聚氨酯弹性缓冲层，并保证成型时涂覆层不熔化，可降低两者收缩差。

   d.对金属嵌件进行表面脱脂化处理，可以防止油脂加速制品的应力开裂。

   e.金属嵌件进行适当的预热处理。

   f.金属嵌件周围塑料的厚度要充足。例如，嵌件外径为D，嵌件周围塑料厚度为h，则对铝嵌件塑料厚度h≥0.8D；对于铜嵌件，塑料厚度h≥0.9 D。

   g.金属嵌件应设计成圆滑形状，最好带精致的滚花纹。

塑料制品上孔的设计
塑料制品上孔的形状、孔数及孔的位置都会对内应力集中程度产生很大的影响。
为避免应力开裂，切忌在塑料制品上开设棱形、矩形、方形或多边形孔。应尽可能开设圆形孔，其中椭圆形孔的效果最好，并应使椭圆形孔的长轴平行于外力作用方向。
如开设圆孔，可增开等直径的工艺圆孔，并使相邻两圆孔的中心连接线平行于外力作用方向，这样可以取得与椭圆孔相似的效果；还有一种方法，即在圆孔周围开设对称的槽孔，以分散内应力。

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木木543

这个属于结构与材料学，机械结构设计，对于各种产品有设计准（原）则。