Upínací síla je zásadní pro výrobu vysoce kvalitních formovaných produktů. Ale kolik síly stačí? Přesná Injekční lisováníupínací síla zajišťuje, že forma během procesu zůstává uzavřená, což zabraňuje vadám, jako je blesk nebo poškození. V tomto příspěvku se dozvíte roli upínací síly, jak to ovlivňuje výrobu a metody, jak ji přesně vypočítat pro nejlepší výsledky.
Co je upínací síla v injekční liště?
Upínací síla je síla, která během injekce udržuje poloviny plísní pohromadě. Je to jako obří rukojeť a drží všechno na místě.
Tato síla pochází z hydraulického systému nebo elektrických motorů stroje. Posunují poloviny plísní s neuvěřitelnou silou.
Jednoduše řečeno, upínací síla je tlak vyvíjený pro udržení uzavření plísní. Měří se v tunách nebo metrických tunách.
Přemýšlejte o tom jako o svalové síle stroje. Čím silnější je svorka, tím větší tlak zvládne.
Role upínací síly v procesu formování injekce
Upínací jednotka je kritickou součástí vstřikovacího stroje. Skládá se z pevné desky a pohyblivé desky, která drží dvě poloviny formy. Upínací mechanismus, obvykle hydraulický nebo elektrický, vytváří sílu potřebnou k udržení uzavření formy během procesu injekce.
Zde je způsob, jak se upínací síla aplikuje během typického tvarovacího cyklu:
Forma se zavře a upínací jednotka aplikuje počáteční upínací sílu, aby udržovala poloviny plísní pohromadě.
Vstřikovací jednotka roztaví plast a vstřikuje jej do plísní dutiny pod vysokým tlakem.
Když roztavený plast vyplňuje dutinu, generuje protipnutí, které se snaží odsunout poloviny plísní.
Upínací jednotka udržuje upínací sílu, aby odolala tomuto protitlaku a udržovala formu zavřenou.
Jakmile plast ochladí a ztuhne, upínací jednotka otevírá formu a část je vypuštěna.
Bez správné upínací síly mohou mít části vady jako:
Důležitost udržování správné upínací síly
Doprava upínací síly je zásadní pro kvalitu a efektivitu,
Správná upínací síla zajišťuje:
Vysoce kvalitní díly
Delší životnost plísní
Efektivní spotřebu energie
Rychlejší doby cyklu
Snížený materiál
Faktory ovlivňující upínací sílu v injekční liště
Několik klíčových faktorů určuje upínací sílu potřebnou při lisování vstřikování, což zajišťuje, že forma zůstane během procesu zavřená a prevence defektů. Mezi tyto faktory patří předpokládaná plocha, tlak dutiny, vlastnosti materiálu, návrh plísní a podmínky zpracování.
Plánovaná oblast a její dopad na upínací sílu
Definice promítané oblasti :
Předpokládaná oblast odkazuje na největší povrch lisované části, jak je vidět ze směru upínání. Představuje expozici součásti interním silám generovaným roztaveným plastem během injekce.
Jak určit promítanou oblast :
U čtvercových částí vypočítejte oblast vynásobením délky šířkou. Pro kruhové části použijte vzorec:
Celková promítaná plocha se zvyšuje s počtem dutin ve formě.
Vztah mezi promítanou oblastí a upínací silou :
Větší promítaná oblast vyžaduje více upínací síly, aby se zabránilo otevření formy během injekce. Je to proto, že větší plocha povrchu má za následek větší vnitřní tlak.
Příklady :
Tloušťka stěny části : Tenké stěny zvyšují vnitřní tlak a vyžadují, aby vyšší upínací síla držela forma zavřenou.
Poměr délky k tloušťce : Čím vyšší je poměr, tím větší tlak se hromadí uvnitř dutiny, což zvyšuje potřebu upínací síly.
