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。
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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)
p⨯H1⨯l4
S= 32⨯E⨯H⨯[δ]
参数取值 p=40MPa;H1=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
δ=∆i/[5(1+∆i)]=2.4/[5(1+2.4)],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
[δ]≤2⨯2%+4%
2=0.06mm
所以许用变形量[δ]=0.03mm
6.20)可得到
S=40⨯80⨯1204
32⨯2.06⨯105⨯120⨯0.03=30.35mm
4 由刚度计算公式(
强度计算公式:(公式6.22)
S=p⨯H1⨯l2
2⨯H⨯[σ]
参数取值[σ]=160MPa,p=40MPa;H1=80mm,l=120mm
=40⨯80⨯1202
S2⨯120⨯160=34.64mm
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: 6
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:C≥(80-2)+推板厚度+推出固定板厚度+该系列模架中垫块厚(5~10)mm,
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。
)
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)
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:
h
参数取值:p=40MPa;b=65mm; L(B2)=118mm;E=2.06*105Mpa,B(B0)=200mm 许用变形量[δ]的确定,参考教材P158 [δ]=0.05mm 13
刚度计算可得:
h==mm
强度计算:
各参数取值为:p=40MPa;b=65mm; L=118mm;
B=200mm;[σ]=160MPa
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
✧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。