Hoe bereken je de klemkracht bij spuitgieten?

Voordat we de klemkracht in spuitgietenLaat me een verhaal vertellen.

Bedrijf X ontving een order voor spuitgieten van hun Europese klant, bedrijf Y. Bedrijf Y stuurde drie werknemers om de locatie van bedrijf X te bezoeken. De heer B, de algemeen directeur van bedrijf X, en de heer C, het hoofd van de afdeling matrijsontwikkeling, vergezelden hen op hun rondreis, samen met de ontwerper van de matrijs en de supervisor van de spuitgietproductie, de heer D. Terwijl de heer A van bedrijf Y de zorgvuldig afgewerkte spuitgietproducten bij de spuitgietmachine bekeek, kwam de heer B, de bedrijfsleider van bedrijf X, naar hem toe.

A: Beste Mr. B, heeft u zorgen?

B: Waarom zit er een braam op de rand van dit product? Ik ben er niet blij mee.

Mr. C, het hoofd van de afdeling matrijsontwikkeling, kwam snel naderbij, pakte het product op en onderzocht het. Hij zei: "Misschien is het veroorzaakt doordat de operator van de spuitgietproductie de klemkracht verkeerd had ingesteld."

Nadat hij de functieverantwoordelijkheden van meneer C had begrepen, wendde meneer A zich tot hem. Hij vroeg: "Was de kritische klemkracht niet aangegeven in de handleiding van de matrijs toen u de matrijs aanleverde voor spuitgietproductie?"

Tegelijkertijd ondervroeg meneer A ook meneer D, de supervisor van de spuitgietproductie: "Heeft de productieoperator de parametertabel in de matrijshandleiding niet gevolgd? Was de beste sluitkracht niet bepaald?"

Zowel meneer C als meneer D schudden hun hoofd.

Opnieuw wendde meneer A zich tot meneer B en merkte op: "Dit is jammer. Uw collega's lijken geen zorg te dragen voor mijn schimmel en mijn product."

Meneer C en meneer D waren sprakeloos.

Mr. B, de GM, leek hulpeloos.

Beste vrienden, begrijpen jullie wat meneer A bedoelt?

Tips in dit verhaal

Wanneer een matrijzenfabriek een matrijs levert, is het gebruikelijk om een handleiding mee te leveren die de optimale klemkracht voor die specifieke matrijs aangeeft. Deze informatie is essentieel voor een goede werking en een lange levensduur van de mal.

Tijdens de spuitgietproductie is het cruciaal om de optimale klemkracht te bevestigen en in te stellen op basis van de specificaties in de matrijshandleiding. Hiervoor moeten de juiste machineparameters worden ingevoerd om de gewenste klemkracht te bereiken zonder de matrijs te beschadigen. Door de aanbevolen klemkracht aan te houden, verloopt het productieproces soepel en blijft de kwaliteit van de spuitgietproducten behouden.

De klemkracht begrijpen

De klemkracht bij spuitgieten houdt de matrijs gesloten tijdens het injectie- en afkoelproces. Een hydraulische pers genereert deze kracht en in het spuitgietmechanisme wordt deze ingedeeld in hydraulische klemkracht en mechanische klemkracht. Als technicus van kunststofproducten is het van cruciaal belang om al deze krachten te begrijpen en te beheersen, vooral voor producten zonder blootstelling of tests.

Factoren die de klemkracht van de mal beïnvloeden

Er zijn verschillende factoren die dit kunnen beïnvloeden bij spuitgieten, zoals:

Deelgeometrie: De vorm, grootte en complexiteit van het onderdeel

Materiaaleigenschappen: Het type en de eigenschappen van het kunststofmateriaal

Wanddikte: Dikkere wanden vereisen over het algemeen hogere klemkrachten om de injectiedruk te weerstaan.

Vormontwerp: Het ontwerp van de mal, inclusief het aantal en de complexiteit van de caviteiten, toevoersysteemen koelkanalen

Injectiedruk: De injectiedruk tijdens het gieten

Schimmeltemperatuur: De werktemperatuur van de mal

De CAE-analyse, zoals analyse van de matrijsstromingbevat meestal een gedeelte dat de klemkracht evalueert. Dit gedeelte kan waardevolle informatie opleveren voor een specifieke matrijs en een specifiek onderdeel. Het kan echter voorkomen dat de klemkrachtparameter niet expliciet gespecificeerd of beschikbaar is in de analyse, waardoor een schatting op basis van andere factoren en technische kennis nodig is.

Hoe bereken je de klemkracht?

Methode 1: Vastgesteld in de ontwikkelingsfase van de schimmel.

Bij het berekenen van de expansiekracht van een matrijs is het meestal aan te raden om de maximale waarde te nemen. Deze berekende expansiekracht vertegenwoordigt de minimale kritische klemkracht die nodig is om het product zonder flitsen te produceren en wordt vaak de beste klemkracht genoemd.

De berekeningsformule voor de kritische klemkracht is als volgt:

F (kritische klemkracht) = P (gemiddelde druk in de holte)(bar) × S (het geprojecteerde oppervlak van het product en de loopwagen) (c㎡)

Om de holtedruk nauwkeurig te bepalen, spelen verschillende factoren een rol, waaronder de viscositeit van het polymeermateriaal, de grootte en locatie van de runner en gate, de grootte en dikte van het product, de injectiesnelheidOnder andere de matrijstemperatuur, de temperatuur van het vat en de vormventilatie. Deze factoren dragen samen bij tot de complexiteit van de druk in de holte tijdens het spuitgieten.

Neem bijvoorbeeld een product dat gemaakt is van ABS-materiaal met de volgende specificaties: een hoofdlooplengte van 50 mm, een vierkante poort van 1,5 mm en een wanddikte van 2,0 mm. De afbeelding hieronder illustreert de vorm van het product.

Maak jezelf vertrouwd met deze twee tabellen voordat je begint met rekenen

1. Tabel met stromingscoëfficiënten van veel voorkomende thermoplastische materialen.

2. Diagram van holtedruk versus wanddikte en stromingstraject-dikteverhouding.

Stap 1: Bereken eerst de stromingslengteverhouding

Het langste stromingstraject van het materiaal is ongeveer 200+30/2+50=265 mm en de dunste wanddikte is 1,5 mm bij de poort.

Verhouding stromingstraject/wanddikte = langste materiaalstroom/dunste wanddikte

= 265/1.5

= 177:1

Stap 2: Bereken de gemiddelde druk P in de holte met behulp van het relatieschema

Voor een dunne wand van 1,5 mm en een stromingstraject-dikteverhouding van 177 is het kruis corresponderende curvepunt P1 = 250 (bar).

P gemiddelde holtedruk = P1 * K stromingscoëfficiënt = 250 * 1,55 = 387,5 (bar).

Stap 3: Bereken de geprojecteerde oppervlakte

Dit geprojecteerde oppervlak kan worden berekend in de software voor het matrijsontwerp wanneer de matrijs klaar is en moet duidelijk worden aangegeven op de matrijsspecificatie en het typeplaatje.

1. S = projectiegebied van het product + projectiegebied van de loopwagen

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

3. S = 603 c㎡

Stap 4: Bereken de optimale klemkracht

1. F = P gemiddelde holtedruk （bar） × S geprojecteerd oppervlak van product en runner （c㎡）

2. F =387,5bar*603 （c㎡）

3. F =233662,5kg

4. F =234 ton.

We hebben de kritische klemkracht berekend voor het ABS-product, rekening houdend met de maximale waarde van de coëfficiënt. In dit geval is het niet nodig om de coëfficiënt te vermenigvuldigen met een veiligheidsfactor, omdat we al rekening hebben gehouden met de maximale waarde. Deze berekende waarde vertegenwoordigt de theoretische optimale klemkracht voor de specifieke matrijs en het specifieke product.

Om het spuitgietproductiepersoneel duidelijkheid en referentie te geven, is het belangrijk om deze kritieke sluitkrachtwaarde duidelijk te markeren in de matrijshandleiding en op het typeplaatje van de matrijs. Zo heeft het productiepersoneel een standaardreferentie voor het instellen en handhaven van de juiste klemkracht tijdens de productie.

Methode 2: Berekenen met behulp van productietest

Deze methode kan snel worden getest op elke machine en matrijs met behulp van een elektronische weegschaal van een kilo en het aanpassen van de instellingen van de klemkracht. De volgende stappen beschrijven het proces:

Stap 1: Stel de klemkracht in op 90% van de maximale druk en gebruik gemiddelde druk (ongeveer 60%~70%) en gemiddelde snelheid (30%~60%) voor injectie. Stel de houdpositie en druk in en controleer of het product geen uiterlijke gebreken vertoont. Injecteer het product 3 keer en noteer het gewicht en de uiterlijkheden in een tabel.

Stap 2: Verminder de klemkracht achtereenvolgens met 10 ton en registreer het gewicht terwijl u controleert of er uiterlijke gebreken zijn. Ga door met het verminderen van de klemkracht totdat het productgewicht met ongeveer 5% toeneemt en er flitsen optreden.

Op basis van de verzamelde gegevens in de tabel kan de beste klemkrachtparameter voor dit specifieke product op deze machine worden bepaald tussen 80 ton en 90 ton.

Tijdens de spuitgietproductie, als er geen specifieke vereisten zijn voor de matrijsproducten, plant het PMC-personeel (Productie, Materiaal en Controle) de productie meestal op basis van de matrijsgrootte in verhouding tot de grootte van de machine. De insteltechnicus kan de waarde instellen op ongeveer 70%~80% van de maximale klemkracht van de machine. Deze aanpak wordt als snel en effectief beschouwd om optimale resultaten te behalen.

De maximale klemkracht van gangbare spuitgietmachinemodellen op de markt

Als er fouten in de onderstaande tabel staan, is het raadzaam contact op te nemen met de relevante bronnen of de informatie bij mij te verifiëren. De tabel is bedoeld als referentie.

Let op:

1. Om de klemkracht te bepalen die nodig is voor een specifieke spuitgiettoepassing, moeten we rekening houden met de specifieke vereisten van het product dat gemaakt wordt.

2. Een hogere klemkracht betekent niet noodzakelijkerwijs een betere machine. In plaats daarvan moeten we een goede machine kiezen binnen het juiste bereik voor de specifieke toepassing.