Tlak dutiny a jeho vliv na upínací sílu
Definice tlaku dutiny :
Tlak dutiny je vnitřní tlak vyvíjený roztaveným plastem, když vyplňuje formu. Závisí to na vlastnostech materiálu, rychlosti vstřikování a geometrii části.
Vztah mezi tloušťkou tlaku dutiny a poměrem cesty k tloušťce
Faktory ovlivňující tlak dutiny :
Tloušťka stěny : Tenkostěnné části vedou k vyššímu tlaku dutiny, zatímco silnější stěny snižují tlak.
Rychlost injekce : Rychlejší vstřikování má za následek vyšší tlak dutiny uvnitř formy.
Viskozita materiálu : Plasty s vyšší viscozitou vytvářejí větší odolnost a zvyšují tlak.
Jak tlak dutiny ovlivňuje požadavky na upínací sílu :
Jak tlak dutiny stoupá, je zapotřebí více upínací síly, aby se zabránilo otevření formy. Pokud je upínací síla příliš nízká, může dojít k oddělení plísní, což vede k defektům, jako je blesk. Správné výpočet tlaku dutiny pomáhá určit vhodnou svorku.
Vlastnosti materiálu a design plísní
Vlastnosti materiálu :
Viskozita : Plasty s vysokou viscozitou méně snadno teče a vyžadují větší sílu.
Hustota : Hodnější materiály vyžadují vyšší tlak, aby se správně vyplnila forma.
Faktory návrhu plísní :
Rychlost a teplota vstřikování
Rychlost injekce i teplota formy ovlivňují to, jak plastové toky a ztuhnuty. Rychlejší rychlosti vstřikování a nižší teploty plísní obecně zvyšují vnitřní tlak dutiny, což vyžaduje, aby více upínací síly udržela forma uzavřená během procesu.
Jak vypočítat upínací sílu při lisování
Výpočet upínací síly není raketová věda, ale je to zásadní pro úspěšné formování. Pojďme prozkoumat různé metody, od základních po pokročilé.
1. Základní vzorec
Základní rovnice pro upínací sílu je:
upínací síla = promítaná plocha × tlak dutiny
Vysvětlení komponent:
Vynásobte je a máte odhadovanou upínací sílu.
2. empirické vzorce
Někdy jsou potřeba rychlé odhady. Tam se hodí empirické metody.
KP Metoda
upínací síla (T) = KP × Promítaná oblast (CM⊃2;)
Hodnoty KP se liší podle materiálu:
PE/PP: 0,32
ABS: 0,30-0,48
PA/POM: 0,64-0,72
350 barová metoda
upínací síla (t) = (350 × promítaná plocha (CM⊃2;)) / 1000
Tato metoda předpokládá standardní tlak dutiny 350 bar.
Výhody a nevýhody empirických metod
Pros:
Nevýhody:
3. metody pokročilého výpočtu
Pro přesnější výpočty zvažte charakteristiky materiálu a podmínky zpracování.
Termoplastické charakteristiky toku seskupení
| třídy | Termoplastické materiály | Koeficienty toku |
| 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, CAB, CAP, 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, Peek, PSU | × 1,70 ～ 1,90 |
Tabulka koeficientů toku běžných termoplastických materiálů
Proces výpočtu krok za krokem
Určete promítanou oblast
Vypočítejte tlak dutiny pomocí poměru délky k tloušťce
Použijte konstantu násobení skupiny materiálu
Vynásobte oblast upraveným tlakem
Příklad: pro část PC s 380 cm² Plocha a 160 baru Základní tlak:
Upínací síla = 380 cm² × (160 bar x 1,9) = 115,5 tun
4. CAE výpočty softwaru
Pro složité díly nebo potřeby s vysokou přesností je software CAE neocenitelný.
Úvod do formovacího toku a podobného softwaru
Tyto programy simulují proces formování injekce. Předpovídají tlaky dutin a upínací síly s vysokou přesností.
