简单估算10.2.1脱模力的方法

有克服包紧脱模阻力估算计算式如下。

1）薄壁圆筒注塑件

2）厚壁圆筒注塑件

3）薄壁矩形注塑件

4）厚壁矩形注塑件

式中 E——塑料的拉伸弹性模量（N/mm²），参考表10-3；

S_cp——塑料的注射成型平均成型收缩率，参考前表3-18；

t——注塑件壁厚（mm）；

ν——塑料的泊松比，见表10-3；

β——型芯的脱模斜度，参考前表7-5和表7-6；

h——型芯脱模方向高度（mm）；

l、b——矩形型芯断面的两边长度（mm）。

计算中，将r_cp=（l+b）/π作为矩形型芯的折算半径。式10-17中，K_f为脱模斜度修正系数。其计算式为

式中 f——注塑件与钢表面之间的动摩擦系数，参考前表1-20。式（10-15）和式（10-17）中，K_λ为厚壁注塑件的计算因子

式中 λ——注塑件壳体的平均半径r_cp与壁厚t之比。

[例1]ABS圆管注塑件，内径10mm，壁厚2mm，高35mm，脱模斜度很小。求脱模力。

[解]r=5mm，t=2mm，h=35mm，β=0。由表10-3查得E=2×10³ N/mm²，S_cp=0.006。查前表1-20的动摩擦系数f=f_k=0.38。Q_b=0。λ=r/t=5/2=2.5<10为厚壁圆筒注塑件。

由式（10-18）

由式（10-19）

由式（10-15）

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简单计算法的特点是借用塑料的注射成型平均收缩率S_cp计算Q_c，应用室温下的材料性能数据，这些数据大都容易获得。用注塑件与钢表面之间的动摩擦系数f_k计算脱模阻力Q_c，不符合力学原理。简单计算法不考虑脱模温度下，塑料对钢表面的粘着作用。它属于经验计算，与实验结果比较，预测的脱模力数值均偏大。这些计算公式还没有考虑注射成型工艺条件和注塑件的几何因素。

[例2]成型HDPE口杯。已知模具型芯的锥角为10°，模具型芯直径为Φ100mm，口杯壁厚为2mm，型芯高180mm，用简单估算法，需多大的脱模力才能使注塑件脱出。

[解]型芯小端直径d₁=100mm，型芯大端直径d₂=100+2×180tan5°=131.5mm，型芯平均半径r=r_cp=65.8mm，注塑件壁厚t=2mm，型芯高h=180mm。型芯的横断面面积A_b=πr²=3.14×65.8²=13602mm²。脱模斜度β=5°。由表10-3查得HDPE的弹性模量E=895N/mm²，ν=0.38。根据表3-18，取室温下塑料的平均成型收缩率S_cp=0.035。如果参考表1-20，按室温下的HDPE塑料与钢型芯间动摩擦系数f_k=0.11。又参照表10-3，脱模温度下的静摩擦系数f_c=0.43。t/d=2/（2×65.8）=0.0152<0.05为薄壁圆筒注塑件。

倘若f=f_c=0.43求斜度修正系数

用K_f=0.328928代入，Q_c=24166N，结果偏大。

用前表1-20，按室温下的HDPE塑料与钢型芯间动摩擦系数f=f_k=0.11求斜度修正系数

由式（10-14）求薄壁圆筒塑件克服注塑件对型芯包紧的脱模阻力

计入封闭壳体需克服的真空吸力，用式（10-13）求脱模力Qe

结果与热应力解析计算值接近。

本例说明简单计算法，只得用常温下的注塑件在钢型芯上的动摩擦系数估算。下例说明在脱模力估算时，薄壁与厚壁的计算式是不同的。

[例3]若将上例题的HDPE口杯注塑件壁厚改为6mm，已知模具型芯的锥角为10°，模具型芯直径为Φ100mm，型芯高180mm，用简单估算法，需多大的脱模力才能使注塑件脱出。

[解]型芯平均半径r_cp=65.8mm，注塑件壁厚t=6mm，型芯高h=180mm。型芯的横断面面积A_b=πr²=3.14×65.8²=13602mm²。脱模斜度β=5°。由表10-3查得HDPE的弹性模量E=895N/mm²，ν=0.38。根据表3-18，取室温下塑料的平均成型收缩率S_cp=0.035。t/d=6/（2×65.8）=0.04559≥0.05为厚壁圆筒注塑件。λ=r_cp/t=65.8/6=10.97。

由式（10.2-19）求厚壁注塑件的计算因子

按室温下的HDPE注塑件与钢型芯间动摩擦系数f=f_k=0.11求斜度修正系数，由式（10-18）

由式（10-17）求厚壁圆筒注塑件克服注塑件对型芯包紧的脱模阻力

对于厚壁圆筒注塑件，壁厚从2mm增加到6mm，脱模阻力Q_c并非为原来的3倍。

由式（10-3）求脱模力Qe