塑料成型工藝規(guī)程的編制2-4-243型腔壁課件

模具強度和剛度問題塑料在充滿模具型腔時，型腔會產(chǎn)生哪些變化？塑料在充滿模具型腔時，型腔會產(chǎn)生哪些變化？

模塑成型過程中，型腔受到塑料熔體的壓力而產(chǎn)生內(nèi)應力及變形。因強度不足而產(chǎn)生塑性變形甚至破壞

若型腔剛度不足會發(fā)生過大的彈性變形，導致溢料、影響塑件尺寸和精度、脫模困難。設計時有必要對構成型腔的零件進行強度和剛度校核

以確定構成型腔的主要受力構件——凹模和底板的尺寸（凹模側(cè)壁和底板厚度）

校核目的尤其是成型重要的、精度要求高和大型塑件的型腔

計算原則

強度計算是以型腔在各種受力形式下的應力值不超過許用應力值為出發(fā)點進行計算。

強度計算原則剛度計算原則成型過程不發(fā)生溢料

保證塑件的精度

保證塑件順利脫模

型腔的剛度主要由不溢料和塑件精度決定。設計時以強度計算原則還是以剛度計算原則確定凹模側(cè)壁和底板厚度?分界值

①已知分界值,條件相同②分界值不知以強度計算所需壁厚和以剛度計算所需的壁厚相等時的型腔內(nèi)型尺寸即為強度計算和剛度計算的分界值，分界值的確定與型腔的形狀、型腔內(nèi)熔體的最大壓力、模具材料的許用應力及型腔的允許變形量有關

顯然,型腔采用強度校核還是剛度校核取決于模具型腔的尺寸

在分界值不明確的情況下，應分別按強度條件和剛度條件計算壁厚，并取其中較厚尺寸作為型腔側(cè)壁或底板的壁厚。

對于小尺寸型腔，在其發(fā)生大的彈性變形之前，內(nèi)應力往往已經(jīng)超過許用應力，因而強度是主要矛盾；對于大尺寸型腔，剛度不足是主要矛盾。凹模側(cè)壁和底板厚度的確定方法規(guī)則凹模：

經(jīng)驗法——凹模側(cè)壁的厚度S一般取塑件長邊或直徑的0.2倍再加上17mm，而底板厚度則根據(jù)凹模尺寸確定(見材料4~6)。

計算法——經(jīng)驗近似確定法比計算法簡單，但可能因經(jīng)驗不足、估計不準而造成模具型腔強度或剛度不夠，導致模具報廢或浪費材料，尤其是大型模具，建立科學的計算方法極其重要。對于具有復雜型腔的凹模和底板進行強度與剛度的精確計算，需要借助計算機進行。

不規(guī)則凹模；不規(guī)則的凹?；驈碗s形狀的型腔通?？珊喕癁橐?guī)則凹模或者規(guī)則凹模的組合按傳統(tǒng)的力學方法進行近似計算（計算公式此略，請參閱有關的《塑料模設計手冊》）。

當型腔內(nèi)塑料熔體高壓作用時，模具成型零件的某些分型面和配合面的間隙可能增大，當間隙值

δ＞不發(fā)生溢料允許的最大間隙值[δ],則成型過程發(fā)生溢料。顯然，δ應＜

[δ]材料一:保證成型過程不發(fā)生溢料

精度高的塑件要求模具型腔具有較好的剛性，以保證在型腔受到熔體高壓作用時不產(chǎn)生過大的、使塑件超差的彈性變形δ。顯然，型腔的變形量δ應＜型腔的允許變形量[δ]

表列出保證塑件精度的允許變形量

[δ]

材料二:保證塑件精度Δi表示某精度等級的塑件的公差值

型腔的剛度不足，模塑成型時變形大，當型腔的變形量大于塑件的收縮值時，塑件將被型腔包緊而難以脫模。因此，型腔的允許變形量[δ]應小于塑件壁厚的收縮值。即

S——塑料的成型收縮率；t——塑料的壁厚。材料三:保證塑件順利脫模

一般情況下，型腔的變形量不會超過塑料的冷卻收縮值

返回注：當壓力p﹤29MPa，型腔長邊長度L≥1.5b(型腔短邊寬度)，取表中數(shù)值乘以1.25～1.35；當壓力p﹤49MPa，L≥1.5b，取表中數(shù)值乘以1.5～1.6。材料四

材料五:圓形凹模壁厚確定凹模內(nèi)壁直徑2r整體凹模壁厚S=R-r鑲拼式凹模凹模內(nèi)壁直徑2r整體凹模壁厚S=R-r鑲拼式凹模凹模壁厚S1模套壁厚S2凹模壁厚S1模套壁厚S2~4020818>90~100501440>40~5025922>100~120551545>50~60301025>120~140601648>60~70351128>140~160651752>70~80401232>160~180701955>80~90451335>180~200752158以上數(shù)據(jù)是淬硬鋼的壁厚，非淬硬鋼要乘系數(shù)：1.2~1.5

材料六:矩形凹模壁厚計算矩形凹模內(nèi)側(cè)短邊長b整體凹模壁厚s鑲拼式凹模凹模壁厚s1

模套壁厚s2~4025922>40~5025~309~1022~25>50~6030~3510~1125~28>60~7035~4211~1228~35>70~8042~4812~1335~40>80~9048~5513~1440~45>90~10055~6014~1545~50>100~12060~7215~1750~60>120~14072~8517~1960~70>140~16085~9519~2170~78表中壁厚是邊長比L/b=1.8時的參考尺寸，當L/b＞1.8時壁厚應適當增大材料七:支承板厚度的計算塑件在分型面上的投影面積Ａ（cm2）支承板厚度Ｈ~515>5~1015~20>10~5020~25>5