Kinnitusjõud on kvaliteetsete vormitud toodete tootmisel ülioluline. Aga kui palju jõudu piisab? Täpne süstimisvormimineklambrisjõud tagab, et hallitus püsib protsessi käigus suletud, hoides ära defekte nagu välk või kahjustus. Selles postituses saate teada kinnitusjõu rolli, kuidas see mõjutab tootmist, ja meetodeid selle täpseks arvutamiseks parimate tulemuste saamiseks.
Mis on sissepritsevormimisel klambrite jõud?
Kinnitusjõud on jõud, mis hoiab süstimise ajal hallituse pooled koos. See on nagu hiiglaslik vise käepide, hoides kõike paigas.
See jõud pärineb masina hüdrosüsteemist või elektrimootoritest. Nad lükkavad hallituse pooled koos uskumatu jõuga.
Lihtsamalt öeldes on kinnitusjõud rõhk, mis rakendatakse vormide suletud hoidmiseks. Seda mõõdetakse tonnide või tonnidena.
Mõelge sellele kui masina lihajõule. Mida tugevam on klamber, seda rohkem survet see saab hakkama.
Kinnitusjõu roll süstimisvormimisprotsessis
Kinnitusseade on süstimisvormimismasina kriitiline komponent. See koosneb fikseeritud platsist ja liikumisest, mis hoiab hallituse kahte poole. Kinnitusmehhanism, tavaliselt hüdrauliline või elektriline, genereerib jõudu, mis on vajalik, mis on vajalik vormi sissepritse ajal suletuks hoidmiseks.
Siit saate teada, kuidas tüüpilise vormimistsükli ajal rakendatakse klammerdamisjõudu:
Hallitus sulgub ja klammerdamisüksus rakendab esialgse klambrijõu, et hallitusseene püsiks pooleks.
Sissepritsega sulab plastiku ja süstib selle kõrge rõhu all hallituse õõnsusse.
Kui sulaplast täidab õõnsuse, genereerib see vasturõhku, mis üritab hallitust poole poole lükata.
Kinnitusüksus säilitab kinnitusjõud, et sellele vasturõhule vastu seista ja hallitust kinni hoida.
Kui plast jahtub ja tahkestub, avab vormimisüksus vormi ja osa väljutatakse.
Ilma korraliku kinnitusjõuta võivad osad olla sellised defektid nagu:
Nõuetekohase kinnitusjõu säilitamise tähtsus
Kinnitusjõu õigeks saamine on kvaliteedi ja tõhususe jaoks ülioluline,
Nõuetekohane kinnitusjõud tagab:
Kvaliteetsed osad
Pikem hallituse elu
Tõhus energiakasutus
Kiirem tsükliajad
Vähendatud materiaalsed jäätmed
Süstevormimisel kinnitusjõud mõjutavad tegurid
Mitmed peamised tegurid määravad sissepritsevormimisel vajaliku klambrijõu, tagades, et vorm püsib protsessi ajal suletud ja defektide ärahoidmiseks. Need tegurid hõlmavad kavandatud ala, õõnsuse rõhku, materjali omadusi, hallituse kujundamist ja töötlemistingimusi.
Prognoositav ala ja selle mõju kinnitusjõule
Prognoositava ala määratlus :
kavandatud ala viitab vormitud osa suurimale pinnale, mida vaadatakse klammerdamise suunast. See tähistab osa kokkupuudet süstimise ajal sulaplasti tekitatud sisejõududega.
Kuidas määrata kavandatud ala :
ruudukujuliste osade jaoks arvutage pindala, korrutades pikkuse laiusega. Ümmarguste osade jaoks kasutage valemit:
Prognoositav kogupindala suureneb hallituse õõnsuste arvuga.
Prognoositava piirkonna ja klambrite vaheline seos :
suurem prognoositav ala nõuab hallituse süstimise ajal avanemise vältimiseks rohkem klammerdamisjõudu. Selle põhjuseks on asjaolu, et suurem pindala põhjustab suuremat siserõhku.
Näited :
Osa seina paksus : õhukesed seinad suurendavad sisemist rõhku, nõudes hallituse suletud hoidmiseks suuremat klambrit.
