模具型腔壁厚的計(jì)算，應(yīng)以壓力為準(zhǔn)。而壓力是在注射時(shí)，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(shí)接近常壓。理論分析和生產(chǎn)實(shí)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(duì)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(qiáng)度不夠是主要矛盾，設(shè)計(jì)型腔壁厚應(yīng)以強(qiáng)度條件為準(zhǔn)。

型腔壁厚的強(qiáng)度計(jì)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(jì)算條件由于注塑模具的特殊性，應(yīng)從以下三個(gè)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(shí)，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(shí)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(shí)不產(chǎn)生過大的彈性 變形。此時(shí)，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(yàn)公式計(jì)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(huì)產(chǎn)生過大的彈性變形，當(dāng)變形量超過塑件收縮值時(shí)，塑件周邊將被型腔緊緊包住而難以脫模，強(qiáng)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(huì)超過塑料冷卻時(shí)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(shí)有幾項(xiàng)要乘時(shí)，應(yīng)以其中苛刻的條件作為剛度設(shè)計(jì)的依據(jù)。

注塑模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算，型腔尺寸以強(qiáng)度和剛度計(jì)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(qiáng)度計(jì)算所需要的壁厚和以剛度計(jì)算所需要的壁相等時(shí)的型腔內(nèi)尺寸那為是度計(jì)算和剛度計(jì)算的分界值。在分界值不知道的情況下，應(yīng)分別按強(qiáng)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(shí)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(duì)型腔壁厚作力學(xué)計(jì)算幾乎是不可能的。只能從實(shí)用觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)具體情況作具體分析，建立接近實(shí)際的力學(xué)模型，確定較為接近實(shí)際的計(jì)算參數(shù)，采用工程上常用的近似計(jì)算方法，以滿足設(shè)計(jì)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(jì)算方法。對(duì)于不規(guī)則的型腔，可簡(jiǎn)化為下面的規(guī)則型腔進(jìn)行近似計(jì)算。

(一)矩形型腔結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)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(jì)算：表示組合式矩形型腔工作時(shí)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(jì)算：組合式型腔底板厚度實(shí)際上是支承板的厚度。底板厚度的計(jì)算因其支撐形式不同有很大差異，對(duì)于常見的動(dòng)模邊為雙支腳的底板,為簡(jiǎn)化計(jì)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(jiǎn)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(huì)出現(xiàn)溢料間隙。因此在計(jì)算型腔壁厚時(shí)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(jì)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(diǎn)。

(2)底板厚度的計(jì)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(dòng)模支承板厚度

注塑模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)算，動(dòng)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(dòng)模支承板在成型壓力作用下發(fā)生變形時(shí)，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(duì)于動(dòng)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(dòng)模支承板的厚度;對(duì)于整體式型腔，動(dòng)模 墊板厚度選擇較自由，因?yàn)檎w式的矩形型腔底板厚度已經(jīng)符合設(shè)計(jì)要求。當(dāng)已選定的動(dòng)模支承板厚度通過校驗(yàn)不夠時(shí)，或者設(shè)計(jì)時(shí)為了有意識(shí)地減少動(dòng)模支承板厚度以節(jié)約材 料，可在支承板和動(dòng)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(jì)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(jì)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(shí)，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(huì)導(dǎo)致溢料。

(2)底板厚度的計(jì)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(jiǎn)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(jì)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(shí)，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(qiáng)度計(jì)算。

(2)底板厚度的計(jì)算：注塑模具型腔側(cè)壁和底板厚度的計(jì)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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