FirstMold Half Logo

Как рассчитать усилие зажима при литье под давлением?

Поделитесь этой статьей:
Усилие зажима при литье под давлением

Прежде чем мы начнем разбираться с силой зажима в литьё под давлениемПозвольте мне поделиться одной историей.

Компания X получила заказ на изготовление пресс-форм для литья под давлением от своего европейского клиента, компании Y. Компания Y направила трех сотрудников для посещения предприятия компании X. Г-н Б, генеральный директор компании Х, и г-н С, руководитель отдела проектирования пресс-форм, сопровождали их в поездке вместе с дизайнером пресс-форм и руководителем производства литья под давлением г-ном Д. Когда г-н А из компании Y наблюдал за тщательно обработанными изделиями возле термопластавтомата, к нему подошел г-н Б, руководитель бизнеса компании Х.

О: Уважаемый мистер Б., вас что-то беспокоит?

B: Почему на краю этого изделия есть заусеницы? Я недоволен этим.

Мистер Си, руководитель отдела проектирования пресс-форм, быстро подошел, взял изделие и осмотрел его, заявив: "Возможно, это произошло из-за того, что оператор инжекционного производства неправильно установил усилие смыкания".

Разобравшись в должностных обязанностях г-на С, г-н А обратился к нему. Он спросил: "Разве критическое усилие смыкания не было указано в инструкции по эксплуатации пресс-формы, когда вы поставляли ее для производства литья под давлением?"

Одновременно г-н А задал вопрос г-ну Д, руководителю производства литья под давлением: "Разве оператор производства не следовал таблице параметров в руководстве по пресс-форме? Разве не было определено оптимальное усилие смыкания?"

И мистер С, и мистер Д покачали головами.

И снова мистер А повернулся к мистеру Б и заметил: "Это прискорбно. Похоже, ваши коллеги не заботятся о моей пресс-форме и моем продукте".

Мистер С и мистер Д потеряли дар речи.

Мистер Б, генеральный директор, выглядел беспомощным.

Мои дорогие друзья, понимаете ли вы, что имеет в виду господин А?

Советы в этой истории

Когда завод по производству пресс-форм поставляет пресс-форму, стандартной практикой является предоставление руководства по эксплуатации, в котором указывается оптимальное усилие смыкания для данной пресс-формы. Эта информация необходима для обеспечения правильной работы и долговечности пресс-формы.

В процессе производства под давлением очень важно подтвердить и установить оптимальное усилие смыкания в соответствии со спецификациями, указанными в руководстве к пресс-форме. Для этого необходимо ввести соответствующие параметры машины, чтобы добиться требуемого усилия смыкания без повреждения пресс-формы. Соблюдение рекомендованного усилия смыкания помогает обеспечить бесперебойное протекание производственного процесса и сохранить качество литьевых изделий.

Понимание силы зажима

Сила смыкания при литье под давлением удерживает форму закрытой во время процесса впрыска и охлаждения. Его создает гидравлический пресс, а в механизме литья под давлением оно подразделяется на гидравлическое усилие смыкания и механическое усилие смыкания. Для инженеров, занимающихся разработкой пластмассовых изделий, понимание и контроль всех этих параметров крайне важны, особенно для изделий, не подвергавшихся воздействию или испытаниям.

Факторы, влияющие на силу смыкания пресс-формы

При литье под давлением на него могут влиять несколько факторов, в том числе:

Геометрия деталей: Форма, размер и сложность детали

Свойства материала: Тип и характеристики пластикового материала

Толщина стенки: Более толстые стенки обычно требуют больших усилий прижима, чтобы выдержать давление впрыска.

Дизайн пресс-формы: Конструкция пресс-формы, включая количество и сложность полостей, система подачи, и каналы охлаждения

Давление впрыска: Давление впрыска при формовании

Температура плесени: Рабочая температура пресс-формы

Анализ CAE, такой как анализ течения в пресс-формеобычно включает раздел, в котором оценивается усилие смыкания. Этот раздел может предоставить ценную информацию для конкретной пресс-формы и детали. Однако могут быть случаи, когда параметр силы смыкания не указан в явном виде или не доступен в анализе, что требует приблизительной оценки на основе других факторов и инженерных знаний.

Как рассчитать силу зажима?

Метод 1: Создается на этапе разработки пресс-формы.

При расчете усилия расширения пресс-формы, как правило, рекомендуется учитывать максимальное значение. Это расчетное усилие расширения представляет собой минимальное критическое усилие смыкания, необходимое для получения изделия без вспышек, и часто называется оптимальным усилием смыкания.

Формула расчета критической силы зажима выглядит следующим образом:

F (критическая сила прижима) = P (среднее давление в полости) (бар) × S (площадь проекции продукта и бегунка) (c㎡)

To accurately determine the cavity pressure, several factors come into play, including the viscosity of the polymer material, the size and location of the runner and gate, the size and thickness of the product, the injection speed, the mold temperature, the barrel temperature, and the mold venting, among others. These factors collectively contribute to the complexity of the pressure inside the cavity during the molding process.

Например, рассмотрим изделие из материала ABS со следующими характеристиками: длина основного бегунка 50 мм, квадратный затвор размером 1,5 мм и толщина стенки 2,0 мм. На изображении ниже показана форма изделия.

На примере показано, как рассчитать усилие зажима
На примере показано, как рассчитать усилие зажима

Прежде чем приступить к расчетам, ознакомьтесь с этими двумя таблицами

1. Таблица коэффициентов текучести распространенных термопластичных материалов.

КлассТермопластичные материалыКоэффициенты расхода
1GPPS、HIPS、LDPE、LLDPE、MDPE、HDPE、PP、PP-EPDM×1.0
2PA6、PA66、PA11/12、PBT、PETP×1.30~1.35
3CA、CAB、CAP、CP、EVA、PUR/TPU、PPVC×1.35~1.45
4ABS、ASA、SAN、MBS、POM、BDS、PPS、PPO-M×1.45~1.55
5PMMA、PC/ABS、PC/PBT×1.55~1.70
6PC、PEI、UPVC、PEEK、PSU×1.70~1.90
Таблица коэффициентов текучести распространенных термопластичных материалов

2. График зависимости давления в полости от толщины стенки и отношения проходного сечения к толщине.

связь между толщиной стенок полости под давлением и отношением пути к толщине
связь между толщиной стенок полости под давлением и отношением пути к толщине

Шаг 1: Сначала рассчитайте соотношение длины потока

Наибольшая длина потока материала составляет примерно 200+30/2+50=265 мм, а толщина стенки у затвора - 1,5 мм.

Отношение длины потока к толщине стенки = наибольшая длина потока материала/ наименьшая толщина стенки

= 265/1.5

= 177:1

Шаг 2: Рассчитайте среднее давление P в полости, используя диаграмму зависимости

Для тонкой стенки 1,5 мм и отношения проходного сечения к толщине 177 поперечная точка кривой соответствует P1 = 250 (бар).

Среднее давление в полости P = P1 * K коэффициент расхода = 250 * 1,55 = 387,5 (бар).

Шаг 3: Рассчитайте проектную площадь

Эта проектная площадь может быть рассчитана в программном обеспечении для проектирования пресс-формы, когда пресс-форма уже готова, и должна быть четко указана в спецификации и на заводской табличке.

1. S = площадь проекции продукта + площадь проекции бегуна

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

3. S = 603 c㎡

Шаг 4: Рассчитать оптимальное усилие зажима

1. F = P среднее давление в полости (бар) × S проектная площадь продукта и бегунка (c㎡)

2. F =387,5бар*603 (c㎡)

3. F =233662,5 кг

4. F =234Тонн.

Мы рассчитали критическое усилие зажима для изделия ABS, учитывая максимальное значение коэффициента. В данном случае нет необходимости умножать его на коэффициент безопасности, так как мы уже учли максимальное значение. Это расчетное значение представляет собой теоретически оптимальное усилие смыкания для конкретной пресс-формы и изделия.

Чтобы обеспечить ясность и ориентир для производственного персонала, занимающегося литьем под давлением, важно четко обозначить это критическое значение усилия смыкания в руководстве к пресс-форме и на заводской табличке пресс-формы. Таким образом, производственный персонал будет иметь стандартную ссылку для установки и поддержания соответствующего усилия смыкания в процессе производства.

