模具相关的计算

模具相关的计算1. 成型零件的尺寸的计算平均收缩率为0.2 %。根据塑件尺寸公差要求，模具的制造公差取s z=A/4。成型零件尺寸计算如下表1-3 :表1-3已知条件平均收缩率 Scp=0.002;模具的制造公差取3Z=A /4类零件塑件尺寸计算公式型腔或型芯工别名称作尺寸?12100.92Lm=(Ls+Ls*Scas 亠亠,0.23?123.320/ lc+0.821150p- ? A )0115.06 0.203大型?86 0.72, a +0.18?87.540腔?68 -0.64?69.21 +0.160腔?119-0.72?121.180 +0.205计?22 -0.32_ _ _ “a +0.36?22.360 0算_ .094 -0.72C4一+0.1894.01 002 -0.16+0.042039 0.042cc 一 +0.010539.17。小型R5-0.18Lm=(Ls+Ls*Sc八 一 +0.045R5.070腔12 -0.48p- ? A )011.16 0-0.061.5 -0.36A / C +0.041.490型小型?22+0.540Lm=(Ls+Ls*Sc?22.36 0-0.04心心p+A) 0 -3Z计侧型?3.4 +0.160Lm=(Ls+Ls*Scp+?3.43 0-0.04算心小处+0.2?6.70A )0- 3 Z?6.96 -0.05大型C 一 +0.54?81 00?82.45 -0.14心caa+0.54?66 0?67.15-0.1807.006.96 0.05“小 +0.2412.0 011.16 -0.08sc 八 +0.3228.0 029. 19 0-0.0033一c +0.821130113.02 -0.2052. 冷却系统水管孔径的计算根据热平衡计算：在单位时间内熔体凝固时放出等热量等于冷却水所带走的热量，故有公式：qv = WQ1/ cl (1-2)qv冷却水的体积流量(m3/Min );W单位时间(每分钟)内注入模具中的塑料重量( Kg/Min );Q1单位的重量的塑料制品在凝固时所放出的热量(KJ/kg );冷却水密度；cl冷却水的比热容；冷却水出口温度；冷却水入口温度；1) .求塑料制品在固化时每小时释放的热量Q设注射时间为2s，冷却时间为20s，保压时间为15s，开模取件时间为3 s.,得注射成 型周期为40S。设用20C的水作为冷却介质，其出口温度为 28C，水呈湍流状态，一个小 时成型次数 n = 3600/40 = 90W MX n = 66.64 X 90= 5997g/h=6Kg/h查手册1得PP单位重量放出的热量Q1= 5.9 X 102KJ/h 故Q=WQ= 6X 5.9 X 102KJ/h = 3.54 X 103KJ/h2) .水的体积流量由公式 qv = WQ1/ c1 (1-2) = (3540/60)/ ( 103X 4.187 X (28-20) ) m3/Min = 1.8X 10-3m3/Min3) .求冷却水道直径d根据水的体积流量查手册1得d=8mm3. 浇注系统尺寸的计算1) 分流道截面尺寸的计算对于壁厚小于3mm重量小于200g以下塑料制件品，可采用如下的经验公式来计算分 流道的直径：D=0.2654G2*L4式中D分流道的直径（mm）;G 制品质量（g）；L分流道的长度（mm）;将数据代入公式得：1/21/41/21/4D=0.2654G *L = 0.2564（66.64）*（4.75）=3.18mm2）侧浇口深度（h）和宽度（w）的经验公式如下：h=ntW= n a2/30n塑料材料系数，查得PP的系数为0.7 ;t 制品的壁厚（mr）i ;A型腔外表面积（mm2）;将数据代入公式得：h=1.4mmW=4.42mmL取经验值0.54mm由公式q/（Wh 2） 104s-1进行校核是否合理q熔体的充模速度 （cm3/s）制件的体积为V仁72.54cm3,由前述知充模时间为 2s,故q=36.27cnB/s于是q/（Wh2）=6 X 36.27/0.3 X 0.14 2=3.7 X 104 s-1 104s-1符合要求4. 