塑料注射成型模具在填充熔融树脂时会承受很高的内部压力,同时在合模时也会承受很高的压缩应力。而且,大型模具还会承受因自重而产生的弯曲应力。
为了避免模具因外部和自重的应力而产生变形或损坏,需要增强模具的刚性。
首先,我们从刚性的的基础知识开始了解。
刚性(Rigidity)是指负载变形的阻力。刚性受材料的弹性模量E和剪切模量G左右。
E或G越大,其刚性也越高。也就是说,对于弯曲、扭曲将表现出更强的阻力。更通俗点说的话,就是不容易弯曲、变形。
例如,SCM440系列预硬模具钢的E为203×104(kgf/cm2),而SKD11(冷作模具钢)的E为210×104(kgf/cm2),因此可以说SKD11的刚性更高。
进一步详细说明,刚性包括"弯曲刚性"和"扭转刚性"。对于塑料注射成型模具来说,"弯曲刚性"尤其重要。
弯曲刚性(Flexual rigidity)是指相对于弯曲负荷的变形阻力。通常以"E×I"来表示。
(I为截面惯性矩。详细内容请参考之前的讲座)
提高弯曲刚性,就需要提高E×I 的乘积值。也就是说,既要选择弹性模量E较大的材料、又要选择截面惯性矩I更大的截面形状。
"弯曲刚性"越高,其弯曲量越少,能够避免因弯曲变形带来的损坏。