模具型腔壁厚的計算，應(yīng)以壓力為準(zhǔn)。而壓力是在注射時，熔體充滿型腔的瞬間產(chǎn)生的，隨著塑料的冷卻和澆口的凍結(jié)，型腔內(nèi)的壓力逐漸降低，在開模時接近常壓。理論分析和生產(chǎn)實踐表明，大尺寸的注塑模具型腔，剛度不足是主要矛盾，型腔壁厚應(yīng)以滿足剛度條件為準(zhǔn);而對于小尺寸的注塑模具型腔，在發(fā)生大的彈性變形前，其內(nèi)應(yīng)力往往超過了注塑模具材料的許用應(yīng)力，因此強度不夠是主要矛盾，設(shè)計型腔壁厚應(yīng)以強度條件為準(zhǔn)。

型腔壁厚的強度計算條件是型腔在各種受力形式下的應(yīng)力值不得超過注塑模具材料的許用應(yīng)力;而剛度計算條件由于注塑模具的特殊性，應(yīng)從以下三個方面來考慮：

(1)注塑模具成型過程中不發(fā)生溢料：當(dāng)高壓熔體注入型腔時，注塑模具型腔的某些配合面產(chǎn)生間隙，間隙過大則出現(xiàn)溢料。這時應(yīng)根據(jù)塑料的黏度特性，在不產(chǎn)生溢料的前提下，將允許的間隙值作為型腔的剛度條件。

(2)保證塑件尺寸精度：某些塑料制件或塑件的某些部位尺寸常要求較高的精度，這就要求注塑模具型腔應(yīng)具有很好的剛性，以保證塑料熔體注入型腔時不產(chǎn)生過大的彈性 變形。此時，型腔的允許變形量由塑件尺寸和公差值來確定。由塑件尺寸精度確定的剛度條件型腔彈性變形與溢料的產(chǎn)生列的經(jīng)驗公式計算出來。

(3)保證塑件順利脫模：如果型腔剛度不足，在熔體高壓作用下會產(chǎn)生過大的彈性變形，當(dāng)變形量超過塑件收縮值時，塑件周邊將被型腔緊緊包住而難以脫模，強制頂出易使塑件劃傷或破裂，因此型腔的允許彈性變形量應(yīng)小于塑件壁厚的收縮值，在一般情況下，因塑料的收縮率較大，型腔的彈性變形量不會超過塑料冷卻時的收縮值。因此，型腔的剛度要求主要由不溢料和塑件精度來決定。當(dāng)塑件某一尺寸同時有幾項要乘時，應(yīng)以其中苛刻的條件作為剛度設(shè)計的依據(jù)。

注塑模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算，型腔尺寸以強度和剛度計算的分界值取決于型腔的形狀、結(jié)構(gòu)、注塑模具材料的許用應(yīng)力、型腔允許的彈性變形量以及型腔內(nèi)熔體的壓力。在以上諸因參一定的條件下，以強度計算所需要的壁厚和以剛度計算所需要的壁相等時的型腔內(nèi)尺寸那為是度計算和剛度計算的分界值。在分界值不知道的情況下，應(yīng)分別按強度條件利剛度條件算出壁厚，取其中較大值作為注塑模具型腔的壁厚。

由于型腔的形狀、結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，同時在成型過程中注塑模具受力狀態(tài)也很復(fù)雜，一些參數(shù)難以確定，因此對型腔壁厚作力學(xué)計算幾乎是不可能的。只能從實用觀點出發(fā)，對具體情況作具體分析，建立接近實際的力學(xué)模型，確定較為接近實際的計算參數(shù)，采用工程上常用的近似計算方法，以滿足設(shè)計上的需要。下面介紹幾種常見的規(guī)則型腔的壁厚和底板厚度的計算方法。對于不規(guī)則的型腔，可簡化為下面的規(guī)則型腔進行近似計算。

