【正文】 型腔受到設備施加的鎖模力及塑料熔體的壓力會產生一定的 內應力 及 變形 。 當型腔全部充滿的瞬間內壓力達到 極大值。型腔壁厚計算以最大壓力為準。 對于大尺寸的型腔，剛度不足是主要矛盾， 會導致 溢料 、影響 塑件尺寸和精度 、 脫模困難 等 ， 應按剛度計算 ；而 小尺寸的型腔在發(fā)生大的彈性變形前， 其內應力往往超過 許用應力， 型腔會因強度不夠而 變形甚至破裂， 因此應按強度進行計算 。從中小型塑件的尺寸精度考慮： δ ≤Δ/5從不產生溢料飛邊考慮： 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因素 ：型腔的形狀，模具材料的許用應力，型腔的允許變形量以及塑料熔體壓力 67167。 成型零部件設計 (一一 ) 圓形型腔側壁和底板厚度的計算圓形型腔側壁和底板厚度的計算 1. 組合式圓形型腔側壁和底板厚度的計算組合式圓形型腔側壁和底板厚度的計算a. 按剛度條件計算 (側壁厚度 ) 當型腔側壁承受高壓塑料熔體作用時，其內半徑增長量為 δ，因此側壁和底之間產生一縱向間隙，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：型腔內壓力， MPaE：彈性模量，碳鋼： 105 MPa；μ ：材料的泊松比，碳鋼： 。兩端開口，受均勻內壓的厚壁圓筒。 68167。 成型零部件設計 b. 按第三強度理論計算 (側壁厚度 )其中 [σ]—— 型腔材料的許用應力 例如，在塑料壓力 P=50MPa、許用應力 =160MPa、允許變形量 =定條件下，其分界尺寸已如上述為半徑 =86mm，當內半徑 r86mm時作剛度計算， r86mm時 作強度計算。當上述條件變化，不知道分界尺寸時，可分別按剛度條件和強度條件計算壁厚，取其大者作模具設計值。 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，并且假定支腳的內圓直徑等于型腔內徑。這時該底板可視為周邊簡支的圓板，最大撓曲變形發(fā)生在中心，其值為： a. 按剛度條件計算 (底板厚度 )—— 周邊鉸支整個板面受均布載荷的圓形平板69167。 成型零部件設計 b. 按強度理論計算 (底板厚度 )故：最大應力發(fā)生在底板中心，其值為：故： 在與上述圓筒壁壁厚計算相同的特定條件下，其剛度計算與強度計算的分界尺寸為內半徑 r=67mm。在 r67mm時作剛度計算，反之作強度計算。 注意：此處底板厚度計算均指底板平面不與動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模板緊貼，則底板本身不發(fā)生明顯的彎曲變形，也不產生明顯的內應力，其厚度憑經驗決定即可。 70167。 成型零部件設計 2. 整體式圓形型腔側壁和底板厚度的計算整體式圓形型腔側壁和底板厚度的計算受均布載荷的懸臂梁在無約束部分，內半徑增長量與組合式相同，在約束部分，內半徑增長量為： 整體式圓形型腔與組合式圓形型腔的區(qū)別在于當受高壓熔體作用時，其側壁下部受底部約束，沿高度方向向上約束減小，超過一定高度極限 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的高度 H為： 當型腔高度超過 H時，按組合式圓形型腔作剛度和強度計算；否則按上式做剛度校核。用試差法確定外半徑 R、側壁厚 S，然后按下式作強度校核：71167。 成型零部件設計 底板厚度計算 ：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. 按剛度條件計算則底板厚度為 ：b. 按強度條件計算最大應力發(fā)生在周邊 ： 同樣底板內半徑較小時宜用強度條件計算，內半徑較大時則按剛度條件計算。當 [σ]＝ 160MPa、 P=50MPa、 E= 105 MPa 、 δ＝ ，其分界尺寸 r＝ 136mm。 72167。 