사출 성형에서 클램핑 력을 계산하는 방법은 무엇입니까?

의 클램핑력을 이해하기 전에 먼저 사출 성형이야기를 들려드리겠습니다.

X사는 유럽 고객사인 Y사로부터 금형 사출 사업을 수주하였고, Y사는 직원 3명을 파견하여 X사의 현장을 방문하였습니다. 견학에는 금형 설계자, 사출성형 생산 감독관인 D씨와 함께 X사의 총무부장 B씨, 금형기술부장 C씨도 동행했습니다. Y사의 A씨가 사출성형기 근처에서 정성스럽게 완성된 사출성형 제품을 관찰하고 있을 때, X사의 사업부장인 B씨가 다가와 말을 걸었습니다.

A: B 씨, 걱정되는 점이 있으신가요?

B: 이 제품의 가장자리에 버가 있는 이유는 무엇인가요? 마음에 들지 않아요.

금형기술부장 C씨는 재빨리 다가가 제품을 집어 들어 살펴본 뒤 "사출 생산 작업자가 클램핑 힘을 잘못 설정해 발생한 것 같다"고 말했습니다.

C씨의 업무 내용을 이해한 A씨는 C씨를 찾았습니다. 그는 "사출성형용 금형을 납품할 때 금형 사용설명서에 임계 체결력이 명시되어 있지 않았나요?"라고 물었다.

동시에 A씨는 사출성형 생산 감독자인 D씨에게도 "생산 작업자가 금형 매뉴얼의 파라미터 표를 따르지 않았느냐"며 의문을 제기했다. 최적의 체결력이 결정되지 않았느냐"고 따져 물었다.

C씨와 D씨는 모두 고개를 저었습니다.

다시 A씨는 B씨를 향해 "안타깝습니다. 당신 동료들이 내 금형과 내 제품에 대한 관리가 부족한 것 같다"고 말했다.

C씨와 D씨는 할 말을 잃었습니다.

GM인 B씨는 무기력한 표정을 지었습니다.

친애하는 친구 여러분, A씨가 무슨 뜻인지 이해하시나요?

이 스토리의 팁

금형 공장에서 금형을 납품할 때 특정 금형에 대한 최적의 체결력을 나타내는 사용 설명서를 제공하는 것이 표준 관행입니다. 이 정보는 금형의 올바른 작동과 수명을 보장하는 데 필수적인 정보입니다.

사출 생산 시에는 금형 매뉴얼에 제공된 사양에 따라 최적의 클램핑력을 확인하고 설정하는 것이 중요합니다. 여기에는 금형에 손상을 주지 않으면서 원하는 클램핑력을 얻기 위해 적절한 기계 파라미터를 입력하는 것이 포함됩니다. 권장 클램핑력을 준수하면 생산 공정이 원활하게 진행되고 성형 제품의 품질을 유지하는 데 도움이 됩니다.

클램핑력 이해

사출 성형의 클램핑력은 사출 및 냉각 과정에서 금형을 밀폐된 상태로 유지합니다. 유압 프레스가 이를 생성하며, 사출 성형 메커니즘에서 유압 클램핑력과 기계적 클램핑력으로 분류됩니다. 플라스틱 제품 엔지니어링 담당자는 특히 노출이나 테스트가 없는 제품의 경우 이 모든 것을 이해하고 제어하는 것이 중요합니다.

금형의 클램핑력에 영향을 미치는 요인

사출 성형에는 다음과 같은 몇 가지 요인이 영향을 미칠 수 있습니다:

파트 지오메트리: 부품의 모양, 크기 및 복잡성

머티리얼 속성: 플라스틱 소재의 종류와 특성

벽 두께: 일반적으로 벽이 두꺼울수록 사출 압력을 견디기 위해 더 높은 클램핑력이 필요합니다.

몰드 디자인: 캐비티의 수와 복잡성을 포함한 금형의 디자인, 피드 시스템및 냉각 채널

주입 압력: 성형 시 적용되는 사출 압력

금형 온도: 금형의 작동 온도

다음과 같은 CAE 분석은 금형 흐름 분석에는 일반적으로 클램핑력을 평가하는 섹션이 포함되어 있습니다. 이 섹션은 특정 금형 및 부품에 대한 유용한 정보를 제공할 수 있습니다. 그러나 클램핑력 파라미터가 분석에 명시적으로 지정되어 있지 않거나 사용할 수 없는 경우가 있어 다른 요소와 엔지니어링 지식을 기반으로 대략적인 추정이 필요할 수 있습니다.

클램핑 력은 어떻게 계산하나요?

방법 1: 금형 개발 단계에서 설정합니다.

금형의 팽창력을 계산할 때는 일반적으로 최대값을 고려하는 것이 좋습니다. 이 계산된 팽창력은 플래시 없이 제품을 생산하는 데 필요한 최소 임계 클램핑력을 나타내며, 종종 최상의 클램핑력이라고도 합니다.