Voolu pikkuse ja paksuse suhe : seda suurem on suhe, seda suurem rõhk tõuseb õõnsusesse, suurendades vajadust kinnitusjõu järele.
Õõnsuse rõhk ja selle mõju kinnitusjõule
Õõnsuse rõhu määratlus :
õõnsuse rõhk on sula plastikust avaldatud siserõhk, kui see vormi täidab. See sõltub materjali omadustest, sissepritsekiirusest ja osa geomeetriast.
Seos õõnsuse rõhu seina paksuse ja tee paksuse suhte vahel
Õõnsuse rõhku mõjutavad tegurid :
Seina paksus : õhukese seinaga osad põhjustavad suuremat õõnsuse rõhku, paksemad seinad aga vähendavad rõhku.
Sissepritse kiirus : kiirem süstimiskiirus põhjustab hallituse sees suuremat õõnsuse rõhku.
Materjali viskoossus : kõrgema viskoossusega plast tekitab rohkem vastupanu, suurendades rõhku.
Kuidas õõnsuse rõhk mõjutab kinnitusjõu nõudeid :
kui õõnsuse rõhk tõuseb, on hallituse avanemiseks vaja rohkem klammerdamisjõudu. Kui kinnitusjõud on liiga madal, võib tekkida hallituse eraldamine, põhjustades defekte nagu välk. Õõnsuse rõhu õige arvutamine aitab kindlaks määrata sobiva kinnitusjõud.
Materiaalsed omadused ja hallituse kujundamine
Materiaalsed omadused :
Viskoossus : kõrge viskoossusega plasti voolab vähem hõlpsalt, nõudes rohkem jõudu.
Tihedus : tihedamad materjalid vajavad hallituse õigeks täitmiseks kõrgemat rõhku.
Hallituse kujundamise tegurid :
Süstimiskiirus ja temperatuur
Nii süstimiskiirus kui ka hallituse temperatuur mõjutavad plastist voolamist ja tahkumist. Kiirem süstimiskiirus ja madalamad hallituse temperatuurid suurendavad üldiselt õõnsuse sisemist rõhku, nõudes seega rohkem kinnitusjõudu, et hallitus protsessi ajal kinni hoida.
Kuidas arvutada kinnitusjõud süstimisvormimisel
Kinnitusjõu arvutamine pole raketiteadus, kuid see on eduka vormimise jaoks ülioluline. Uurime erinevaid meetodeid, alates põhilistest kuni edasijõudnuteni.
1. Põhiline valem
Kinnitusjõu põhivõrrand on:
kinnitusjõud = prognoositav pindala × õõnsuse rõhk
Komponentide selgitus:
Korrutage need ja teil on oma hinnanguline kinnitusjõud.
2. empiirilised valemid
Mõnikord on vaja kiireid hinnanguid. Seal tulevad kasuks empiirilised meetodid.
KP -meetodi
klammerdusjõud (t) = kp × projitseeritud pindala (CM⊃2;)
KP väärtused varieeruvad materjali järgi:
PE/PP: 0,32
ABS: 0,30-0,48
PA/POM: 0,64-0,72
350 baari meetodi
kinnitusjõud (t) = (350 × projitseeritud pindala (CM⊃2;)) / 1000
See meetod eeldab tavalise õõnsuse rõhku 350 baari.
Empiiriliste meetodite plussid ja miinused
Plussid:
Miinused:
3. täiustatud arvutusmeetodid
Täpsemate arvutuste saamiseks kaaluge materjali omadusi ja töötlemistingimusi.
Termoplastiliste vooluomadused rühmitus
| klassi | termoplastiliste materjalide | voolukoefitsiendid |
| 1 | GPPS, puusad, 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 |
Tavaliste termoplastiliste materjalide voolukoefitsientide tabel
Samm-sammult arvutusprotsess
Määrake kavandatud ala
Arvutage õõnsuse rõhk, kasutades voolupikkuse ja paksuse suhet
Rakendage materjalirühma korrutamise konstant
Korrutage pindala reguleeritud rõhuga
Näide: PC -osa jaoks 380cm² Piirkond ja 160 baari põhirõhk:
klambris jõud = 380cm² × (160 bar × 1,9) = 115,5 tonni
4. CAE tarkvara arvutused
Komplekssete osade või ülitäpse vajaduse korral on CAE tarkvara hindamatu.
