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成型零部件的强度计算

2017-05-17 13:33:58

组合式圆形塑料加工型腔侧壁可看作是两端开口、仅受均匀内压力的厚壁圆筒。当型腔受到熔体的高压作用时,其内径增大,在侧壁与底板之间产生纵向间隙,间隙过大便会导致溢料。组合式圆形型腔底板固定在圆环形的模上,并假定模脚的内半径等于型腔内半径,这样底板可视作周边简支的圆板,最大变形发生在板的中心。
 
如果强制推出易使塑件划伤或破裂,因此,型腔的允许弹性变形量应小于塑件壁厚的收缩值。在一般情况下,因塑料的收缩率较大,型腔的弹性变形量不会超过塑料冷却时的收缩值,因此,型腔的刚度要求主要是由不溢料和塑件精度来决定的。当塑件某一尺寸同时有几项要求时,应以其中最苛刻的条件作为刚度设计的依据。
 塑料加工件
整体式矩形型腔的底板,如果后部没有支撑板,直接支撑在模脚上,中间是悬空的,那么底板可以看成是周边固定的受均匀载荷的矩形板。由于熔体的压力,板的中心将产生最大的变形量。圆形型腔是指模具型腔横截面呈圆形的结构,圆形型腔按结构也可分为组合式和整体式两类。
 
型腔尺寸以强度和刚度计算的分界值取决于型腔的形状、结构、模具材料的许用应力、型腔允许的弹性变形量以及型腔内熔体的最大压力。在以上诸因素一定的条件下,以强度计算所需要的壁厚和以刚度计算所需要的壁厚相等时的型腔内尺寸即为强度计算和刚度计算的分界值。在分界值不知道的情况下,应分别按强度条件和刚度条件算出壁厚,取其中较大值作为模具型腔的壁厚。
 
由于型腔的形状、结构形式是多种多样的,同时在成型过程中模具受力状况也很复杂,一些参数难以确定,对型腔壁厚作精确的力学计算几乎是不可能的。因此,只能从实用观点出发,对具体的情况作具体分析,建立接近实际的力学模型,确定较为接近实际的计算参数,采用工程上常用的近似计算法,以满足设计上的需要。
 
某些塑件个别部位的尺寸精度比较高,这就要求模具型腔应具有很好的刚性,以保证塑料熔体注入型腔时不产生过大的弹性变形。此时,型腔的允许变形量可由塑料加工件尺寸和公差值来确定。如果型腔刚度不足,在熔体高压作用下型腔会产生过大的弹性变形,当变形量超过塑件的收缩率时,塑件周边将被型腔紧紧包住而难以脱模。
 
矩形型腔是指模具横截面呈矩形的结构,型腔结构可分为组合式和整体式两类。组合式型腔底板厚度实际上是支承板的厚度,底板厚度的计算因其支撑形式不同有很大差异。为简化计算,假定型腔长边和支脚间距相等,底板可作为受均匀载荷的简支梁,其最大变形出现在板的中间。
 
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