Výhody používání CAE
Představuje složité geometrie
Zvažuje vlastnosti materiálu a podmínky zpracování
Poskytuje mapy distribuce vizuálního tlaku
Pomáhá optimalizovat parametry návrhu a zpracování plísní
Příklad: Výpočet upínací síly pro držák polykarbonátové lampy
Pojďme se ponořit do příkladu v reálném světě. Vypočítáme upínací sílu pro držák lampy polykarbonátu.
Pochopení příkladu
Náš držák lampy má tyto specifikace:
Vnější průměr: 220 mm
Tloušťka stěny: 1,9-2,1 mm
Materiál: Polykarbonát (PC)
Design: Středová brána ve tvaru špendlíků
Nejdelší průtoková cesta: 200 mm
Polykarbonát je známý svou vysokou viskozitou. To znamená, že k vyplnění formy bude potřebovat větší tlak.
Výpočet krok za krokem
Pojďme rozebrat tento proces:
Vypočítejte poměr tloušťky délky toku ke stěně:
poměr = nejdelší průtoková cesta / nejtenčí stěna = 200 mm / 1,9 mm = 105: 1
Určete tlak základní dutiny:
Upravte vlastnosti materiálu:
Vypočítejte promítanou plochu:
plocha = π * (průměr/2) ⊃2; = 3,14 * (22/2) ⊃2; = 380 cm²
Vypočítací upínací síla:
síla = tlak * oblast = 304 bar * 380 cm² = 115 520 kg = 115,5 tun
Úpravy pro bezpečnost a efektivitu
Pro bezpečnost zaokrouhlíme až do další dostupné velikosti stroje. Vhodný by byl 120tunový stroj.
Zvažte tyto faktory pro účinnost:
Začněte s 115,5 tunami a upravte se na základě kvality dílu
Monitorujte blesk nebo krátké záběry
Pokud je to možné, postupně snižujte sílu bez kompromitu
Vstřikovací lisovací stroj a porovnávání upínací síly
Výběr správného stroje na vstřikování je zásadní pro úspěch. Nejde jen o upínací sílu - do hry vstupuje několik faktorů.
Vztah mezi upínací sílou a parametry stroje
Upínací síla není izolovaná. Je úzce spjat s jinými specifikacemi stroje:
Kapacita injekce:
Velikost šroubu:
Větší šrouby mohou rychleji vstřikovat více materiálu
To může vyžadovat vyšší upínací sílu, aby se čelil zvýšenému tlaku
Úvodní zdvih plísní:
Rozteč na vázanky:
Referenční rozsahy pro běžné plastové výrobky
Upínací síla potřebuje se velmi liší. Zde je obecný průvodce: Promítaná
| produktu | plocha | (CM⊃2;) | Požadovaná upínací síla (tuny) |
| Tenkostěnné kontejnery | Polypropylen (PP) | 500 cm² | 150-200 tun |
| Automobilové komponenty | Abs | 1 000 cm² | 300-350 tun |
| Elektronické pouzdra | Polykarbonát (PC) | 700 cm² | 200-250 tun |
| Uzávěry lahví | HDPE | 300 cm² | 90-120 tun |
Výše uvedená tabulka poskytuje hrubý průvodce pro odpovídající typy produktů s nezbytnou upínací silou. Tato čísla se mohou lišit v závislosti na složitosti součásti, vlastnostech materiálu a designu plísní.
Důsledky nesprávné upínací síly
Při vstřikování je zásadní upínací síla. Příliš málo nebo příliš mnoho může vést k vážným problémům. Pojďme prozkoumat potenciální problémy.