Sissejuhatus MoldFlow ja sarnasesse tarkvarasse
Need programmid simuleerivad süstimisvormimisprotsessi. Nad ennustavad suure täpsusega õõnsuse rõhku ja kinnitusjõude.
CAE kasutamise eelised
Arvestab keerulisi geomeetriat
Kaalub materiaalseid omadusi ja töötlemistingimusi
Pakub visuaalse rõhu jaotuse kaarte
Aitab optimeerida hallituse kujundamist ja töötlemisparameetreid
Näide: polükarbonaatlambihoidja kinnitusjõu arvutamine
Sukeldume reaalse maailma näitesse. Arvutame polükarbonaatlambi hoidiku klambrite jõu.
Näite mõistmine
Meie lambihoidjal on need spetsifikatsioonid:
Polükarbonaat on tuntud oma kõrge viskoossuse poolest. See tähendab, et hallituse täitmiseks on vaja rohkem survet.
Samm-sammult arvutamine
Jagame protsessi:
Arvutage voolupikkuse ja seina paksuse suhe:
suhe = pikim voolutee / õhem sein = 200mm / 1,9 mm = 105: 1
Määrake baasõõnsuse rõhk:
Reguleerige materjali omadusi:
Arvutage kavandatud pindala:
pindala = π * (läbimõõt/2) ⊃2; = 3,14 * (22/2) ⊃2; = 380 cm²
Arvuta kinnitusjõud:
jõud = rõhk * pindala = 304 bar * 380 cm² = 115 520 kg = 115,5 tonni
Ohutuse ja tõhususe kohandamine
Ohutuse tagamiseks ümardame järgmise saadaoleva masina suuruse. Sobilik oleks 120-tonnine masin.
Mõelge nendele tõhususe teguritele:
Alustage 115,5 tonniga ja reguleerige osa kvaliteedi alusel
Monitor välgu või lühikeste kaadrite jaoks
Vähendage võimaluse korral jõudu järk -järgult ilma kvaliteeti kahjustamata
Süstimisvormimismasina valimine ja kinnitusjõu sobitamine
Õige süstimisvormimismasina valimine on edu saavutamiseks ülioluline. See ei puuduta ainult kinnitusjõudu - mängu tulevad mitmed tegurid.
Seos klammerdusjõu ja masinaparameetrite vahel
Kinnitusjõud pole isoleeritud. See on tihedalt seotud muude masina spetsifikatsioonidega:
Süstimisvõime:
Kruvi suurus:
Vormi avamine:
Lipsuri vahekaugus:
Tavaliste plasttoodete võrdlusvahemikud
Kinnitusjõud on vajalik väga. Siin on üldine juhend:
| tootematerjali | Projekteeritud | pindala (CM⊃2;) | nõutav klammerdusjõud (tonni) |
| Õhukese seinaga konteinerid | Polüpropüleeni (PP) | 500 cm² | 150-200 tonni |
| Autokomponendid | Abs | 1000 cm² | 300-350 tonni |
| Elektroonilised korpused | Polükarbonaat (PC) | 700 cm² | 200-250 tonni |
| Pudelimütsid | Hdpe | 300 cm² | 90-120 tonni |
Ülaltoodud tabel annab umbkaudse juhend tootetüüpide sobitamiseks vajaliku klamberijõuga. Need arvud võivad varieeruda sõltuvalt osa keerukusest, materjali omadustest ja hallituse kujundusest.
Vale kinnitusjõu tagajärjed
Kinnitusjõu õigeks saamine on süstimisvormimisel ülioluline. Liiga vähe või liiga palju võib põhjustada tõsiseid probleeme. Uurime võimalikke probleeme.