(一)矩形型腔結(jié)構(gòu)尺寸計算

矩形型腔是指橫截面呈矩形結(jié)構(gòu)的成型型腔。按型腔結(jié)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(cè)壁厚度計算：表示組合式矩形型腔工作時變形情況，在熔體壓力作用下，側(cè)壁向外膨脹產(chǎn)生彎曲變形，使側(cè)壁與底板間出現(xiàn)間隙，間隙過大將發(fā)生溢料或影響塑件尺寸精度。將側(cè)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，對于常見的動模邊為雙支腳的底板,為簡化計算，假定型腔長邊l和支腳間距L相等，底板可作為受均勻載荷的簡支梁，其變形出現(xiàn)在板的中間，

2.整體式矩形型腔

整體式矩形型腔，這種結(jié)構(gòu)與組合式型腔相比剛性較大。由于底板與側(cè)壁為一整體，所以在型腔底面不會出現(xiàn)溢料間隙。因此在計算型腔壁厚時變形量的控制主要是為了保證塑件尺寸精度和順利脫模。

(1)型腔側(cè)壁厚度的計算：整體式矩形型腔的任 一側(cè)壁均可看做是三邊固定，一邊自由的矩形板，在塑料熔體壓力作用下，矩形板的變形發(fā)生在自由邊的中點。

(2)底板厚度的計算：整體式矩形型腔的底板，如果后部沒有支承板，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荷的矩形板。由于熔體的壓力，板將產(chǎn)生變形量。

3.矩形型腔動模支承板厚度

注塑模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計算，動模支承板又稱為型芯支承板，一般都是兩端被模腳或墊塊支撐著，動模支承板在成型壓力作用下發(fā)生變形時，導(dǎo)致塑件高度方向尺寸超差，或在分型面發(fā)生溢料現(xiàn)象。對于動模板是穿通組合式的情況，組合式矩形型腔底板厚度就是指動模支承板的厚度;對于整體式型腔，動模 墊板厚度選擇較自由，因為整體式的矩形型腔底板厚度已經(jīng)符合設(shè)計要求。當(dāng)已選定的動模支承板厚度通過校驗不夠時，或者設(shè)計時為了有意識地減少動模支承板厚度以節(jié)約材 料，可在支承板和動模底板之間設(shè)置支柱或支塊。

(二)圓形型腔結(jié)構(gòu)尺寸計算

圓形型腔是指模具型腔橫截面呈圓形的結(jié)構(gòu)。按結(jié)構(gòu)可分為組合式和整體式兩類。

1.組合式圓形型腔

(1)型腔側(cè)壁厚度的計算：組合式圓形型腔側(cè)壁可作為兩端開口，僅受均勻內(nèi)壓的厚壁圓筒，當(dāng)型腔受到熔體的高壓作用時，其內(nèi)半徑增大，在側(cè)壁與底板之間產(chǎn)生縱向間隙，間隙過大便會導(dǎo)致溢料。

(2)底板厚度的計算：組合式圓形型腔底板固定在圓環(huán)形的模腳上，并假定模腳的內(nèi)半徑等于型腔內(nèi)半徑。這樣底板可作為周邊簡支的圓板，變形發(fā)生在板中。

2.整體式圓形型腔

(1)型腔側(cè)壁厚度的計算：整體式圓形型腔的側(cè)壁可以看做是封閉的厚壁圓筒，側(cè)壁在塑料熔體壓力作用下變形，由于側(cè)壁變形受到底板的約束，在一定高度h2范圍內(nèi)，其內(nèi)半徑增大量較小，越靠近底板約束越大，側(cè)壁增大量越小，可以近似地認(rèn)為底板處側(cè)壁內(nèi)半徑增大量為零。當(dāng)側(cè)壁高到一定界限以上時，側(cè)壁就不再 受底板約束的影響，其內(nèi)半徑增大量與組合式型 腔相同，故高于的整體式圓形型腔可按組合式圓形型腔作剛度和強度計算。

(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，表示整體式圓形型腔的底板支撐在模腳上，并假設(shè)模腳內(nèi)半徑等于型按剛度條件，底板厚度為腔內(nèi)半徑，則底板可以作為周邊固定的、受均勻載荷的圓板，其變形發(fā)生在圓板中。

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