注射模具设计强度和刚度计算例_

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[]σ=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。

注射模具设计强度和刚度计算例_

注射模具设计强度和刚度计算例_

注射模具设计强度和刚度计算例_

1、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)

34

1]

[H 32H p S δ?????=E l

参数取值 p=40MPa ;H 1=80mm ,l =120mm

E=2.06*105Mpa ,H=120mm

[]δ=?

其中:许用变形量[]δ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0.03mm

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+=?+?=i i δ,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

注射模具设计强度和刚度计算例_

[]2

%4%22+?≤δ=0.06mm

所以许用变形量 []δ=0.03mm 由刚度计算公式(6.20)可得到

3

5

4

03

.01201006.232120

0804S ??????==30.35mm

强度计算公式: (公式6.22)

]

[H 2H p S 2

1σ????=

l

参数取值 []σ=160MPa ,p=40MPa ;H 1=80mm ,l =120mm

64mm .34160

12021208040S 2

=????=

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40mm

因此凹模周界尺寸为:B0=65+2*40=145mm L=120+2*40=200mm 查看中小型标准模架,将本模具与模架模型对比:

注射模具设计强度和刚度计算例_

注射模具设计强度和刚度计算例_

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:mm

推板厚度+

+

推出固定板厚度

-

≥,该系列模架中垫块厚

+

C)

10

5

~

(

80

)2

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。)

注射模具设计强度和刚度计算例_

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(78一般厚度为0.2~2反之,取上限,在此取为40)

25

200

250

h

65

120

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:

注射模具设计强度和刚度计算例_

参数取值:p=40MPa ;b=65mm ; L (B 2)=118mm ;E=2.06*105Mpa ,B (B 0)=200mm

许用变形量[]δ的确定,参考教材P158 []δ=0.05mm

h

65

120

刚度计算可得:

注射模具设计强度和刚度计算例_

==

h mm

强度计算:

注射模具设计强度和刚度计算例_

各参数取值为:p=40MPa;b=65mm;L=118mm;

B=200mm;[]σ=160MPa

注射模具设计强度和刚度计算例_

==

h mm

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40mm

注射模具设计强度和刚度计算例_

?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

=350mm

由上述模具结构可以推出:

推杆长度=120-20+40+40+78=258mm

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