但凡去中大型模具厂看一下现场的模具，同样类似的产品，只要是体积小的，边余量留得少的，斜顶杆细的，一定是日本设计的模具。难免不有疑问，为什么人家就敢于这样设计？只能说明：人家靠理论计算！试想我们的设计有过计算吗？也许我们的设计者很多不是机械专业出身，甚至设计主管也不是，这也难怪，一幅模具体积的大小，全凭感觉，尤其是厚度余量，不知道如何计算，也从来不去计算。“保险、安全”成了挂在嘴边的托辞。

     我们没有看过日本人如何设计计算，但是我们恐怕都有一本MISUMI的模具标准件手册，那里有详细又不是太难的计算公式，如“弯曲量的计算”、“截面二次扭矩的计算”，都是简单的四则运算，没有微积分，机械专业的设计者只要认真研究复习一下，运用一两次就会计算出结果，能为设计提供理论计算依据，而不是凭感觉拍脑袋应该是设计者最好的素质追求。

     就拿最常见的动模厚度来说吧！没有支撑柱，动模受压弯曲的挠度有多大？动模板取多厚合适？

     下图为较适合模具受力状态的简支梁模型，其中弹性模量E对于钢件为2.1X10^11 Pa(10的11次方）

I的计算公式需要查MISUMI的手册或机械设计手册，模具最常用的矩形截面如下图：

其余都是不难给出的数据，现假设模具如下图：其中L=600MM=0.6M,C=400M=0.4M, 总压力500吨，则q=5000000/0.4=1.25X10^7(N/m)

假设模具宽600，即a=600,b=200,按上公式换算成米单位，计算出矩形截面的轴惯性矩  I=0.6X0.2X0.2X0.2/12=4X10^-4（米4次方）,

另y=c/L=400/600=0.67,代入最大挠度计算公式：

Fmax=qclll(8-4X0.67X0.67+0.67X0.67X0.67)/(384EI)

    =1.25X10^7XO.4X0.6X0.6X0.6X(8-1.78+0.296)/(384X2.1X10^11X4X10^-4)

    =1.25X10^7X0.0864X6.516/(3.2256X10^10)

    =0.7X10^7/(3.2256X10^10)

    =0.217X10^-3 (M) =0.217 (MM)

     将板厚从200mm改为100mm,由公式可知，挠度与厚度的立方成反比，则仅I值改变，

     I=0.6X0.1X0.1X0.1/12=5X10^-5,该值是厚200MM的的8倍，即0.217X8=1.736MM ,显然这个挠度是不能接受的。

      那么采用100MM厚板增加支撑柱的方案，其数学模型、计算方法和依据又是什么呢？具体而言：需要多少支撑柱，多大支撑面积合适？其实，增加了支撑柱因为大大减少了简支梁的跨距，完全可以舍去简支梁的模型，只需要计算支撑柱的弹性变形即可！公式如下图：

    依然用上述模具为例，简化支持柱的总受力，按50%计250吨，即P=2.5X10^6 N , E= 2.1X10^11 Pa ,设支撑柱长 L =0.3 M , 数量5只，直径50，计算受压后的压缩值。

    ΔL = PL/EA = 2.5X10^6 X 0.3 /(2.1 X10^11 X5X 3.14X0.025X0.025)

                = 0.75X10^6 /2.06X10^9 = 0.364X10^-3 M =0.364MM

     通过此表的数值看来，不管增加多少支撑柱，增大直径，都有一些弹性收缩，但收缩量都在几十丝之内，由此也使我们增加一些感性认识，钢在高压下是有弹性的。很多人对变形视为大忌，其实对于0.1MM级的弹性变形大可不必担心，注塑模具型腔内部的高压时间一般仅10秒左右，此时料温正高，待高压过去，变形立即复原，丝毫不会因此增加产品的壁厚。
     将公式输入EXCEL表内，利用其函数计算功能，很容易自动获得结果，作为设计依据和参考，方便实用，何乐而不为！ 

     再举例说明凭感觉设计造成浪费一例：一产品由于侧向受力较大，设计者无端加大厚度，生怕变形，如图：

     实际上只要如图简化受力分析一下，就很容易计算这个厚度有没有必要！经计算如下表，即使再减去100MM厚，其弹性挠度也只有0.06MM,整个模具至少节省2吨材料！

       挂边的挠度按悬臂梁计算，见下图，适当调整凸凹厚度比，仍然可以证明减去100MM厚度是可行的！ 

              很多人认为模具大一点只有好处，但是如果因为模具体积大了不能使用较小的注塑机，这个损失难道是小问题吗？ 

       无论是建筑、化工、电力、电子、机械，哪一行设计都离不开理论计算！唯独机械行业的分支----模具，沉迷结构无视计算，是中国蓝领设计师们的缺憾！ 

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