【正文】 型腔受到設(shè)備施加的鎖模力及塑料熔體的壓力會(huì)產(chǎn)生一定的 內(nèi)應(yīng)力 及 變形 。 當(dāng)型腔全部充滿的瞬間內(nèi)壓力達(dá)到 極大值。型腔壁厚計(jì)算以最大壓力為準(zhǔn)。 對(duì)于大尺寸的型腔，剛度不足是主要矛盾， 會(huì)導(dǎo)致 溢料 、影響 塑件尺寸和精度 、 脫模困難 等 ， 應(yīng)按剛度計(jì)算 ；而 小尺寸的型腔在發(fā)生大的彈性變形前， 其內(nèi)應(yīng)力往往超過(guò) 許用應(yīng)力， 型腔會(huì)因強(qiáng)度不夠而 變形甚至破裂， 因此應(yīng)按強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算 。從中小型塑件的尺寸精度考慮： δ ≤Δ/5從不產(chǎn)生溢料飛邊考慮： 型腔配合處的最大間隙 Zmax﹤ 塑料的溢料值保證塑件的順利脫模： δ ≤S cpt （收縮量）壁厚允許最大變形量 δ：取決分界尺寸值的有關(guān)因素 ：型腔的形狀，模具材料的許用應(yīng)力，型腔的允許變形量以及塑料熔體壓力 67167。 成型零部件設(shè)計(jì) (一一 ) 圓形型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算圓形型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算 1. 組合式圓形型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算組合式圓形型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算a. 按剛度條件計(jì)算 (側(cè)壁厚度 ) 當(dāng)型腔側(cè)壁承受高壓塑料熔體作用時(shí)，其內(nèi)半徑增長(zhǎng)量為 δ，因此側(cè)壁和底之間產(chǎn)生一縱向間隙，其值為： 如果 P、 r、 E、 μ和剛度條件 (即許用變形量 δ）已知，則： P：型腔內(nèi)壓力， MPaE：彈性模量，碳鋼： 105 MPa；μ ：材料的泊松比，碳鋼： 。兩端開(kāi)口，受均勻內(nèi)壓的厚壁圓筒。 68167。 成型零部件設(shè)計(jì) b. 按第三強(qiáng)度理論計(jì)算 (側(cè)壁厚度 )其中 [σ]—— 型腔材料的許用應(yīng)力 例如，在塑料壓力 P=50MPa、許用應(yīng)力 =160MPa、允許變形量 =定條件下，其分界尺寸已如上述為半徑 =86mm，當(dāng)內(nèi)半徑 r86mm時(shí)作剛度計(jì)算， r86mm時(shí) 作強(qiáng)度計(jì)算。當(dāng)上述條件變化，不知道分界尺寸時(shí)，可分別按剛度條件和強(qiáng)度條件計(jì)算壁厚，取其大者作模具設(shè)計(jì)值。 如圖所示的組合式圓形型腔底板，底板固定在中空的圓環(huán)形支腳上，并且假定支腳的內(nèi)圓直徑等于型腔內(nèi)徑。這時(shí)該底板可視為周邊簡(jiǎn)支的圓板，最大撓曲變形發(fā)生在中心，其值為： a. 按剛度條件計(jì)算 (底板厚度 )—— 周邊鉸支整個(gè)板面受均布載荷的圓形平板69167。 成型零部件設(shè)計(jì) b. 按強(qiáng)度理論計(jì)算 (底板厚度 )故：最大應(yīng)力發(fā)生在底板中心，其值為：故： 在與上述圓筒壁壁厚計(jì)算相同的特定條件下，其剛度計(jì)算與強(qiáng)度計(jì)算的分界尺寸為內(nèi)半徑 r=67mm。在 r67mm時(shí)作剛度計(jì)算，反之作強(qiáng)度計(jì)算。 注意：此處底板厚度計(jì)算均指底板平面不與動(dòng)模板或定模板緊貼而用模腳支承的情況。