2，产品的结构方面
前面讲过，产品结构刚性足够抵抗塑胶分子收缩不均产生的内应力，那么产品可能呈现不变形。这只是一个方面，产品结构对产品变形还有更深更广的影响。一般来说有一下几个方面
1）产品的刚性是否能够克服内应力的影响
产品结构的刚性我们可以理解为产品结构的稳定性，对外力（前面说过内应力对产品的作用类似于外力）的抵抗能力。因此毫无疑问，刚性好结构稳定的产品出现变形的几率小，反之，出现变形的几率就大。
另一方面，刚性好的产品对产品的变形要求更高，因为一旦出现变形，就很难克服，强行靠组装克服变形，将会产生很大的组装应力；而且刚性好的产品结构如果结构不合理（如肉厚差异过大）导致的结构性的变形很难靠工艺来克服。
相反，刚性不好的产品，由于其本身的强度较弱，对变形的要求反而不高，即使出现变形，也可以考组装来克服，而不至于产生较大的组装应力。
因此结构刚性越差的产品，工艺可调节的空间越大；越难变形的产品，工艺可调节的空间越小。就好像性格软弱的人容易受别人的影响而改变主意，同时也容易改回来；但是性格倔强的人很难受别人影响而改变主意，一做出决定，就九头牛也拉不会来。
内应力对产品品质无疑有不良影响。所谓内应力，是指当外部载荷卸除后，仍残存在物体内部的应力，它是由材料内部宏观或微观组织发生不均匀的体积变化产生的，这是标准的学术解释。很抽象，不妨用直观的形象的比喻来解释一下，也许有失偏颇，但或许能更好的帮助理解。内应力的作用就好像两个力气差不多的人扳手腕，处于相持不下的阶段，这时看似两只手处于静止状态（产品不变形或者变形不大，但内因力很大），但其实两手之间相互的作用力是非常大的。
假设这时两个都使出了十成的力，那么这种相持阶段是不能持久的（这就类似于产品内应力非常大时，由于产品结构刚性非常好，没有表现出很大变形，但是受到外力时可能出现开裂；或者长时间放置后出现后变形）；如果两个人各自仅仅使出了一成的力来维持这个平衡，那么就可以相持很久（这就类似于产品内应力很小时，产品可以承受较大的载荷），这是毫无疑问的。因此不论产品是否呈现出变形，都要想办法尽量降低产品的内应力程度。
虽然有时产品具有很好的刚性结构，有助于抵抗较大的内应力作用而不至于表现出变形，但不代表克服了内应力的作用，内应力的作用还是存在于产品内部。当储存或使用过程中环境温度升高，塑料分子因为受热出现活动，产品可能出现变形，内应力因此而释放。这个过程可以视为内应力释放的过程。
产品结构设计考虑产品整体结构的稳定性或者功能需求，设计了大量的筋位。很多设计的筋位是连通贯穿整个产品，设计者认为这样设计有利于整个产品结构的稳定性和强度，但是这样的设计却使得整个产品在注塑出来后内应力程度非常高。
原因是由于外观缩水痕的限制，筋位的厚度与产品主壁厚厚度差异很大（通常筋位厚度取主壁厚的0.4-0.7，视塑胶原料和距离浇口的远近而定），这样天然地产生收缩的不均匀。加上筋位通常是有模具钢材从两边包裹，传热容易，而主壁厚由于筋位的隔热作用，其热量传导相对较困难，更加使得收缩不均匀程度加剧。巨大的收缩不均导致产品变形，如果产刚性很好，产品内部残余应力程度将非常高。采取断筋法来处理这种情况将能够得到很大改善变形。
但对于产品整体强度的影响，需要测试验证。虽然断筋法使得产品的整体强度有所降低，但是因为其内部残余应力极大降低，承受载荷的能力会有所增强，这个需要综合考虑。断筋法见图4.6
图4.6 上图的设计产品筋位为贯通筋位，产品注塑后可能如果不变形，其内应力将非常大。
下图为改进的产品设计，将所有贯通筋位切成U形缺口（断筋法），这样优化后的设计，产品内应力程度将非常低。而且其附加效果是改善了充填，而且改善了后模的冷却。唯一不足的产品的强度可能降低，但是面对这个问题，需要考虑两个方面：一，改进后的强度是否能够满足产品功能；二，原设计的应力在一定程度会降低产品负载能力。
2）产品的肉厚分布是否满足产品均匀收缩
前面讲过，产品变形的根本原因是内应力的作用，内应力的产生源于不均匀的收缩，因此产品的均匀收缩程度决定了产品的变形程度，而产品肉厚的肉厚均匀程度又很大程度（注意不是全部）决定了产品的均匀收缩程度，因此产品的肉厚的均匀性对产品质量非常重要。
需要指出的是，肉厚均匀不是目的，而是达到均匀收缩的一个手段，这个关系必须要搞清楚，否则如果把肉厚均匀当做目的的话，在实践中又会犯大错误。
由于产品结构和模具结构的复杂性，进胶点位置的关系，模穴内融胶的热传导速度和压力分布是无法达到均匀一致的，因此为了补偿这种不均匀性，有意不均匀肉厚来达到均匀收缩的目的。即将热传导天然较慢的区域相应减胶使产品变薄，以减少热量的积聚，从而降低收缩；承受较高压力的区域适当增加肉厚延长冷却时间以增加收缩。这样人为的将产品壁厚做的不均匀以弥补冷却和浇口位置限制产生的收缩不均，在实际中非常有效，而且能够极大拓宽成型窗口。
因此我们必须用动态的眼光来看待产品肉厚均匀性的问题，而不是僵化地，死板地认为必须要均匀的肉厚才能得到均匀一致的收缩。
3）产品的结构是否限制了模具水路设计，因此产品在模塑过程中无法达到均匀冷却
产品结构的复杂性限制了水路的设计，为了最大程度达到产品的均匀冷却，必须慎重考虑模具的水路设计。产品的深呵，狭窄凹槽等水路无法到达的地方，极大地影响了产品的均匀收缩，从而导致产品变形，而且还会严重影响生产周期。
模具设计需要重点考虑这些区域的冷却设计：通过缩减肉厚减少热量，以及加强冷却来提高传热效率。
4）产品的外观要求是否限制浇口的设计，从而导致需要更严苛的工艺要求
浇口的形状，尺寸和位置，对产品的外观有非常大的影响。通常来讲针点式浇口等小浇口对流动限制比较大，初始流速不好控制，也不利于保压，因此对成型工艺的要求相对比较严苛；从另一个角度来讲，侧浇口等尺寸较大的浇口对流动限制相对较小，也有利于压力传递，对于产品外观比较有利，但是浇口残留痕迹对于产品外观却是致命的影响。这些在模具设计时需要综合考虑。
浇口区域容易残留过大的内应力，因为充填和保压的关系。残余应力过大会影响产品的强度和外观，因此定义浇口位置时尽量远离这些区域，否则，将需要更严苛的工艺来控制，而且结果不会很好。
5）产品的尺寸公差和形位公差要求
对于产品设计工程师来讲，定义过度严格的，不切实际的公差，是一种自我保护，同时也是技术不够的表现。这样做，因为如果一旦后续出现问题，产品设计可以把责任推得一干二净：不是我的设计不行，而是你没有做到我的要求。但是这样不必要的严格公差，给生产和模具制作带来很大的困难，增加了许多不必要的成本。受损的最终是企业。
塑胶材料有着其独特的特性，对于非结晶性材料来说，其从来就没有真正固化过；而对于半结晶性塑料来说，真正固化的也只有其结晶区域。从这个角度来讲，塑胶材料虽然有着极强的可塑性，但是真因为如此，其稳定性是比较差的。因此参考行业塑胶产品公差定义标准，建议客户适当放宽公差；或者采用适当的设计措施来弥补一些情形下必要（实际中难以做到）的严格公差，对于模具厂和注塑厂来说，非常重要。
获得优质廉价的注塑产品，从来不仅仅是模具厂和注塑厂的责任，这是一个系统工程。需要从材料，产品设计，模具设计和注塑厂各方面系统的协作才能达到。
严苛的尺寸公差和形位公差要求，对产品的变形提出更高的要求。这类的模具设计需要更加周密的考虑。变形对产品的尺寸和形状的影响无需多说。产品设计需要考虑模塑工艺的实际情况，定义出合理的公差。通常来讲，产品的尺寸越大，尺寸控制越难；产品结构刚性却差，越容易变形；材料的收缩率越大，尺寸越难控制。因此对于产品设计者来说，在想要的设计和可以实现的设计之间寻找一个折中是非常必要的。
非常严格的外观（如高镜面的装饰性要求，尤其是黑色镜面要求）和非常复杂的结构（比如骨位）以及非常严格尺寸要求，最好不要赋予同一个产品，这是产品设计工程师需要考虑的。因为产品结构的复杂性：
一， 不均匀收缩的存在，可能导致很高的残余内应力，在高光的产品表面就会表现出应力痕等外观缺陷；
二， 有时可能为了克服一个轻微的缩水，而导致整个产品尺寸偏大；为了降低产品内应力，控制保压压力，尺寸可能又偏小；等等。
6）产品的装配是否具备克服变形的能力，能克服多少
产品的组装在一定程度上能够克服产品的变形，但是，正如前面所讲，如果变形过大，或者产品的刚性过大，靠组装是克服不了的，即使可以克服，也会产生很大的组装应力。如果组装应力过大，对产品的使用寿命会有不利的影响。靠组装来克服变形，产品的装配受力点将承受装配应力。产品变形越大，组装应力越大。
7）产品的功能，受力状况
需要考虑产品的功能，和受力状况：长期载荷或者是周期性载荷。前面说过，产品内应力作用于产品的效果类似于外力载荷，因此产品残余内应力过大的话，势必承受外部载荷的能力就会受到不利的影响。
总结：
产品结构的刚性对于克服产品变形是有利的，但是从另一个方面来说，刚性好的产品如果其潜在的变形趋势很大，一旦变形，将很难克服。
不管产品是否呈现出变形，想尽一切办法来降低产品内应力，对产品质量，尤其是承受使用载荷的能力，是非常有利的。
对于连通筋位设计，采用“断筋法”对于降低产品变形倾向，降低内应力程度，改善充填，缩短周期非常有利。
均匀壁厚不是目的，产品的均匀收缩才是目的。目的和手段的关系一定要搞清楚。不能为了手段而手段。
过度严格的不切实际的公差定义极大地增加了模具开发和注塑生产成本。深刻理解塑胶的特性，按照塑胶产品公差定义标准定义合理的公差对于降低不必要的成本非常有效。
塑胶产品设计工程师必须在其想要的设计和具有生产性的设计中取一个折中。赋予不同的产品不同的要求。要求极高外观的装饰性塑胶件不宜再赋予其过多的其它的功能。
……未完待续，下篇请见明日推送
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