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塑料模具型腔壁厚的强度与刚度分析.pdf

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塑料模具型腔壁厚的强度与刚度分析.pdf

78www.cn-plastics.net模具设计MouldDesign塑料制造PLASTICSMANUFACTURE2008年12月刊bANSYS分析如图3所示。从图3中可以看出,在矩形型腔侧壁长边中点处,应力值最大,=101.613MPa侧壁的最大变形=0.005962mm。c理论计算与ANSYS分析比较通过表1,可以看出,本文推导矩形型腔侧壁的计算公式与ANSYS有限元分析结果相符。例2:圆形型腔侧壁,内径a=100mm,外径b=200mm,注射压力P=50MPa,弹性模量E=2X1011Pa,泊松比μ=0.3,分析计算侧壁变形。a理论计算强度计算:刚度计算:bANSYS分析如图4所示。从图4中可以看出,在圆形型腔内壁,应力值最大,=131.434MPa侧壁的最大变形=0.045398mm。c理论计算与ANSYS分析比较通过表2,可以看出,本文推导圆形型腔侧壁的计算公式与ANSYS有限元分析结果相符。结论本文以材料力学、弹性力学作为理论基础,对塑料模具在熔体压力作用下,型腔侧壁的强度与刚度进行理论分析研究,应用有限元分析软件ANSYS对表1矩形型腔侧壁理论分析与ANSYS分析结果比较表2圆形型腔侧壁理论分析与ANSYS分析比较理论值ANSYS分析值刚度计算(mm)0.0060.006强度计算(MPa)100101.6理论值ANSYS分析值刚度计算(mm)0.0470.045强度计算(MPa)133131.4图3矩形型腔侧壁的变形图4组合式圆形型腔侧壁的变形型腔侧壁的受力进行校核,得出符合实际应用的力学设计计算公式。通过本文推导验证的型腔侧壁的力学设计计算公式,可以选择合适的型腔侧壁厚度,不仅可以满足实际生产需求,而且也可防止厚度选择过大导致浪费材料或厚度选择过小使模具报废的现象,降低了模具设计制造成本,为合理确定型腔尺寸提供了理论依据。参考文献:[1]徐芝纶.弹性力学[M],北京:高等教育出版社,1996:1-51.[2]张国瑞.有限元法[M],北京:机械工业出版社,1991,20-35.[3]嘉木工作室.ANSYS有限元实例分析教程[M],北京:机械工业出版社,2002:35-85.[4]陆瑛,刘楠藩,朱红瑜.框式塑料注射模具设计中的刚度问题[J],郑州纺织工学院学报,1998(9):76-79.[5]林裕华,塑料模具的刚度问题[J].现代机械,1998(1

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