Nedostatečná upínací síla
Pokud nepoužíváte dostatek síly, může dojít k několika problémům:
Formace blesku
Přebytečný materiál prosakuje mezi polovinami plísní
Vytváří tenké, nežádoucí výčnělky na dílech
Vyžaduje další ořezávání a zvyšování výrobních nákladů
Špatná kvalita dílu
Rozměrové nepřesnosti v důsledku oddělení plísní
Neúplné plnění, zejména v tenkostěnných částech
Nekonzistentní váhy částí napříč výrobními běhy
Poškození plísní
Nadměrná upínací síla
Použití příliš velké síly není ani odpověď. Může to způsobit:
Strojové opotřebení
Zbytečný stres na hydraulických komponentách
Zrychlené opotřebení vázacích tyčí a platetens
Zkrácená životnost stroje
Energetický odpad
Poškození plísní
Potíže s uvolňováním tlaku dutiny
Důležitost udržování optimální upínací síly
Vyvážení upínací síly je klíčem k úspěšnému formování. Zde je důvod, proč na tom záleží:
Konzistentní kvalita dílu
Životnost rozšířeného vybavení
Energetická účinnost
Rychlejší doby cyklu
Snížené míry šrotu
Pamatujte, že optimální síla není statická. Může to být nutné upravit na základě:
Pravidelné monitorování a doladění upínací síly jsou nezbytné pro udržení vysoce kvalitní a efektivní výroby.
Osvědčené postupy pro zajištění optimálních upínacích sil
Dosažení dokonalé upínací síly není jednorázový úkol. Vyžaduje trvalou pozornost a úpravy. Pojďme prozkoumat několik osvědčených postupů, jak udržet proces formování vstřikování hladce.
Správné úvahy o návrhu plísní
Dobrý design plísní je zásadní pro optimální upínací sílu:
Použijte vyvážené běžecké systémy k rovnoměrnému distribuci tlaku
Implementujte správné odvzdušňování, abyste snížili zachycené hroty vzduchu a tlaku
Zvažte geometrii části, abyste minimalizovali promítanou oblast
Design s jednotnou tloušťkou stěny pro podporu rovnoměrného rozložení tlaku
Výběr materiálu a jeho dopad
Různé materiály vyžadují různé upínací síly:
| materiálu | potřebná síla relativního upínání |
| PE, str | Nízký |
| Abs, ps | Střední |
| PC, POM | Vysoký |
Vyberte si materiály moudře. Zvažte jak částečné požadavky, tak i snadnost zpracování.
Údržba a kalibrace stroje
Pravidelná údržba zajišťuje přesnou upínací sílu:
Zkontrolujte hydraulické systémy z hlediska úniku nebo opotřebení
Každoročně kalibrujte senzory tlaku
Zkontrolujte, zda nepodstavíte příznaky stresu nebo vyrovnání
Udržujte plateny čisté a dobře mazané
Monitorování a úpravy během výroby
Upínací síla není nastavena a zadaná. Monitorujte tyto ukazatele:
Konzistence hmotnosti části
Výskyt blesku
Krátké záběry nebo neúplné náplň
Vyžaduje se vyhazovací síla
Upravte sílu, pokud si všimnete problémů. Malé změny mohou mít velké rozdíly.
Kvantitativní ukazatele a metody kontroly
Použijte data k doladění procesu:
Vytvořit základní upínací sílu
Upravte se v 5-10% přírůstcích na základě kvality součásti
Zaznamenejte výsledky pro každou úpravu
Vytvořte databázovou korelační sílu na kvalitu rozdělení
Tato data použijte pro budoucí nastavení a řešení problémů
Příklad ovládací graf:
| Upínací síla (%) | Flash | krátké záběry | konzistence hmotnosti |
| 90 | Žádný | Pár | ± 0,5% |
| 95 | Žádný | Žádný | ± 0,2% |
| 100 | Mírné | Žádný | ± 0,1% |
Najděte sladké místo, kde jsou všechny ukazatele kvality optimální.
Závěr
Porozumění a výpočet upínací síly je nezbytné pro úspěšné tvarování injekce. Zajišťuje kvalitu dílu, zabraňuje vadám a prodlužuje životnost plísní. Mezi klíčové cesty patří role promítané oblasti, vlastnosti materiálu a parametrů zpracování při určování správné upínací síly. Použijte tyto znalosti ve svých projektech, abyste dosáhli lepších výsledků a optimalizovali efektivitu výroby.
