深圳市一区二区三区国产模具(jù)有限公司
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模具型腔壁厚的計算,應以壓力為準(zhǔn)。而(ér)壓力是在注射(shè)時(shí),熔體充滿(mǎn)型腔的瞬間產生的,隨著塑料的冷卻和(hé)澆口的凍結,型腔內的壓力逐(zhú)漸(jiàn)降低,在開模時(shí)接近常壓。理(lǐ)論分析和生(shēng)產(chǎn)實(shí)踐表明,大尺寸的注塑模具型腔,剛度不足(zú)是主要矛盾,型腔壁厚應以滿足剛度條件為準;而(ér)對於小尺寸的注塑(sù)模具(jù)型腔,在發生大的彈性變形前(qián),其內應力往往超過了注塑模具材料的(de)許(xǔ)用應力,因此強度不夠是主要矛盾,設計型腔壁厚應以強度條件為準(zhǔn)。
型腔壁(bì)厚(hòu)的(de)強(qiáng)度計算條件是型腔在各種受力形式下的應力值不得超過注塑模具材料(liào)的許用應力;而剛度計算條件由於(yú)注塑模具的特殊性(xìng),應從以下三個方麵來考慮:
(1)注塑模具成型過程中不發生溢料:當高壓熔體注入型腔時,注塑模具型腔的某些(xiē)配合麵(miàn)產生間隙,間隙過大則出現溢料(liào)。這時應根據塑料的黏度特性,在(zài)不產生溢料的前提下,將允許的間(jiān)隙(xì)值作為型腔(qiāng)的剛度條件。
(2)保證塑件尺寸(cùn)精度:某些(xiē)塑料製件或塑件的某些部位(wèi)尺寸常要求較高的精度,這就要求注塑模具型腔(qiāng)應具有很(hěn)好的剛性,以保證塑料熔體注入型腔時不產生過大的彈性 變形。此時(shí),型腔的允許變形(xíng)量由塑件尺寸和公差值來確(què)定。由塑件尺(chǐ)寸精度確定的剛度條件型腔彈性變形與溢料的(de)產生列的經驗公式計算出來。
(3)保證塑件順利脫模:如果型腔(qiāng)剛度不足,在熔體高壓作用下會產生過大的彈性變形,當變形量超過塑件收縮值時,塑件周邊將被型腔緊緊包住(zhù)而難以脫模,強製頂出易使塑件劃傷或破裂,因此型腔的允許彈性變形(xíng)量應小於塑件壁厚的收縮值,在一般情況下,因塑料的收縮率較(jiào)大,型腔的彈性變形量不會超過塑料冷卻時的收縮值。因此,型(xíng)腔的剛度要求主要由不溢料和塑件精(jīng)度(dù)來決定。當塑件某一尺寸同時有幾項要(yào)乘時,應以其(qí)中苛刻的條件作為(wéi)剛度設(shè)計的依據。
注塑模具型腔側壁和底板厚度的計算,型腔尺寸以強度和剛度計算的(de)分界(jiè)值取決於型(xíng)腔的形狀、結構、注塑模(mó)具材料的許用(yòng)應力、型腔允許(xǔ)的彈性變形量以及型腔內熔體的壓力。在以上諸因參一定的條件下,以強度計算所需要(yào)的壁厚和以剛度計算所需要的(de)壁相(xiàng)等時的(de)型腔內尺寸那為是度計算和剛度(dù)計算的分界值。在分界值(zhí)不知道的情況下,應分別按強度條件利剛度條(tiáo)件算出壁厚,取(qǔ)其中較大值作(zuò)為注塑模具型腔的壁厚。
由於型腔的形狀、結(jié)構(gòu)形式(shì)是多種多樣的,同時在成(chéng)型過程中注塑模具受力狀態(tài)也(yě)很(hěn)複雜,一些參數難以確定,因此對型腔(qiāng)壁厚作力學(xué)計算幾乎是不可能(néng)的。隻(zhī)能從實用觀點出發(fā),對具體情況作具體分析(xī),建立接近實際的力學模型,確定較為接近實際的(de)計(jì)算參數,采用工程上常用的(de)近似計算方法,以滿足設計上的需要。下麵介紹幾種常見的規則型腔的壁厚(hòu)和底板厚度的計算方法。對於不規則(zé)的型腔,可(kě)簡化為下麵的規則型(xíng)腔進行近似計算(suàn)。
(一)矩形型腔結構尺寸計算
矩形(xíng)型腔是指橫截麵呈矩形結構的成型型腔。按型腔結構(gòu)可分為組合式和整體式兩類。
1.組合式矩形型腔
(1)型腔側壁厚度計算:表示組合式(shì)矩形型腔工作(zuò)時變形情況,在熔體壓力作用下(xià),側壁向外膨脹產(chǎn)生彎曲變形,使側壁與底板間出現間隙(xì),間隙過大將發生溢料或影響塑(sù)件尺寸(cùn)精度。將側壁每一邊都看成是受均勻載荷的端部固定梁。