成型零部件設計 (二二 ) 矩形型腔側壁和底板厚度的計算矩形型腔側壁和底板厚度的計算 1. 組合式矩形型腔側壁和底板厚度的計算組合式矩形型腔側壁和底板厚度的計算a. 按剛度條件計算 (側壁厚度 ) 矩形型腔組合辦法很多，但最常見的是側壁作成整體再和底組合，如圖所示。在塑料的高壓作用下，側壁將發(fā)生彎曲，使側壁與底產生縱向間隙，此值過大將溢料，或影響制件尺寸的準確性。設允許最大變形量為 δ，將側壁每一邊都看成固端梁，其厚度按下式計算 ：受均布載荷的矩形框架 73167。 成型零部件設計 b. 按強度條件計算 (側壁厚度 ) 在高壓塑料熔體壓力 P作用下，每一邊側壁受到彎曲應力和拉應力的聯(lián)合作用，如右圖。對 兩端固定受均布載荷的梁 ，其最大彎曲應力在梁兩端，其值為：同時由于兩相鄰邊的作用，側壁受到的拉應力為：總應力小于許用應力，按此式即可求解側壁厚度 S74167。 成型零部件設計 底板厚度 的計算： 底板厚度計算依其支撐方法不同而有很大差異，這里僅討論最常見的動模邊為雙支腳的底板，如圖所示。為簡便計算，假定型腔底長 l與支腳間距 L相等，則底板可視作 受均布載荷的簡支梁 ，其最大變形出現(xiàn)在中點：a. 按剛度條件計算：即：組合式矩形型腔底板受力圖75167。 成型零部件設計 b. 按強度條件計算：組合式矩形型腔底板加支撐減小跨度 簡支梁最大彎曲應力也出現(xiàn)在中點最大變形處，其值為 若已知許用應力 [σ]，則底板厚度為S 當 P=50Mpa， b/B＝ 1/ δ ＝ ， [σ] ＝ 160Mpa時，強度與剛度計算的分界尺寸為 L＝ 108mm，即 L108mm時宜用剛度計算，反之用強度計算。 當跨度 L較大時，所算出的底板厚度 S甚大，既浪費材料，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。 成型零部件設計 表 342所列為加支撐前后在同樣的許用彎曲應力和允許變形量下，按強度計算和剛度計算底板厚度之比。 2. 整體式矩形型腔側壁和底板厚度的計算整體式矩形型腔側壁和底板厚度的計算 整體式矩形型腔受力情況如圖所示。任一側壁均可簡化為 三邊固定一邊自由的矩形板 ，當塑料熔體注入時，其最大變形發(fā)生在自由邊的中點，變形量為： a. 按剛度計算 (側壁厚度 )77167。 成型零部件設計 其中 C為由 l /a 而定的 常數(shù)，其值可查下表：故 側壁厚度：C值也可用近似公式計算：78167。 成型零部件設計 b. 按強度計算 (側壁厚度 ) 側壁強度計算較為復雜，通過計算分析得知，在 P=50MPa時，當許用變形量δ ＝ ，強度計算與剛度計算的分界尺寸為 l =300mm。 l 300mm時，按允許變形量計算壁厚； l 300mm時，按允許變形量 l /6000mm計算壁厚。 底板厚度 計算：a. 按剛度計算 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 ，其內壁邊長分別為 l 、 b (b為短邊 )，當它受到壓強為 P MPa的塑料熔體作用時，板的中點將產生一最大變形 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。 成型零部件設計 當允許變形量 δ已知，則底板厚度為：b. 按強度計算 底板的強度計算同側壁的強度計算一樣，比較復雜。在 P=50MPa情況下，通過計算分析發(fā)現(xiàn) δ≤ l /6000時，可滿足應力不超過許用值，故 δ≤ l /6000仍可作為滿足強度條件的標準。 當允許變形量 δ＝ ，則強度計算與剛度計算的分界尺寸為 b＝ 300 mm，即底板短邊的內壁長度 b300mm時，按 δ＝ l /6000計算壁厚；底板短邊的內壁長度 b300mm時，按允許變形量 δ計算壁厚。 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