圆形互锁设计及计算方法

在前面的例子中，侧壁的变形对模具设计没有很大的影响。然而，如果熔体压力更高、型腔更深或成型公差要求更小，那么这一影响可能就很明显了。模具设计者可以增加壁板宽度来减小侧壁的变形。然而，这一方法增加了模具的尺寸和成本。另外一种方法是利用模具边缘处分型面的互锁来将部分弯曲负载从定模部分转移到动模部分。

图12.19所示为模具中的圆形互锁和矩形互锁。两种形式的互锁都布置在分型面处且尽可能靠近型腔。一般来说，矩形互锁因其尺寸和互锁横截面面积大而能提供很大的变形阻力。然而，圆形互锁尺寸小且容易布置在模具中。

图12.19 圆形互锁和矩形互锁

图12.20所示为模具设计使用圆形互锁的模具设计。在这一设计中，凸互锁安装在模具后模板的一个通孔中，凹互锁安装在比后模板厚的模具前模板的一个不通孔中。它们都与周围的板紧密配合，其高度方向通过内六角圆柱头螺钉来固定。使用互锁时，不能因为去除过量的模具材料而使侧壁结构的完整性受到破坏，这对模具设计者来说很重要。当熔体压力作用在侧壁上时，互锁装置将部分负载从定模部分转移到动模部分。使用互锁装置使侧壁的刚度提高至原来的两倍，从而使侧壁的变形量减小一半。

既然使用越大的互锁装置就能使模具承受越大的负载，那么在模具设计中将使用最大的互锁装置。如果互锁装置承受来自侧壁的侧压力F_lateral，则互锁装置中的剪切应力可计算为

式中，A_interlock是在分型面处互锁装置的横截面面积。

如果互锁装置用S7工具钢制作，那么为了避免失效设计的剪切应力应小于300MPa。

例：计算用于支承杯形型腔、直径为19mm的互锁装置中的剪切应力。

在该分析中未确定的主要是计算作用在互锁装置上的侧压力。侧压力的计算很复杂，因为杯形型腔圆形体使导柱间的壁板宽度不一致。然而，有一种计算方法是假定作用在互锁装置上的侧压力直接来自型腔壁。如图12.21所示，有效作用面积可通过互锁装置宽度和型腔高度计算得到。(www.xing528.com)

图12.20 使用圆形互锁的模具设计

图12.21 互锁和型腔视图

当然，熔体压力作用在型腔侧壁上形成的侧压力并不是都作用在互锁装置上。保守的计算是有一半的力作用在互锁装置上，所以

互锁装置中的剪切应力可以计算为

这一剪切应力小于极限应力300MPa，互锁装置足以将负载的一半从型腔壁转移到动模部分。