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原創 | 塑膠件設計指南 一文中，詳細講述了塑膠件的DFM設計指南：

那麼在具體的産品設計中是如何運用這些設計指南呢？

對于産品設計工程師來說，首先需要熟悉并掌握這些設計指南，在進行具體的塑膠件設計時，就把這些指南應用其中，例如在設計塑膠件壁厚時，就需要考慮到塑膠件壁厚不能太厚、壁厚均勻等相關的設計指南。

當然，DFM僅僅是塑膠件設計時需要考慮多個因素之一，還需要考慮到DFC（功能外觀等要求）、DFA（裝配性要求）、DFR（可靠性要求）和DFC（成本要求）等。具體可參考原創 | 一文讀懂DFX 。

可以看出，産品設計時需要考慮的因素很多，需要遵循的設計指南也非常之多。即使單單是塑膠件的DFM設計指南也有近70條。如果僅僅靠工程師的記憶，那麼很容易遺忘掉某些很重要的設計指南，從而對産品的質量和成本等帶來影響。

在這個時候，就需要使用DFMA檢查表。在《面向制造和裝配的産品設計指南》一書中第八章介紹了DFMA檢查表如何使用，此處不再累述。本篇文章将通過塑膠件的DFM檢查表的使用來介紹一個簡單塑膠件的DFM案例。

這是一個斷路器的塑膠外殼，材料為PA66。

現在，我們就使用塑膠件DFM檢查表來對這個塑料外殼進行DFM檢查，來判斷當前的設計是否具有很好的可制造性。下圖是通過DFM檢查發現該塑膠件多處不符合可制造性的要求（分數越高，表示越不容易制造，4分表示很難制造或者制造成本高以及容易出現質量問題）。

（注，塑膠件DFM檢查表會從零件設計和模具設計等方面進行，本文僅僅從零件設計這方面進行檢查）。

該塑膠件在壁厚均勻、圓角、加強筋、支柱等多處不遵守塑膠件的DFM設計指南，總的罰分42分（一個零件如果超過12分就認為嚴重不适合制造），下面就最主要的幾項做出說明。

2.1 壁厚均勻

通過剖面可以看出，該塑膠外殼的最大表面的基本壁厚是1.65mm。

而就在該剖面的圖示紅圈處，有的地方壁厚甚至超過了3.45mm。

在另一方向的剖面上，最薄的地方1.0mm，最厚的地方2.5mm，嚴重不均勻。

按照零件均勻壁厚的原理，零件基本壁厚是1.65mm，那麼側壁厚度也應該是1.65mm。通過下圖所示的剖面圖，可以發現側壁的厚度設計得非常不合理，最厚的地方甚至超過了4.2mm。

2.2 圓角

該塑膠件在壁與壁的連接處均是直角過渡，沒有一個地方添加了圓角。

2.3 加強筋和支柱

通過下圖所示的剖面很容易看出和測量出加強筋和支柱的厚度設計不合理。加強筋和支柱的厚度應該為基本壁厚的40%~60%，但該塑膠件的中部分加強筋的厚度甚至超過了4.3mm。

有的工程師看到這裡，可能會說：塑膠件我一直都是這樣設計，我看見其他人也是這樣設計，也沒有出現什麼問題啊？

真的沒有問題嗎？

還是我們對問題視而不見？

該塑膠外殼注塑加工後外觀表面處多處出現凹痕，嚴重影響外觀品質。盡管這不是工業産品，但是這樣的外觀品質也會在用戶心中留下一個檔次不高的印象。

為什麼不按照DFM設計指南，把壁厚設計得均勻呢，讓外觀更加漂亮，看上去高大上呢？遵守DFM設計指南很難嗎？

可以說我們的工程師缺乏工匠精神，從制造大國到制造強國，我們迫切需要這樣的工匠精神。

另外，一個隐藏的問題是塑膠件的成本，這是工程師和企業忽略的地方。過厚的壁厚不但浪費材料，同時增加零件冷卻時間。按照1.65mm的基本壁厚，該塑膠件冷卻時間大約在5秒左右。而現在最大壁厚超過4.3mm，冷卻時間超過25.6秒。也就是說成型周期會增加20秒左右。

塑膠件冷卻時間與壁厚的關系

假設注塑時模具為一模四穴，使用的注塑機費率為50元/小時，那麼增加的20秒就會使得注塑成本增加50÷3600*20÷4=0.07元（大緻計算）。

七分錢，是不是很少？在馬路邊，看到5分錢，是不是都不願意彎腰去撿了？

但是，如果該産品一年的産量為1000萬台，那麼這就可以節省70萬人民币，這就是一個不小的數字。另外，成型周期縮短還有助于提高注塑産能，從而減少注塑模具和注塑機台的投資。因為，按照原有的成型周期，産能較小，為滿足産能需求，可能需要2套注塑模具或者模穴數增加。而成型周期縮短後，産能增加，一套注塑模具即可滿足産能要求。

塑膠件成本的準确計算以及如何降低塑膠件成本請參考 預計于 2019年11月左右出版的《面向成本的産品設計：降本設計之道》 一書 ，敬請關注。

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關于作者：

鐘元，2011年出版書籍《面向制造和裝配的産品設計指南》（DFMA）。

2019年11月即将出版《面向成本的産品設計：降本設計之道》（DFC）。

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