推杆设计原理及ABS材料成型笔记本电脑框架中的应用

推杆由钢（如H13）热锻和磨削而成。然后，经过渗氮和抛光，以提供高硬度和光滑的表面，降低摩擦。推杆取标准直径（1～25mm）和长度（150～500mm）。通常，模具制造者再通过切削和磨削将标准推杆加工至所需长度以及设计所需的形状。也可以通过不同的选择定制推杆，包括不同的材料或表面处理，精确的直径和长度，与推板、平板、导套等的螺纹配合等。

即使推杆的直径和长度在合适的范围内，仍需避免长推杆的直径太小。因为这种推杆容易在负载下弯曲变形。如图11.16所示，推杆的负载加载在由推出孔顶端支撑的圆柱上，推杆底端由推杆固定板固定。如果压力变大，推杆就会向一个未知的方向弯曲。

对于此情况，欧拉定理表明此典型负载F_buckling为

式中，E是材料的弹性模量；I是惯性矩；L是推杆长度。

对于半径为R的圆形推杆，惯性矩为πR⁴。因为应力为单位面积的力的大小，典型的弯曲应力σ_buckling导出为

为避免弯曲，推杆设计必须满足约束条件

解推杆半径R得(www.xing528.com)

图11.16 推杆的弯曲模型

例：计算ABS材料成型笔记本电脑框架时，20根推杆的最小直径。

之前的例子预估推出力为4700N，因此每根推杆受力约为235N。钢的弹性模量为200GPa。推杆长度约为0.2m。那么为避免弯曲最小推杆半径为

因此，给定推杆直径1.86mm在理论上是足够的。可以选择标准尺寸2mm或3/32in。

例子中的结果表明，为避免弯曲所需最小的直径与之前例子中所计算的为避免推杆中的残留应力或注射制品中的剪切应力所需的最小直径相比，两者的值是在同一个级别。前述弯曲分析结果和实例取决于推杆的长度；如果推杆更长，那么弯曲约束条件就发挥明显作用。模具设计者应该分析应用条件以证实驱动约束条件并确保推出设计合理。

由于美观或推杆位置的需要，在成型应用中希望使用小直径的推杆。如果为避免弯曲所需的最小推杆直径大于所期望的直径值，那么可以开发大直径台肩的阶梯状推杆。阶梯状推杆的台肩直径通常比推杆端部大1mm，而且台肩长度通常为50mm。如果需要，模具设计者可以定制多阶梯和锥形推杆使用。如果使用阶梯状推杆，模具设计者应该确保支承板和型芯镶件中的孔和间隙尺寸合适。