Пресс-формы на заказ

Довольно много пластмассовых изделий (или деталей) имеет геометрическую форму балок, но также много изделий из пластмасс имеют форму тонких плоских плит или плас­тин. В некоторых случаях изделия по своей структуре представляют собой пластину, но очень часто пластина является составной частью более сложной трехмерной от­ливки. Например, верхняя часть пластикового корпуса компьютера, представляет собой элемент, края которого опираются на боковые стенки пластмассового корпуса. Элементы в виде пластин этого типа обычно нагружены перпендикулярно плоскости пластины. В данном изделии конструктора интересует оценка напряжений, деформа­ций и прогибов, возникающих из-за эффектов совместного воздействия нагрузок. Существуют базовые процедуры при изготовление пресс-форм, которые аналогичны использовавшимся при расчете балок. При расчете структуры пластмассовых изделий в форме пластины конструк­тор должен учитывать следующие факторы:

• геометрическую форму изделия;

• условия закрепления краев на опорах;

• условия нагружения;

• условия окружающей среды;

• механические свойства материала;

• факторы безопасности.

Могут быть получены приближенные решения этой задачи при условии упроще­ния геометрической формы (пресс-формы на заказ), предельных состояний, режима нагрузки и поведения материала. Задачи, возникающие при описании таких элементов конструкции, не могут быть описаны с помощью классических уравнений. Верхняя часть корпуса компьютера представляет собой элемент в виде пластины, который должен выдерживать нагрузку, создаваемую монитором метод конечных элементов в линейном или нелинейном вариантах. Рассмотрение этих методов выходит за рамки материала, предлагаемого в данной работе, но прин­ципы, которые лежат в основе базовых расчетных формул для определения напряже­ний и деформаций, ниже будут рассмотрены. Расчетные формулы для определения напряжений и прогибов элементов в форме пластин можно найти в различных источниках. Эти формулы могут быть ис­пользованы для пластин, подвергающихся воздействию нагрузки, направленной пер­пендикулярно их плоскости, как в случае с корпусом. Их также можно применить в случаях, когда нагрузки (растягивающие или сживающие при изготовление пресс-форм) действуют в плоскости пластины. Расчетные формулы для пластины под нагрузкой, действующей в направлении, перпендикулярном плоскости пластины, могут быть по­лучены при наличии следующих предположений:

• пластина является плоской;

• пластина имеет равномерную толщину;

• пластина изготовлена из однородного и изотропного материала; • толщина пластины не должна быть более чем 1/4 минимального поперечного размера;

• максимальный прогиб пластины не может быть по величине более 1/2 ее толщины;

• все силы, как внешние нагрузки, так и силы реакции опор направлены перпенди­кулярно к плоскости пластины;

• пластина нагружена в зоне упругих деформаций.