(2)底板厚度的計算:組合式型腔底板厚度實際上是支承板的厚度。底板厚度的計算因其支撐形式不同有很大差異(yì),對於常見的動模(mó)邊為雙支腳的底板,為簡化計(jì)算,假定型腔長邊(biān)l和支腳(jiǎo)間距L相等,底板可作為受均勻載荷的簡支梁,其變形出現在板(bǎn)的中(zhōng)間,
2.整體式矩形型腔(qiāng)
整體式矩形(xíng)型腔,這種結構與組合式型腔(qiāng)相比剛性較大。由於底板與側壁為一整體,所以在型腔底麵不會出現溢(yì)料間隙。因此(cǐ)在(zài)計算型腔壁厚時變(biàn)形量的控製主要是為了保證塑件尺寸精度和順利脫(tuō)模。
(1)型腔側(cè)壁厚度的計算(suàn):整體式矩形型腔的任 一側壁(bì)均(jun1)可看做是三邊固定,一邊自由的矩形板,在塑料熔(róng)體壓(yā)力作用下,矩(jǔ)形板的變形發生在自由邊的中點。
(2)底板厚度的計算:整體式矩形型腔(qiāng)的底板,如果後部(bù)沒有支承板,直接支撐在上,中間是懸空的,底板可以看成是周邊固定的受均勻載(zǎi)荷的矩形板。由於熔體的壓力,板將(jiāng)產生變形量。
3.矩形型(xíng)腔動模支(zhī)承板厚度
注塑模具型腔側壁和底板(bǎn)厚度的計算(suàn),動模支承板又稱為型(xíng)芯支承板,一般都是兩端被模腳或墊塊支撐著,動模支承板在成型壓(yā)力作用(yòng)下發(fā)生變形時,導致塑件高度方向尺寸超差,或在分型(xíng)麵發生溢料現象。對於動(dòng)模板是(shì)穿通組合式的情(qíng)況,組合式矩形型腔底板厚度(dù)就是指動模支承板(bǎn)的厚度;對於整體式型腔,動模 墊板(bǎn)厚度(dù)選擇較自由,因為整體式的矩(jǔ)形型腔底板厚度已經符合(hé)設計要求。當已選定的動模支承板厚度通過校驗不夠時,或者設計時為了有意識地減少動模支承板厚度以節約材 料,可(kě)在支承板和動模底板之間設置支柱或支塊。
(二)圓形型腔(qiāng)結構尺寸計算
圓形型腔(qiāng)是指模具型腔(qiāng)橫截麵(miàn)呈圓形的結構(gòu)。按結構可(kě)分為組合式和整體式兩類。
1.組合式圓形型腔
(1)型腔側壁厚度的計算:組合式圓形型腔(qiāng)側壁(bì)可作為兩端開口,僅受均勻內(nèi)壓的厚壁(bì)圓筒,當型腔受到熔體的高壓作用時,其內半徑增(zēng)大,在側壁與底板之間產生縱向間隙,間(jiān)隙過(guò)大便會導致溢料。
(2)底板厚度(dù)的計算:組合式圓形型腔底板固定在圓環形的模腳上,並假定模腳的內半徑等於型腔內半徑。這樣底板可作為周邊簡支的圓板,變形(xíng)發生在板(bǎn)中。
2.整體式圓形型腔
(1)型腔側壁厚度的計算:整體式圓形型腔的側壁可以看做是封閉的厚壁圓筒,側壁在(zài)塑料熔體壓力作用下變形,由於側(cè)壁變(biàn)形受到底板的約束(shù),在一定高度h2範圍(wéi)內,其(qí)內半(bàn)徑增大量(liàng)較小,越靠近底(dǐ)板約束(shù)越大(dà),側壁增大量越小,可(kě)以近似地認(rèn)為底板處側壁內半(bàn)徑增大量為零。當(dāng)側壁高到一定界限以上時,側壁就不再 受底(dǐ)板約束的影響,其內半徑增大量(liàng)與組合式型 腔相同,故高於的(de)整體式圓形型腔可按組合式圓形型腔作剛度(dù)和強(qiáng)度計算。
(2)底板厚度的計算:注塑模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算,表(biǎo)示整體式(shì)圓形型腔(qiāng)的底板支撐在模腳上,並假設模腳(jiǎo)內半徑等(děng)於型按剛度條(tiáo)件,底板(bǎn)厚度為腔內半徑,則底(dǐ)板可以作為周邊固定的、受均勻載荷的圓板,其變形發生在圓板中。
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