Ebapiisav lõikes
Kui te ei rakenda piisavalt jõudu, võib tekkida mitu probleemi:
Välklambi moodustamine
Liigne materjal imbub hallituse poolest välja
Loob osadele õhukesed, soovimatud eendid
Nõuab täiendavat kärpimist, suurendamist tootmiskulusid
Halb osa kvaliteet
Dimeerilised ebatäpsused hallituse eraldamisest
Mittetäielik täidis, eriti õhukese seinaga sektsioonides
Ebajärjekindlad osad kogu tootmisvõistluste lõikes
Hallituskahjustus
Liigne kinnitusjõud
Liiga suure jõu rakendamine pole ka vastus. See võib põhjustada:
Masina kulumine
Energiajäätmed
Hallituskahjustus
Raskused õõnsuse rõhu vabastamisel
Optimaalse kinnitusjõu säilitamise tähtsus
Kinnitusjõu tasakaalustamine on eduka vormimise võti. Siin on see, miks see on oluline:
Järjepidev osa kvaliteet
Laiendatud varustuse elu
Energiaefektiivsus
Kiirem tsükliajad
Vähendatud vanaraua määr
Pidage meeles, et optimaalne jõud pole staatiline. See võib vajada kohandamist vastavalt:
Kinnitusjõu regulaarne jälgimine ja peenhäälestamine on kvaliteetse ja tõhusa tootmise säilitamiseks hädavajalik.
Parimad tavad optimaalse kinnitusjõu tagamiseks
Täiusliku kinnitusjõu saavutamine pole ühekordne ülesanne. See nõuab pidevat tähelepanu ja kohandusi. Uurime mõnda parimat tava, et hoida oma süstevormimisprotsess sujuvalt.
Hallituse nõuetekohased kaalutlused
Hea hallituse disain on optimaalse kinnitusjõu jaoks ülioluline:
Kasutage tasakaalustatud jooksmissüsteeme, et survet ühtlaselt jaotada
Rakendage nõuetekohane õhutamine, et vähendada lõksus olevaid õhu- ja rõhu naelu
Prognoositava ala minimeerimiseks võimaluse korral kaaluge osa geomeetriat
Seina ühtlase paksusega kujundus, et soodustada ühtlast rõhujaotust
Materiaalne valik ja selle mõju
Erinevad materjalid vajavad erinevaid kinnitusjõude: vajalik
| materjali | suhteline klammerdusjõud |
| PE, lk | Madal |
| ABS, PS | Vahend |
| PC, POM | Kõrge |
Valige materjalid targalt. Mõelge nii osa nõuetele kui ka töötlemise lihtsusele.
Masina hooldus ja kalibreerimine
Regulaarne hooldus tagab täpse kinnitusjõud:
Kontrollige hüdrosüsteeme lekete või kulumise osas
Kalibreerige rõhuandurid igal aastal
Kontrollige sideribasid stressi või valesti joondamise kohta
Hoidke platvormid puhtana ja hästi määritud
Tootmise ajal jälgimine ja kohandamine
Kinnitusjõud pole seatud ja unustatud. Jälgige neid näitajaid:
Kohandage jõudu, kui märkate probleeme. Väikesed muudatused võivad teha suuri erinevusi.
Kvantitatiivsed näitajad ja kontrollimeetodid
Kasutage andmeid oma protsessi täpsustamiseks:
Luua lähtejoone klammerdusjõud
Reguleerige 5-10% sammuga, lähtudes osa kvaliteedist
Salvestage tulemused iga kohandamise kohta
Looge andmebaasi korreleeriv jõud osaliselt kvaliteedile
Kasutage neid andmeid tulevaste seadistuste ja tõrkeotsingute jaoks
Näide kontrolldiagramm:
| kinnitusjõud (%) | Lühikeste | kaadrite | kaalu konsistents |
| 90 | Mitte ükski | Vähesed | ± 0,5% |
| 95 | Mitte ükski | Mitte ükski | ± 0,2% |
| 100 | Kerge | Mitte ükski | ± 0,1% |
Leidke magus koht, kus kõik kvaliteetsed näitajad on optimaalsed.
Järeldus
Kinnitusjõu mõistmine ja arvutamine on eduka süstimisvormimise jaoks hädavajalik. See tagab osa kvaliteedi, hoiab ära defektid ja pikendab hallituse eluiga. Peamised äravõtmised hõlmavad prognoositava ala, materjali omaduste ja töötlemisparameetrite rolli õige kinnitusjõu määramisel. Paremate tulemuste saavutamiseks ja tootmise tõhususe optimeerimiseks rakendage neid teadmisi oma projektides.