若底板的底平面直接與定模板或動(dòng)模板緊貼，則底板本身不發(fā)生明顯的彎曲變形，也不產(chǎn)生明顯的內(nèi)應(yīng)力，其厚度憑經(jīng)驗(yàn)決定即可。 70167。 成型零部件設(shè)計(jì) 2. 整體式圓形型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算整體式圓形型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算受均布載荷的懸臂梁在無(wú)約束部分，內(nèi)半徑增長(zhǎng)量與組合式相同，在約束部分，內(nèi)半徑增長(zhǎng)量為： 整體式圓形型腔與組合式圓形型腔的區(qū)別在于當(dāng)受高壓熔體作用時(shí)，其側(cè)壁下部受底部約束，沿高度方向向上約束減小，超過(guò)一定高度極限 H后，便不再約束，視為自由膨脹。 自由膨脹與約束膨脹分解點(diǎn)的高度 H為： 當(dāng)型腔高度超過(guò) H時(shí)，按組合式圓形型腔作剛度和強(qiáng)度計(jì)算；否則按上式做剛度校核。用試差法確定外半徑 R、側(cè)壁厚 S，然后按下式作強(qiáng)度校核：71167。 成型零部件設(shè)計(jì) 底板厚度計(jì)算 ：視為一周邊固定的圓板底板最大變形 δ發(fā)生在圓板中心 ：a. 按剛度條件計(jì)算則底板厚度為 ：b. 按強(qiáng)度條件計(jì)算最大應(yīng)力發(fā)生在周邊 ： 同樣底板內(nèi)半徑較小時(shí)宜用強(qiáng)度條件計(jì)算，內(nèi)半徑較大時(shí)則按剛度條件計(jì)算。當(dāng) [σ]＝ 160MPa、 P=50MPa、 E= 105 MPa 、 δ＝ ，其分界尺寸 r＝ 136mm。 72167。 成型零部件設(shè)計(jì) (二二 ) 矩形型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算矩形型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算 1. 組合式矩形型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算組合式矩形型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算a. 按剛度條件計(jì)算 (側(cè)壁厚度 ) 矩形型腔組合辦法很多，但最常見(jiàn)的是側(cè)壁作成整體再和底組合，如圖所示。在塑料的高壓作用下，側(cè)壁將發(fā)生彎曲，使側(cè)壁與底產(chǎn)生縱向間隙，此值過(guò)大將溢料，或影響制件尺寸的準(zhǔn)確性。設(shè)允許最大變形量為 δ，將側(cè)壁每一邊都看成固端梁，其厚度按下式計(jì)算 ：受均布載荷的矩形框架 73167。 成型零部件設(shè)計(jì) b. 按強(qiáng)度條件計(jì)算 (側(cè)壁厚度 ) 在高壓塑料熔體壓力 P作用下，每一邊側(cè)壁受到彎曲應(yīng)力和拉應(yīng)力的聯(lián)合作用，如右圖。對(duì) 兩端固定受均布載荷的梁 ，其最大彎曲應(yīng)力在梁兩端，其值為：同時(shí)由于兩相鄰邊的作用，側(cè)壁受到的拉應(yīng)力為：總應(yīng)力小于許用應(yīng)力，按此式即可求解側(cè)壁厚度 S74167。 成型零部件設(shè)計(jì) 底板厚度 的計(jì)算： 底板厚度計(jì)算依其支撐方法不同而有很大差異，這里僅討論最常見(jiàn)的動(dòng)模邊為雙支腳的底板，如圖所示。為簡(jiǎn)便計(jì)算，假定型腔底長(zhǎng) l與支腳間距 L相等，則底板可視作 受均布載荷的簡(jiǎn)支梁 ，其最大變形出現(xiàn)在中點(diǎn)：a. 按剛度條件計(jì)算：即：組合式矩形型腔底板受力圖75167。 成型零部件設(shè)計(jì) b. 按強(qiáng)度條件計(jì)算：組合式矩形型腔底板加支撐減小跨度 簡(jiǎn)支梁最大彎曲應(yīng)力也出現(xiàn)在中點(diǎn)最大變形處，其值為 若已知許用應(yīng)力 [σ]，則底板厚度為S 當(dāng) P=50Mpa， b/B＝ 1/ δ ＝ ， [σ] ＝ 160Mpa時(shí)，強(qiáng)度與剛度計(jì)算的分界尺寸為 L＝ 108mm，即 L108mm時(shí)宜用剛度計(jì)算，反之用強(qiáng)度計(jì)算。 當(dāng)跨度 L較大時(shí)，所算出的底板厚度 S甚大，既浪費(fèi)材料，又增加了模具重量。如果在底板下面增加一塊支撐板 (或柱 )，則底板厚度可大大減薄，如圖 (b)所示。 76167。 成型零部件設(shè)計(jì) 表 342所列為加支撐前后在同樣的許用彎曲應(yīng)力和允許變形量下，按強(qiáng)度計(jì)算和剛度計(jì)算底板厚度之比。 2. 整體式矩形型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算整體式矩形型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算 整體式矩形型腔受力情況如圖所示。任一側(cè)壁均可簡(jiǎn)化為 三邊固定一邊自由的矩形板 ，當(dāng)塑料熔體注入時(shí)，其最大變形發(fā)生在自由邊的中點(diǎn)，變形量為： a. 按剛度計(jì)算 (側(cè)壁厚度 )77167。 成型零部件設(shè)計(jì) 其中 C為由 l /a 而定的 常數(shù)，其值可查下表：故 側(cè)壁厚度：C值也可用近似公式計(jì)算：78167。 成型零部件設(shè)計(jì) b. 按強(qiáng)度計(jì)算 (側(cè)壁厚度 ) 側(cè)壁強(qiáng)度計(jì)算較為復(fù)雜，通過(guò)計(jì)算分析得知，在 P=50MPa時(shí)，當(dāng)許用變形量δ ＝ ，強(qiáng)度計(jì)算與剛度計(jì)算的分界尺寸為 l =300mm。 l 300mm時(shí)，按允許變形量計(jì)算壁厚； l 300mm時(shí)，按允許變形量 l /6000mm計(jì)算壁厚。 底板厚度 計(jì)算：a. 按剛度計(jì)算 整體式矩形型腔的雙支腳底板，可看成是 周邊固定受均布載荷的矩形板 ，其內(nèi)壁邊長(zhǎng)分別為 l 、 b (b為短邊 )，當(dāng)它受到壓強(qiáng)為 P MPa的塑料熔體作用時(shí)，板的中點(diǎn)將產(chǎn)生一最大變形 δ，其值為 其中 為由 l /b 而定的 常數(shù)，其值可查表 344。 也可由近似公式求得：79167。 成型零部件設(shè)計(jì) 當(dāng)允許變形量 δ已知，則底板厚度為：b. 按強(qiáng)度計(jì)算 底板的強(qiáng)度計(jì)算同側(cè)壁的強(qiáng)度計(jì)算一樣，比較復(fù)雜。在 P=50MPa情況下，通過(guò)計(jì)算分析發(fā)現(xiàn) δ≤ l /6000時(shí)，可滿足應(yīng)力不超過(guò)許用值，故 δ≤ l /6000仍可作為滿足強(qiáng)度條件的標(biāo)準(zhǔn)。 當(dāng)允許變形量 δ＝ ，則強(qiáng)度計(jì)算與剛度計(jì)算的分界尺寸為 b＝ 300 mm，即底板短邊的內(nèi)壁長(zhǎng)度 b300mm時(shí)，按 δ＝ l /6000計(jì)算壁厚；底板短邊的內(nèi)壁長(zhǎng)度 b300mm時(shí)，按允許變形量 δ計(jì)算壁厚。 80謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAI