Sila stezanja je ključna za proizvodnju visokokvalitetnih oblikovanih proizvoda. Ali koliko sile je dovoljno? U Obriši ubrizgavanje, preciznu steznu silu osigurava da se kalup ostane zatvoren tokom postupka, sprečavajući nedostatke poput bljeska ili oštećenja. U ovom postu naučit ćete ulogu sile stezanja, kako to utječe na proizvodnju i metode da ga precizno izračunaju za najbolje rezultate.
Šta je sila stezanja u brizganju?
Sila stezanja je snaga koja drži polovine kalupa zajedno tokom injekcije. To je poput džinovskog viznog hvatanja, držeći sve na mjestu.
Ova sila dolazi iz hidrauličkog sistema stroja ili električnih motora. Oni guraju polovine kalupa zajedno sa nevjerovatnom čvrstoćom.
Jednostavno rečeno, stezaljki sila je pritisak koji se nanosi za zadržavanje kalupa zatvorenih. Mjeri se u tonama ili metričkim tonama.
Mislite na to kao mišićnu snagu mašine. Što je jači stezaljk, više pritiska može podnijeti.
Uloga sile stezanja u procesu ubrizgavanja
Stezna jedinica je kritična komponenta mašine za brizganje. Sastoji se od fiksne pločice i pokretnih ploča, koji drže dvije polovine kalupa. Mehanizam stezanja, obično hidraulički ili električni, stvara silu potrebnu za održavanje kalupa zatvoreno tokom procesa ubrizgavanja.
Evo kako se sila stezanja primjenjuje tokom tipičnog ciklusa oblikovanja:
Kalup se zatvara, a stezaljska jedinica primjenjuje početnu silu stezanja kako bi se rupske polovine zadrže zajedno.
Jedinica za ubrizgavanje topi plastiku i ubrizgava je u šupljinu kalupa pod visokim pritiskom.
Dok rastopljena plastika ispunjava šupljinu, ona generira kontra pritisak koji pokušava odvojiti rup.
Stezna jedinica održava silu stezanja da se odupre ovim kontra tlakom i držite kalup zatvoren.
Jednom kada plastična hladi i učvršćuje, stezalna jedinica otvara kalup, a dio se izbacuje.
Bez pravilne sile stezanja, dijelovi bi mogli imati nedostatke poput:
Važnost održavanja odgovarajuće sile stezanja
Dobijanje pravo stezne sile presudno je za kvalitetu i efikasnost,
Pravilna sila stezanja osigurava:
Kvalitetni dijelovi
Duži život kalupa
Efikasna upotreba energije
Brže vrijeme ciklusa
Smanjeni materijalni otpad
Čimbenici koji utječu na steznu silu u brizganju
Nekoliko ključnih faktora određuje silu stezanja potrebna u ubrizgavanju, osiguravajući da kalup ostane zatvoren tokom procesa i sprečavanja oštećenja. Ovi faktori uključuju projicirano područje, tlak šupljine, svojstva materijala, dizajn kalupa i uvjete obrade.
Projektirano područje i njegov utjecaj na steznu silu
Definicija projiciranog područja :
Projektirano područje odnosi se na najveću površinu oblikovanog dijela, gledano iz smjera stezanja. Predstavlja izloženost dijela unutrašnjim silama koje generiraju rastopljena plastika tijekom injekcije.
Kako odrediti predviđeno područje :
za kvadratne dijelove izračunajte područje množenjem dužine po širini. Za kružne dijelove koristite formulu:
Ukupno projicirano područje povećava se s brojem šupljina u kalupu.
Odnos između projiciranog područja i sile stezanja :
veće projicirano područje zahtijeva veću silu za sprečavanje otvaranja kalupa tokom ubrizgavanja. To je zato što veća površina rezultira većim unutarnjim pritiskom.
Primjeri :
Deo dela debljine zida : tanki zidovi povećavaju unutrašnji pritisak, koji zahtijevaju veću silu stezanja da drže kalup zatvorene.
Omjer duljine protoka do debljine : Što je veći omjer, to se više pritiska povećava unutar šupljine, povećavajući potrebu za silom stezanja.
Tlak šupljine i njegov utjecaj na steznu silu
Definicija tlaka šupljine :
tlak šupljine je unutarnji pritisak koji se vrši rastopnom plastikom jer ispunjava kalup. To ovisi o svojstvima materijala, brzinom ubrizgavanja i dijelom geometrije.
Odnos između šupljine tlačne zidne debljine i staze do omjera debljine
Čimbenici koji utiču na pritisak šupljine :
Debljina zida : tanki zidni dijelovi dovode do većeg tlaka šupljine, dok deblji zidovi smanjuju pritisak.
Brzina ubrizgavanja : brže brzine ubrizgavanja rezultiraju većom pritiskom šupljine unutar kalupa.
Materijalna viskoznost : plastika viša viskoznost stvara više otpora, povećavajući pritisak.
Kako pritisak iz šupljine utječe na zahtjeve za stezanje sile :
jer je pritisak šupljine raste, potrebna je veća sila za sprečavanje otvaranja plijesni. Ako je sila stezanja preniska, može se pojaviti odvajanje kalupa, što dovodi do oštećenja poput bljeskalice. Pravilno izračunavanje tlaka šupljine pomaže u određivanju odgovarajuće sile stezanja.
Svojstva materijala i dizajn kalupa
Svojstva materijala :
Viskoznost : Plastika visokog viskoznosti tjera se manje lako, zahtijevajući više sile.
Gustoća : gušći materijali trebaju veće pritiske kako bi pravilno ispunili kalup.
Faktori dizajna kalupa :
Brzina i temperatura ubrizgavanja
I brzina i ubrizgavanja temperatura i temperatura kalupa utječu na to kako plastični teče i učvršćuju. Brže brzine ubrizgavanja i niže temperature kalupa općenito povećavaju unutarnju tlaku šupljine, čime se zahtijevaju veću silu da se kalup zatvori tokom procesa.
Kako izračunati silu stezanja u ubrizgavanju
Izračunavanje sile stezanja nije raketna nauka, ali ključna je za uspješno oblikovanje. Istražimo različite metode, od osnovnih do napredne.
1. Osnovna formula
Temeljna jednadžba sile stezanja je:
stezaljki sile = projicirano područje × tlak šupljine
Objašnjenje komponenti:
Pomnožite ih i imate procijenjenu steznu silu.
2. Empirijske formule
Ponekad su potrebne brze procjene. Tu se pridržavaju empirijske metode.
KP metoda
stezaljka sila (t) = kp × Projektovani prostor (cm²)
Vrijednosti KP variraju prema materijalu:
PE / PP: 0,32
ABS: 0,30-0,48
PA / POM: 0,64-0,72
350 bara
za stezanje metode sile (t) = (350 × projicirano područje (cm²)) / 1000
Ova metoda pretpostavlja standardnu tlak šupljine od 350 bara.
Prednosti i nedostaci empirijskih metoda
Pros:
Protiv:
3. Napredne metode izračuna
Za preciznije proračune, razmislite o materijalnim karakteristikama i uvjetima obrade.
Termoplastični protočni karakteristike grupiranja
| Termoplastični | protoka | koeficijenti |
| 1 | GPP, HIPS, LDPE, LLDPE, MDPE, HDPE, PP, PP-EPDM | × 1.0 |
| 2 | PA6, PA66, PA11 / 12, PBT, Petp | × 1,30 ~ 1,35 |
| 3 | CA, kabina, kapa, cp, eva, PUR / TPU, PPVC | × 1,35 ~ 1,45 |
| 4 | Abs, Asa, San, MBS, POM, BDS, PPS, PPO-M | × 1,45 ~ 1,55 |
| 5 | PMMA, PC / ABS, PC / PBT | × 1,55 ~ 1,70 |
| 6 | PC, PEI, UPVC, PEED, PSU | × 1,70 ~ 190 |
Tabela koeficijenata protoka zajedničkih termoplastičnih materijala
Korak po korak proces izračuna
Odredite predviđeno područje
Izračunajte pritisak šupljine koristeći omjer dužine protoka do debljine
Primjenite konstanta umnožavanja materijala u grupi
Pomnožite područje prilagođenim pritiskom
Primjer: Za PC dio sa 380cm² Područje i 160 bara Osnovni pritisak:
stezaljka = 380cm³2; × (160 bara × 1,9) = 115,5 tona
4. CAE proračuni softvera
Za složene dijelove ili potrebe visoke preciznosti, softver CAE je neprocjenjiv.
Uvod u kaluplja i sličnog softvera
Ovi programi simuliraju postupak ubrizgavanja. Predviđaju pritiske šupljine i stezanja sila s velikom preciznošću.
Prednosti upotrebe CAE-a
Računi za složene geometrije
Smatra svojstva materijala i uslove za obradu obrade
Pruža karte distribucije vizualnog tlaka
Pomaže optimiziranjem kalupnih dizajna i parametara obrade
Primjer: Proračun sila za stezanje za držač lampe polikarbonata
Zaronimo u primer stvarnog svijeta. Izračunat ćemo silu stezanja za držač lampe polikarbonata.
Razumijevanje primjera
Naša držač svjetiljke ima ove specifikacije:
Vanjski promjer: 220mm
Debljina zida: 1,9-2,1 mm
Materijal: polikarbonat (PC)
Dizajn: Center kapija u obliku slova
Najduži put protoka: 200 mm
Polikarbonat je poznat po visokoj viskoznosti. To znači da će joj trebati više pritiska da ispuni plijesan.
Korak po korak izračun
Razgradimo postupak:
Izračunajte duljinu protoka u omjer debljine zidova:
omjer = najduža staza protoka / tanji zid = 200 mm / 1,9 mm = 105: 1
Odredite podlogu u šupljini:
Podešavanje svojstava materijala:
Izračunajte predviđene površine:
područje = π * (promjer / 2) ⊃2; = 3,14 * (22/2) ⊃2; = 380 cm³2;
Računajte silu stezanja:
sila = tlak * površina = 304 bara * 380 cm³2; = 115,520 kg = 115,5 tona
Podešavanja za sigurnost i efikasnost
Za sigurnost zaokružite se do sljedeće dostupne veličine stroja. Mašina od 120 tona bila bi prikladna.
Razmotrite ove faktore za efikasnost:
Započnite sa 115,5 tona i prilagodite se na osnovu kvalitete dijela
Monitor za bljeskalice ili kratke snimke
Postepeno smanjuju silu ako je moguće bez ugrožavanja kvaliteta
Odabir mašine za brizganje i sila stezanja
Odabir desne mašine za oblikovanje ubrizgavanja ključno je za uspjeh. Ne radi se samo o stezaljci - nekoliko faktora dolazi u igru.
Odnos između steznih sile i parametara stroja
Sila stezanja nije izolirana. Usko je vezano za druge strojne specifikacije:
Kapacitet ubrizgavanja:
Veličina vijaka:
Otvaranje kalupa:
Razmak za vezanje:
Referentni rasponi za zajedničke plastične proizvode
Stezne sile treba široko varirati. Evo općeg vodiča: Projektovano
| proizvoda | područje | (CM⊃2;) | Potrebne sile stezanja (tona) |
| Tanki zidni kontejneri | Polipropilen (PP) | 500 cm³2; | 150-200 tona |
| Automobilske komponente | ABS | 1.000 cm³2; | 300-350 tona |
| Elektronska kućišta | Polikarbonat (PC) | 700 cm³2; | 200-250 tona |
| Čepovi za boce | HDPE | 300 cm³2; | 90-120 tona |
Stol iznad pruža grubi vodič za podudaranje vrsta proizvoda s potrebnom silom stezanja. Ove brojke mogu varirati ovisno o složenosti, svojstava materijala i dizajnu kalupa.
Posljedice pogrešne sile stezanja
Dobijanje stezne sile pravo je ključno u briznom oblikovanju. Premalo ili previše može dovesti do ozbiljnih problema. Istražimo potencijalne probleme.
Nedovoljna sila stezanja
Kad ne primijenite dovoljno sile, može se pojaviti nekoliko problema:
Flash formiranje
Višak materijala izdvaja između poluvremena plijesni
Stvara tanke, neželjene izbočeve na dijelovima
Zahtijeva dodatno obrezivanje, povećavajući troškove proizvodnje
Loš kvalitet dijela
Dimenzionalne netočnosti zbog odvajanja kalupa
Nepotpuno punjenje, posebno u presjecima tankih zidova
Nedosljedni dio težine preko proizvodnje
Oštećenje kalupa
Prekomjerna sila stezanja
Primjenjujući previše sile nije odgovor. Može izazvati:
Mašina za nošenje
Nepotrebni stres na hidrauličkim komponentama
Ubrzano trošenje kravata i platte
Skraćeni životni vijek mašine
Energetski otpad
Veća sila zahtijeva više snage
Povećava troškove proizvodnje
Smanjuje ukupnu efikasnost
Oštećenje kalupa
Poteškoće u puštanju pritiska šupljine
Važnost održavanja optimalne sile stezanja
Sila spajanja balansiranja ključna je za uspješno oblikovanje. Evo zašto je važno:
Dosljedan kvalitet dijela
Proširena opština Život
Energetska efikasnost
Brže vrijeme ciklusa
Smanjene stope otpada
Zapamtite, optimalna sila nije statična. Možda će trebati prilagođavanje na osnovu:
Redovno nadgledanje i fino podešavanje sile stezanja su neophodno za održavanje visokokvalitetne, efikasne proizvodnje.
Najbolje prakse za osiguravanje optimalne sile stezanja
Postizanje savršene sile stezanja nije jednokratni zadatak. Zahtijeva stalna pažnja i prilagođavanja. Istražimo neke najbolje prakse kako bi vaš proces injekcijskog oblikovanja održali glatko.
Pravilna razmatranja dizajna kalupa
Dobar dizajn kalupa ključan je za optimalnu silu stezanja:
Koristite uravnotežene pokretne sisteme za ravnomjerno distribuciju pritiska
Implementirati pravilno odzračivanje za smanjenje zarobljenog šiljaka zraka i pritiska
Razmislite o dijelu geometrije za minimiziranje predviđenog područja gdje je to moguće
Dizajn s jednoličnom debljinom zida za promociju ravnomjernog raspodjele pritiska
Izbor materijala i njegov utjecaj
Različiti materijali zahtijevaju različite sile stezanja:
| materijala | potrebna je relativna sila stezanja |
| PE, pp | Niska |
| ABS, PS | Srednji |
| PC, POM | Visoko |
Izaberite materijale mudro. Razmotrite oba zahtjeva dijela i lakoće obrade.
Održavanje i kalibracija stroja
Redovno održavanje osigurava preciznu silu stezanja:
Provjerite hidrauličke sisteme za curenje ili habanje
Kalibrirajte senzore pritiska godišnje
Pregledati kravate za znakove stresa ili neusklađenosti
Čuvajte izdržnice čiste i dobro podmazane
Praćenje i prilagođavanje tokom proizvodnje
Sila stezanja nije postavljena - i zaboraviti. Pratite ove pokazatelje:
Konzistencija za težinu dijela
Pojavljivanje bljeskalice
Kratki pucnji ili nepotpuni punjenje
Potrebna je sila izbacivanja
Prilagodite silu ako primijetite probleme. Male promjene mogu izvršiti velike razlike.
Kvantitativni pokazatelji i metode kontrole
Koristite podatke za fino podešavanje procesa:
Uspostaviti osnovnu silu stezanja
Prilagodite u koracima od 5-10% na osnovu kvaliteta dijela
Rezultati za snimanje za svako podešavanje
Stvorite silu korelacije baze podataka na kvalitetu dijela
Koristite ove podatke za buduće postavke i rješavanje problema
Primjer upravljačke karte:
| sila za stezanje (%) | Flash | kratke | snimke |
| 90 | Nijedan | Malo | ± 0,5% |
| 95 | Nijedan | Nijedan | ± 0,2% |
| 100 | Neznatan | Nijedan | ± 0,1% |
Pronađite slatko mjesto u kojem su svi pokazatelji kvaliteta optimalni.
Zaključak
Razumijevanje i izračunavanje sile stezanja je neophodno za uspješno ubrizgavanje. Osigurava kvalitetu dijela, sprečava nedostatke i proširuje život kalupa. Ključne kazne uključuju ulogu projicirane površine, svojstava materijala i parametara obrade u određivanju ispravne sile stezanja. Primijenite ovo znanje u svojim projektima kako biste postigli bolje rezultate i optimizirali efikasnost proizvodnje.
