كيف تحسب قوة التثبيت في قولبة الحقن؟

قبل أن نبدأ في فهم قوة الشد في القولبة بالحقندعني أشاركك قصة.

تلقت الشركة X طلبًا لأعمال حقن القوالب من عميلها الأوروبي، الشركة Y. أرسلت الشركة Y ثلاثة موظفين لزيارة موقع الشركة X. رافقهم السيد B، المدير العام للشركة X، والسيد C، رئيس قسم هندسة القوالب، في جولة مع مصمم القوالب والمشرف على إنتاج القوالب بالحقن، السيد D. بينما كان السيد A من الشركة Y يراقب المنتجات المصبوبة بالحقن التي تم الانتهاء منها بعناية بالقرب من ماكينة التشكيل بالحقن، اقترب منه السيد B، رئيس الأعمال في الشركة X.

ج: عزيزي السيد ب، هل لديك أي مخاوف؟

ب: لماذا يوجد نتوء على حافة هذا المنتج؟ أنا غير راضٍ عن ذلك.

اقترب السيد "ج"، رئيس قسم هندسة القوالب، بسرعة والتقط المنتج وفحصه قائلاً: "ربما كان السبب في ذلك هو قيام مشغل إنتاج الحقن بضبط قوة التثبيت بشكل غير صحيح".

بعد فهم مسؤوليات وظيفة السيد "ج"، التفت السيد "أ" إليه. وسأل: "ألم تكن قوة التثبيت الحرجة مذكورة في دليل تعليمات القالب عند تسليم القالب لإنتاج القوالب بالحقن؟"

وفي الوقت نفسه، استجوب السيد "أ" أيضًا السيد "د"، المشرف على إنتاج القوالب بالحقن، قائلاً: "ألم يتبع مشغل الإنتاج جدول المعلمات في دليل القالب؟ ألم يتم تحديد أفضل قوة لقط؟".

هز كل من السيد (ج) والسيد (د) رأسيهما.

ومرة أخرى، التفت السيد "أ" إلى السيد "ب" وقال: "هذا أمر مؤسف. يبدو أن زملاءك يفتقرون إلى الاهتمام بقالبي ومنتجي."

ترك السيد (ج) والسيد (د) عاجزين عن الكلام.

بدا السيد "ب"، المدير العام، عاجزاً.

أصدقائي الأعزاء، هل تفهمون ما يعنيه السيد "أ"؟

نصائح في هذه القصة

عندما يقوم مصنع القوالب بتسليم القالب، فمن الممارسات القياسية توفير دليل تعليمات يشير إلى قوة التثبيت المثلى لهذا القالب المحدد. هذه المعلومات ضرورية لضمان التشغيل السليم وطول عمر القالب.

أثناء إنتاج الحقن، من الضروري التأكد من قوة التشبيك المثلى وتعيينها بناءً على المواصفات الواردة في دليل القالب. يتضمن ذلك إدخال معلمات الماكينة المناسبة لتحقيق قوة التشبيك المطلوبة دون التسبب في أي ضرر للقالب. يساعد الالتزام بقوة التشبيك الموصى بها على ضمان سير عملية الإنتاج بسلاسة والحفاظ على جودة المنتجات المصبوبة.

فهم قوة التشبيك

تحافظ قوة التثبيت في القولبة بالحقن على القالب مغلقاً أثناء عملية الحقن والتبريد. تقوم المكبس الهيدروليكي بتوليدها، وفي آلية القولبة بالحقن، يتم تصنيفها إلى قوة التثبيت الهيدروليكية وقوة التثبيت الميكانيكية. كموظفين في هندسة المنتجات البلاستيكية، يعد فهم كل ذلك والتحكم فيه أمرًا بالغ الأهمية، خاصة بالنسبة للمنتجات التي لا تتعرض أو تختبر.

العوامل التي تؤثر على قوة تشبيك القالب

هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تؤثر عليه في القولبة بالحقن، بما في ذلك:

هندسة الأجزاء: شكل الجزء وحجمه ومدى تعقيده

خواص المواد: نوع المادة البلاستيكية وخصائصها

سُمك الجدار: تتطلب الجدران السميكة بشكل عام قوى تشبيك أعلى لتحمل ضغط الحقن.

تصميم القالب: تصميم القالب، بما في ذلك عدد التجاويف ومدى تعقيدها, نظام التغذيةوقنوات التبريد

ضغط الحقن: ضغط الحقن المطبق أثناء التشكيل

درجة حرارة العفن: درجة حرارة تشغيل القالب

تحليل CAE، مثل تحليل تدفق القالبيتضمن عادةً قسمًا يقيِّم قوة التشبيك. يمكن أن يوفر هذا القسم معلومات قيمة لقالب وقطعة معينة. ومع ذلك، قد تكون هناك حالات لا يتم فيها تحديد معلمة قوة التشبيك بشكل صريح أو متاح في التحليل، مما يتطلب تقديرًا تقريبيًا بناءً على عوامل أخرى ومعرفة هندسية.

كيف تحسب قوة التثبيت؟

الطريقة 1: أنشئت في مرحلة تطوير القالب.

عند حساب قوة التمدد للقالب، من المستحسن عادةً مراعاة القيمة القصوى. تمثل قوة التمدد المحسوبة هذه الحد الأدنى لقوة التثبيت الحرجة المطلوبة لإنتاج المنتج دون أي ومضات، وغالبًا ما يشار إليها باسم أفضل قوة تثبيت.

تكون معادلة حساب قوة التثبيت الحرجة كما يلي:

F (قوة التشبيك الحرجة) = P (متوسط ضغط التجويف) (بار) × S (المساحة المسقطة للمنتج والعدّاء) (c㎡)

ولتحديد ضغط التجويف بدقة، تلعب عدة عوامل دورًا في تحديد ضغط التجويف بدقة، بما في ذلك لزوجة مادة البوليمر، وحجم وموقع العداء والبوابة، وحجم وسمك المنتج، و سرعة الحقنودرجة حرارة القالب، ودرجة حرارة البرميل، وتنفيس القالب، وغيرها. تساهم هذه العوامل مجتمعة في تعقيد الضغط داخل التجويف أثناء عملية التشكيل.

على سبيل المثال، ضع في اعتبارك منتجًا مصنوعًا من مادة ABS بالمواصفات التالية: طول عداء رئيسي يبلغ 50 مم، وبوابة مربعة بقياس 1.5 مم، وسُمك جدار يبلغ 2.0 مم. توضح الصورة أدناه شكل المنتج.

قبل أن تبدأ في الحساب، يرجى التعرف على هذين الجدولين

1. جدول معاملات التدفق للمواد البلاستيكية الحرارية الشائعة.

2. رسم تخطيطي لضغط التجويف مقابل سُمك الجدار ونسبة مسار التدفق إلى السُمك.

الخطوة 1: احسب نسبة طول التدفق أولاً

يبلغ أطول مسار تدفق للمادة حوالي 200+30/2+50=265 مم، ويبلغ سمك الجدار الأنحف 1.5 مم عند البوابة.

نسبة مسار التدفق إلى سُمك الجدار = أطول تدفق للمادة/أنحف سُمك للجدار

= 265/1.5

= 177:1

الخطوة 2: احسب متوسط الضغط P في التجويف باستخدام مخطط العلاقة

بالنسبة لجدار رقيق يبلغ 1.5 مم ونسبة مسار التدفق إلى السُمك 177، تكون نقطة المنحنى المقابلة المتقاطعة هي P1 = 250 (بار).

P متوسط ضغط تجويف التجويف = P1 * معامل التدفق K = 250 * 1.55 = 387.5 (بار).

الخطوة 3: حساب المساحة المتوقعة

يمكن حساب هذه المساحة المتوقعة في برنامج تصميم القالب عند الانتهاء من القالب ويجب وضع علامة واضحة على مواصفات القالب ولوحة الاسم.