임계 클램핑력의 계산 공식은 다음과 같습니다:

F(임계 클램핑력) = P(캐비티 평균 압력)(bar) × S(제품 및 러너의 예상 면적)(c㎡)

캐비티 압력을 정확하게 결정하기 위해서는 폴리머 재료의 점도, 러너와 게이트의 크기와 위치, 제품의 크기와 두께, 제품의 크기와 두께를 포함한 여러 가지 요인이 작용합니다. 사출 속도금형 온도, 배럴 온도, 금형 환기 등이 있습니다. 이러한 요인들이 종합적으로 작용하여 성형 공정 중 캐비티 내부의 압력이 복잡해집니다.

예를 들어 메인 러너 길이 50mm, 정사각형 게이트 크기 1.5mm, 벽 두께 2.0mm의 ABS 재질로 만들어진 제품을 예로 들어보겠습니다. 아래 이미지는 제품의 모양을 보여줍니다.

계산을 시작하기 전에 다음 두 표를 숙지하시기 바랍니다.

1. 일반적인 열가소성 소재의 유량 계수 표입니다.

2. 캐비티 압력 대 벽 두께 및 흐름 경로 대 두께 비율 다이어그램.

1단계: 먼저 흐름 길이 비율 계산하기

재료의 가장 긴 흐름 경로는 약 200+30/2+50=265mm이며, 가장 얇은 벽 두께는 게이트에서 1.5mm입니다.

흐름 경로 대 벽 두께 비율 = 재료의 가장 긴 흐름/가장 얇은 벽 두께

= 265/1.5

= 177:1

2단계: 관계 다이어그램을 사용하여 캐비티의 평균 압력 P를 계산합니다.

두께 1.5mm의 얇은 벽과 두께 대비 흐름 경로 비율이 177인 경우 교차 해당 곡선 점은 P1 = 250(막대)입니다.

P 캐비티 평균 압력 = P1 * K 유량 계수 = 250 * 1.55 = 387.5(bar).

3단계: 예상 면적 계산하기

이 예상 면적은 금형이 완성되면 금형 설계 소프트웨어에서 계산할 수 있으며, 금형 사양과 명판에 명확하게 표시해야 합니다.

1. S = 제품 투사 영역 + 러너 투사 영역

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

3. S = 603 c㎡

4단계: 최적의 클램핑력 계산하기

1. F = P 평균 캐비티 압력(bar) × S 제품 및 러너의 예상 면적(c㎡)

2. F =387.5bar*603 （c㎡）

3. F = 233662.5kg

4. F =234Ton.

계수의 최대값을 고려하여 ABS 제품에 대한 임계 체결력을 계산했습니다. 이 경우 이미 최대값을 고려했기 때문에 안전 계수를 곱할 필요가 없습니다. 이 계산된 값은 특정 금형 및 제품에 대한 이론적 최적 클램핑력을 나타냅니다.

사출 성형 생산 담당자가 명확하게 참조할 수 있도록 이 중요한 클램핑 력 값을 금형 매뉴얼과 금형 명판에 명확하게 표시하는 것이 중요합니다. 이렇게 하면 생산 담당자는 생산 중에 적절한 클램핑 력을 설정하고 유지하기 위한 표준 참조를 갖게 됩니다.

방법 2: 프로덕션 테스트를 통한 계산

이 방법은 킬로 전자 저울을 사용하고 클램핑력 설정을 조정하여 모든 기계와 금형에서 빠르게 테스트할 수 있습니다. 다음 단계는 프로세스를 간략하게 설명합니다:

1단계: 클램핑력을 최대 압력의 90%로 설정하고 중간 압력(약 60%~70%)과 중간 속도(30%~60%)로 사출합니다. 유지 위치와 압력을 설정하고 제품에 외관상 결함이 없는지 확인합니다. 제품을 3회 주입하고 무게와 외관 상태를 표에 기록합니다.

2단계: 클램핑력을 10톤씩 순차적으로 줄이고 외관상 결함이 없는지 확인하면서 무게를 기록합니다. 제품 무게가 약 5% 증가하고 깜박임이 발생하기 시작할 때까지 클램핑 력을 계속 줄입니다.

표에 수집된 데이터를 기반으로 이 기계에서 이 특정 제품에 대한 최적의 클램핑력 매개변수는 80톤에서 90톤 사이로 결정할 수 있습니다.

사출 성형 생산 시, 금형 제품에 대한 특별한 요구 사항이 없는 경우 PMC(생산, 재료 및 제어) 담당자는 일반적으로 기계 크기에 따른 금형 크기를 기준으로 생산 일정을 잡습니다. 조정 기술자는 기계의 최대 클램핑 힘의 약 70%~80%에서 값을 설정할 수 있습니다. 이 접근 방식은 최적의 결과를 얻는 데 빠르고 효과적인 것으로 간주됩니다.

시중에 나와 있는 일반적인 사출성형기 모델의 최대 클램핑력

아래 표에 오류가 있는 경우 관련 출처에 문의하거나 저에게 정보를 확인하는 것이 좋습니다. 이 표는 참고용으로 제공된 것입니다.

참고하세요:

1. 특정 사출 성형 용도에 필요한 클램핑 력을 결정하려면 제조되는 제품의 특정 요구 사항을 고려해야 합니다.

2. 클램핑력이 높다고 해서 반드시 더 좋은 기계라는 의미는 아닙니다. 대신 특정 용도에 맞는 적절한 범위 내에서 적절한 기계를 선택해야 합니다.