在目前的汽車連接器行業中，我們通常把利用材料本身的柔性來進行裝配的方式稱為鉸鏈結構（圖1）。

所謂鉸鏈斷裂， 是指鉸鏈結構本身在裝配過程中斷裂而產生的一種失效模式（圖2）。

在實際的生產以及應用過程中，對于塑性較好的尼龍類材料的鉸鏈產品，一般不會出現鉸鏈 斷裂的失效模式，但對于PBT（聚對苯二甲酸丁二醇酯）， 由于材料本身的塑性應變較弱，致使由此類材料生產的產品時常存在鉸鏈斷裂的缺陷。

影響鉸鏈斷裂的因素，大體可分為以下幾點：①產品結構；②模具結構； ③材料本身的性質；④注塑工藝。

產品結構

不言而喻， 產品結構對于鉸鏈的性能有著至關重要的作用， 下面我們就對目前常用的鉸鏈結構進行分析， 其鉸鏈簡圖如圖3所示。

從產品結構來分析， 在鉸鏈內側材料是受到擠壓， 而外側材料是受到拉伸。這樣在鉸鏈外側就會形成一條應力集中區域（圖4），

伴隨著在鉸鏈彎曲的過程中外側材料受到的拉力越來越大，鉸鏈就可能會在外側因拉力過大而出現斷裂現象。

下面通過計算公式來分析鉸鏈斷裂的原因， 在此之前我們需要做幾個假設：
①鉸鏈外部受最大的拉力；
②鉸鏈內部受最大的壓力；
③當拉伸的應力超過材料所能承受的極限時，鉸鏈將會斷裂；
④中性線（在鉸鏈彎曲過程中假定的一條長度不變的線） 位置不變。鉸鏈力學結構分析如圖5所示。

當鉸鏈處于彎曲到位時，鉸鏈外側長度就從L1變為L0， 此時，外邊緣的長度變化量與中性線長度的比值即為應變值， 計算如下

Σ=△L0/L1= (L0-L1)/L1=t/R

式中： R———鉸鏈半徑（中性線處）； L0———鉸鏈外側弧線長度， L0= （R+t）π／2； L1———鉸鏈中性線的長度（在鉸鏈厚度 的中間）， L1=πR ／ 2； t———鉸鏈厚度的一半。因為R=2L1／π， 所以Σ= πt/2L1。 又因為應力=應變值×彈性模量E， 即σ=ΣE= πtE/2L1。

由以上公式我們不難看出：只有材料的σ彎曲＜σ屈服，鉸鏈才不會斷裂。因此，只有滿足L1＞πtE／2σ時，鉸鏈才不容易斷裂。

模具結構

模具結構對鉸鏈性能影響的最主要因素是澆口的位置。在模具澆注的過程中，流動必須在鉸鏈的整個截面上進行，而不僅是沿著鉸鏈流動，在較薄鉸鏈的截面處流動會使長鏈聚合物分子與流動的方向一致。這樣，在流動方向上的區域就會變得很強， 而在流動方向垂直的方向就會變得很弱。因此，如果流動是沿著鉸鏈進行的，就會有應力較弱處，鉸鏈就容易斷裂。

流動方向是由模具中澆口的位置和方位來確定的，澆口必須處于與鉸鏈中心線相垂直的線上，并且有一定的距離，假如靠近鉸鏈處主體護套的厚度不變，澆口任何偏離中心位置將導致熔料在鉸鏈上 的對角線流動，從而勢必影響鉸鏈的強度。

材料本身的性質

每種材料的彈性模量E都不一樣， 勢必會直接影響鉸鏈的性能， 并且同一材料不同廠家也不一樣。選擇一種性能優越的材料至關重要，對于此點就不再作詳細說明。

注塑工藝

注塑工藝也會影響鉸鏈的性能，比如注塑機的穩定性， 以及保壓時間等，都會對鉸鏈性能有影響，所以， 制定一個合理的生產工藝是非常有必要的。

結束語

通過以上分析，不難得出對于分析鉸鏈產品斷裂的一般方法。當然，這些方法也可以應用在產品的設計初級階段，做到問題早發現早解決， 在實際的生產中，應該還會有其他的一些因素影響產品的性能， 這就需要我們勤于思考，善于總結， 最終得到性能優越的產品。