1. S = مساحة إسقاط المنتج + مساحة إسقاط العداء

2. S = 20*15*2+3*1

3. S = 603 ج㎡

الخطوة 4: احسب قوة التشبيك المثلى

1. واو = P متوسط ضغط التجويف （بار） × S المساحة المسقطة للمنتج والعداء （ج㎡)

2. F = 387.5 بار * 603 （ج㎡）

3. F = 233662.5 كجم

4. F = 234 طن = 234 طن.

لقد حسبنا قوة التثبيت الحرجة لمنتج ABS، مع الأخذ في الاعتبار القيمة القصوى للمعامل. في هذه الحالة، ليس من الضروري ضربها في عامل الأمان، حيث أننا أخذنا في الاعتبار القيمة القصوى بالفعل. تمثل هذه القيمة المحسوبة قوة التشبيك المثلى نظريًا للقالب والمنتج المحدد.

لضمان الوضوح والمرجعية لموظفي إنتاج القوالب بالحقن، من المهم وضع علامة واضحة على قيمة قوة التشبيك الحرجة هذه في دليل القالب وعلى لوحة اسم القالب. من خلال القيام بذلك، سيكون لدى موظفي الإنتاج مرجع قياسي لضبط قوة التشبيك المناسبة والحفاظ عليها أثناء الإنتاج.

الطريقة 2: الحساب باختبار الإنتاج

يمكن اختبار هذه الطريقة بسرعة على أي ماكينة وقوالب باستخدام ميزان إلكتروني بالكيلو وتعديل إعدادات قوة التشبيك. توضح الخطوات التالية العملية:

الخطوة 1: اضبط قوة التثبيت على 90% من الضغط الأقصى واستخدم ضغطًا متوسطًا (حوالي 60% ~ 70%) وسرعة متوسطة (30% ~ 60%) للحقن. اضبط وضع التثبيت والضغط، وتأكد من عدم وجود عيوب في مظهر المنتج. احقن المنتج 3 مرات وسجل الوزن وحالة المظهر في جدول.

الخطوة 2: خفض قوة التشبيك بمقدار 10 أطنان بالتتابع وتسجيل الوزن مع التأكد من وجود أي عيوب في المظهر. استمر في خفض قوة التشبيك حتى يزيد وزن المنتج بمقدار 5% تقريبًا ويبدأ حدوث ومضات.

استنادًا إلى البيانات التي تم جمعها في الجدول، يمكن تحديد أفضل معلمة قوة تشبيك لهذا المنتج المحدد على هذه الماكينة لتكون بين 80 طنًا و90 طنًا.

أثناء إنتاج القوالب بالحقن، إذا لم تكن هناك متطلبات محددة لمنتجات القوالب، عادةً ما يقوم موظفو PMC (الإنتاج والمواد والتحكم) بجدولة الإنتاج بناءً على حجم القالب بالنسبة لحجم الماكينة. يمكن لفني الضبط أن يحدد القيمة عند حوالي 70% ~ 80% من قوة التثبيت القصوى للماكينة. يعتبر هذا النهج سريعًا وفعالًا في تحقيق أفضل النتائج.

قوة التثبيت القصوى لنماذج ماكينات التشكيل بالحقن الشائعة في السوق

في حالة وجود أي أخطاء في الجدول أدناه، يوصى بالاتصال بالمصادر ذات الصلة أو التحقق من المعلومات معي. الجدول مخصص للأغراض المرجعية.

يرجى الملاحظة:

1. لتحديد قوة التثبيت المطلوبة لتطبيق قولبة حقن معين، يجب أن نأخذ في الاعتبار المتطلبات المحددة للمنتج الذي يتم تصنيعه.

2. لا تشير قوة التشبيك الأعلى بالضرورة إلى ماكينة أفضل. بدلاً من ذلك، يجب أن نختار ماكينة مناسبة ضمن النطاق المناسب للتطبيق المحدد.