凹模壁厚和垫板厚度、刚度与强度计算与校核R凹模外半径（mm）;r凹模内半径（mm）;E模具钢材的弹性模量（Mpa）;P模具型腔内最大的压力（Mpa）;u模具钢材的泊松比u=0.25 ;3 p模具强度计算的许用变形量(mm);p 模具强度计算许用应力(Mpa);由组合式，低粘度和 4级精度的条件，查长手册1 得:3 p = 25i 1=25(0.35r 1/5+0.001r) = 25(0.35(81.63)1/5+0.001 X 81.63) = 23m= 0.023mm5r=52mm E = 2.2 X 10 MpaP=40Mpau=p 0.25p = 300Mpa1).凹模侧壁刚度条件计算公式:1/2R=r(3 p E/rP)+1-u)/( (3 p E/rP)+1-u)将数据代入公式得：5R=52(0.023 X 2.2 X 10 +0.755X 52X 40/0.023 X 2.2 X 10-1.25 X 52 X 40)=85mm2).凹模侧壁强度条件计算公式:R=r(p-2P) 1/2 -1(p2P)p=133MpaP=25Mpa将数据代入公式得:R = 64.4mm综合1)、2)得：R= 85mm3) .凹模垫板的刚度计算公式:t=0.91r(Pr/E将数据代入公式得:=34mm4) .凹模垫板的强度计算公式:t=1.1r(P/p)?将数据代入公式得:t= 21mmt=34mm综合3)、4)得:5、推件板厚度的计算刚度计算h=(C 2QR2/EB 3p)1/3强度计算h=K 2 (Q e/p)1/2式中h=推件板的厚度（mm）;C2 随R/r值变化系数；R推杆作用在推件板上的几何半径（mm）;r推件板圆形内孔（mm）；K2 随R/r值变化系数；Q脱模阻力（N）；E推杆材料的弹性模量 （Mpa）；p推件板材料的许用应力 （Mpa）；S p推件板中心允许的变形的量，通常取制件尺寸公差的1/5-1/10 （mm）；r=120.44mmX 103N查手册1得：C2=0.0249K2=0.428R=174.14mmE=209 X 10 3MPaQ=6.283p=300MPaS p=0.92/5=0.15按强度计算代入数据得：h=3.2mm按刚度计算代入数据得：h=4.5mm取 h=4.5mm6. 脱模机构相关计算1）.脱模力、斜销直径、推杆直径的计算A）侧型芯脱模力计算公式：Qc1=10f cTf- th式中Qc1 制件对型芯包紧脱模阻力（N）；f c脱模系数塑料的线胀系数（1/ C ）在脱模温度下塑料的抗拉弹性模量（Mpa）Tf软化温度（C ）Tj脱模顶出时的制品温度 （C ）t制件的厚度（mm）型芯脱模方向的高度（mm）查阅手册1得：fc =0.45,=7.8 X 10-5 c-1,=1.2 X 103Mp, Tf=110 C ,T =60C,t=2mm,h=17.将数据代入公式得：Qc1=716N查手册1得：斜销直径d = 20 mmB)主型芯脱模力计算：d/t=5820 属于厚壁公式为：Q2=1.25KfcTf-Tj Ac=(d k+2t) 2+dk2+(d k+2t) 2-d k2式中Qc2制件对型芯包紧脱模阻力(N);c制件包紧型芯的有效面积(mn2);dk制件直径(mm);K 脱模斜度系数；其中K=(f cCosSin )/ f c(1+ f cCos Sin );在脱模温度下的泊松比；将数据代入得：Q2=5567N总脱模阻力为：Q= Qc1+ Qc2=6283N=6.283 X 103N推杆直径计算直径确定公式：1/4d=K(l 2Q/nE)直径校核公式：c=4 Qe/n n d2s式中d推杆的直径(mm);K-安全系数；l推杆长度(mm);Qe脱模阻力(N);E-推杆材料的弹性模量(Mpa);n-推杆的数目；c推杆所受的压应力(Mpa);s-推杆材料的屈服点(Mpa);查手册1得:K=1.61=215.6Qe=6.283 X 103NE=209 X 103MPas=353MPa将数据代入公式得：d=8mm用公式c=4 Qe/n nd2校核得：c=31.25MP s=353MP 故 d=8mm符合要求。2）推杆长度计算公式L工=S+推杆行程+3mm= 215.5 mm3）侧抽芯距计算完成抽拔距为s所需的最小开模行程 H由以下公式和得：H=S Ctg斜销的斜角;在此取20由制件图可知 S=11mm故 H=11X Ctg20 =31mm