注射模具设计强度和刚度计算例-

1注射模具设计的习题10、有一壳形塑件，如图7-37所示，所用模具结构如图7-38所示，选用HDPE塑料成型，型腔压力取40MPa，模具材料选45钢，其许用应力=160MPa，其余尺寸见图7-38。计算定模型腔侧壁厚度S和型芯垫板厚度H。231、定模型腔侧壁厚度的计算：分析：该零件为矩形零件，凹模置于定模侧，且采用了底部镶拼组合式结构，模板形状为矩形，所以采用组合式凹模的侧壁厚度的计算公式。刚度计算公式为P156中（6.20）341][H32HpSEl参数取值p=40MPa；H1=80mm，l=120mmE=2.06*105Mpa，H=120mm=？其中：许用变形量的确定，满足以下三个原则型腔不发生溢料HDPE的许用变形量为0.025~0.04mm，HDPE的粘度相对较高，取为0.03mm4保证塑件精度塑件的外轮廓尺寸中长度尺寸为120mm，没有标公差等级，按MT7取公差，即]4.21[5/4.2]1/[5ii，所以保证塑件精度的许用变形量为0.14mm保证塑件顺利脱模2%4%22=0.06mm所以许用变形量=0.03mm由刚度计算公式（6.20）可得到35403.01201006.2321200804S=30.35mm5强度计算公式：（公式6.22）][H2HpS21l参数取值=160MPa，p=40MPa；H1=80mm，l=120mm64mm.3416012021208040S2但考虑应力中第二项的影响，S稍放大，取为40mm比较强度和刚度计算的结果，将定模型腔的侧壁厚度暂取为40mm6因此凹模周界尺寸为：B0=65+2*40=145mmL=120+2*40=200mm查看中小型标准模架，将本模具与模架模型对比：78910初选B0*L=160*200的模架本模具中定模板厚度为120mm，该系列模架中定模板最大厚度为80mm，不能满足要求；模具中垫块厚度C必须满足以下关系式：mm10~5)280(C）（推出固定板厚度推板厚度，该系列模架中垫块厚度为80mm，不能满足要求；导柱会削弱模具的强度；所以考虑选用周界尺寸更大的标准模架，选用B0*L=200*250mm的模架（该模架满足模具总体放大需求，满足推板尺寸要求，但定模板和垫板的厚度仍需单独定制。）1112各部分的尺寸如下图所标：定模座板（零件1）：250*250*25定模板（零件3、4）：200*250*120动模板（零件7）：200*250*40（动模板厚度由型芯直径（116*61）和型芯高度（78）经验确定，一般厚度为0.2～2倍型芯直径，型芯直径大、型芯短，取下限，反之，取上限，在此取为40）25250200250h6512013动模支撑板（零件7）：200*250*32校核动模支撑板的厚度h=32是否满足强度和刚度要求？刚度计算公式：参数取值：p=40MPa；b=65mm；L（B2）=118mm；E=2.06*105Mpa，B（B0）=200mm许用变形量的确定，参考教材P158=0.05mmh6512014刚度计算可得：43554065118hmm322.06102000.05强度计算：各参数取值为：p=40MPa；b=65mm；L=118mm；B=200mm；=160MPa234065118hmm4200160所以动模支撑板的厚度32mm不满足其强度和刚度要求，两种解决方案：一、加厚动模支撑板；二、减小双支脚间距在此采用一，将动模支撑板厚度增加到40mm15动模模脚（零件9）尺寸如右图所示推板：250*148*20推出固定板（零件8）：148*250*16动模模脚（垫块与动模座板合二为一）到动模支撑板的距离）=推板厚度+推出固定板厚度+塑件推出高度（塑件包覆在型芯上的高度）+5~10（mm）本示例中取为120mm模脚总高为125mm，内侧（动模模脚靠推板侧）底部厚度为5mm，外侧（动模模脚靠压板固定侧）底部厚度为25mm（与定模座板1的厚度保持一致）模具总高=25+120+40+40+125=350mm16由上述模具结构可以推出：推杆长度=120-20+40+40+78=258mm