Метод 2: Расчет по производственным испытаниям

Этот метод можно быстро проверить на любом станке и пресс-форме, используя килограммовые электронные весы и регулируя параметры усилия смыкания. Ниже описаны этапы процесса:

Шаг 1: Установите силу зажима на 90% от максимального давления и используйте среднее давление (около 60%~70%) и среднюю скорость (30%~60%) для впрыска. Установите положение удержания и давление и убедитесь, что продукт не имеет дефектов внешнего вида. Впрысните продукт 3 раза и запишите вес и внешний вид в таблицу.

Шаг 2: Последовательно уменьшайте усилие зажима на 10 тонн и регистрируйте вес, проверяя наличие дефектов внешнего вида. Продолжайте уменьшать усилие зажима до тех пор, пока вес изделия не увеличится примерно на 5% и не начнут появляться вспышки.

Зажимное усилие (тн)Вес (первый продукт)Вес (второй продукт)Вес (третий продукт)Внешний вид
110202020.01Хорошо
10019.9920.0120Хорошо
90202020.02Хорошо
8020.0120.0220.03Хорошо
7021.121.1121.2Вспышка
6021.321.321.5Вспышка
5023.323.923.4Вспышка

На основании данных, приведенных в таблице, можно определить, что оптимальный параметр усилия зажима для данного конкретного изделия на этом станке составляет от 80 до 90 тонн.

При производстве литья под давлением, если нет особых требований к изделиям, персонал PMC (производство, материалы и контроль) обычно планирует производство на основе размера пресс-формы относительно размера машины. Техник-наладчик может установить значение около 70%~80% от максимального усилия смыкания машины. Такой подход считается быстрым и эффективным для достижения оптимальных результатов.

Максимальное усилие смыкания для распространенных на рынке моделей термопластавтоматов

Если в приведенной ниже таблице есть ошибки, рекомендуем обратиться к соответствующим источникам или уточнить информацию у меня. Таблица предназначена для справочных целей.

Обратите внимание:

1. Чтобы определить усилие смыкания, необходимое для конкретного литья под давлением, следует учитывать специфические требования к изготавливаемому изделию.

2. Более высокое усилие зажима не обязательно означает, что машина лучше. Вместо этого следует выбрать подходящий станок в соответствующем диапазоне для конкретного применения.

БрендМодель машиныМаксимальное усилие зажима (тонн)
АрбургAllrounder 370 E400
Allrounder 520 E Golden Electric600
Allrounder 1120 H650
DemagIntElect 80/370-31080
Ergotech 110/200110
El-Exis SP 200-1000200
ЭнгельVictory 330/90 Tech330
e-mac 440/100440
Duo 3550/7003550
Негри БоссиNOVA eT 180-480180
V110-375110
Canbio ST 440-1450440
СумитомоSE230EV-A-C360230
SE180EV-C560H180
SE500EV-A900500
ToshibaEC280SXV50-30A280
EC450SXV50-17A450
EC1000SXV50-27B1000
БаттенфельдПлюс 350/75350
HM 100/350100
MacroPower 650/5100650
Чэнь СюнСупермастер 450-2500450
Jetmaster JM168-AiP/480168
Скорость 168168
FanucRoboshot Alpha-S100iA100
Roboshot Alpha-S150iA150
Roboshot Alpha-S300iA300
ГаитиСерия Jupiter III1500
Марс 90-32090
Серия Zeres400
ХаскиHyPET 300 HPP4300
HyPET 400 HPP4400
HyPET 120 P85/95 E120120
JSWJ220AD-460H220
J50AD-100H50
J280AD-460H280
Краусс МаффейGX 550-8100550
CX 160-750160
MX 80-18080
MitsubishiME280E280
ME650E650
ME2000S-3902000
NisseiFNX III-50A50
FVX-660660
FVX-860860
СандреттоМега Т 400-2550400
Мега Т 480-3530480
S8 300-1300300
ТойоSi-200-6200
Si-500-6500
Si-1000-61000
Виттманн БаттенфельдSmartPower 240/1330240
MicroPower 15/1015
MacroPower 450/5100450
Оглавление
Теги
Вам также может понравиться
Комментарии

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *