對于塑膠件上每一個特征、每一個尺寸、每一個細節，我們都需要本著工匠精神，做到精益求精，確保其符合注塑成型的工藝要求（Design for Manufacturing，簡稱DFM）。




每一條塑膠件的DFM設計指南，看上去都是簡單平常、微不足道，并沒有太多的技術含量。然而，如果我們不去遵循這些DFM設計指南，有時會造成災難性的后果。

本文以一個塑料把手的斷裂失效來說明這一點。

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一個塑料把手的斷裂
一個塑料把手，在使用時發生了斷裂，這是為什么？


2.1 斷裂發生了
一個電子產品的塑膠把手，如圖所示，在使用過程中與銷釘配合起著一個軸套的作用。多次使用之后，把手因為重復受力而斷裂。




2.2 失效原因分析

通過對失效零件的斷裂面進行微觀分析發現失效是由于疲勞導致的。

裂紋源位于零件表面，斷裂面有疲勞紋存在，證明這是典型的疲勞破壞（c）。

裂紋逐漸擴展，直到施加在裂紋尖端的應力超過塑性斷裂韌性，此時最終發生斷裂。從斷裂表面的凹痕形態可以看出，斷裂本質上是韌性的（b）。





2.3 失效的根本原因--沒有遵循DFM設計指南

通過對把手的詳細結構進行分析發現，在圖中紅色箭頭所指處存在尖角的設計，在工作時該處承受拉伸應力。

由于尖角的存在，在注塑成型時該處應力集中，在重復的拉伸應力作用下，該尖角處作為斷裂起始點發生斷裂，最終失效。

尖角的設計，就是完全忽視了塑膠件DFM設計指南--圓角的設計。








最后的話：
一個小小的、不起眼的尖角竟然造成一個零件的失效，而帶給企業的損失卻不可估量，一方面企業會承擔產品維修、替換甚至召回的損失，另一方面是企業品牌的損失，可能會永遠失去部分客戶。
這真是應了一句古話“千里之堤，潰于蟻穴”。

其實產品設計就那么一回事兒，說簡單也很簡單。

很多失效，事后來看：不就是沒有遵循DFM設計指南嗎？不就是因為該加圓角的地方沒有加圓角，該壁厚均勻的地方沒有壁厚均勻嗎？

但是，要做到這一點也是一件非常難的事情。

如果不信，我們可以去看看大多數的塑膠件結構設計，都加圓角了嗎？都壁厚均勻了嗎？

為什么很難？

這一方面是因為工程師并不清楚產品工業設計的相關規則和指南，及其背后的真正原理，其實這些規則和指南都是前人經驗和教訓的總結；另一方面是因為工程師沒有“工匠精神”，不愿意靜下心來，把一件事情做完美到極致。