大中型模具型芯垫板的刚度计算方法

动模垫板上型芯的形状、尺寸、数量和位置有各种情况，应该根据模具结构，进行受力分析求解。大跨距垫块间距远大于动模垫板上的型腔压力作用面。大跨距垫块间可以设置支撑圆柱或支撑板，提高动模垫板的刚性和强度，从而减小动模垫板的厚度。这需要按多支点静不定梁求解，都需要按各自受力分析求解。

1.型芯支撑板厚度刚度和强度条件计算公式

如图9-43所示，动模上型芯通过轴肩固定在型芯固定板内。底下的动模垫板被双垫块支撑着。垫块之间间距L₀远大于型芯受压的接触距离A。图示型芯受到的注射压力的面积为a×b。此动模型芯垫板可简化成简支梁。

图9-43 大跨距垫块上的动模型芯垫板的受力图

该简支梁在注射压力下的最大弯曲变形量

式中，型芯压力接触距A与跨距L0之比；

，动模垫板的轴惯性矩；

其余代号见前和图9-43所示。

动模型芯垫板的许用变形量[δ]应不大于0.05mm。垫板厚度设计计算式

当A=L_o时，此式与前式（9-43）一致。动模垫板强度计算时，简支梁的最大弯矩

矩形截面垫板的抗弯截面系数

在确定模具强度计算的许用应力[σ]后，得强度条件下的垫板厚度设计式

2.动模型芯垫板的支撑圆柱的刚度计算

大跨距垫块上的动模型芯垫板的均布受力状态简化成集中力如图9-44所示，便于得到支撑柱的压力，再得到支撑圆柱的根数和直径。(www.xing528.com)

（1）动模型芯垫板的变形量 图9-44所示型芯垫板受力面简化成a×b，忽略矩形型芯的凸肩作用。而且型芯高度h大于动模型芯垫板T。如图9-44b所示将均布载荷改造成两个集中力Q/2。在型腔注射压力p作用下Q=pab。简支梁动模垫板的下垂变形量

图9-44 动模型芯垫板结构和受力简化

a）动模型芯垫板结构 b）均布载荷作集中负载

式中的物理参量同前述。将模具刚度计算许用变形量[δ]代入，可得到动模型芯垫板T的设计式。

（2）支撑圆柱的设计 常用的单列或双列支撑圆柱在集中负载下的力学状态见图9-45所示。在载荷Q作用下，由简支梁的力矩平衡式可得到支柱承受的载荷R₁或R₂。

单列支柱

双列支柱

图9-45 动模垫板简支梁的集中负载分析

a）单列支柱 b）双列支柱

支柱高h′如图9-44所示。支柱的许用压缩变形量[δ]应在0.02～0.05mm范围内。再用钢柱的压缩弹性模量E代入下式，得支承面积

支柱根数

支柱直径