Užpildymo jėga yra labai svarbi gaminant aukštos kokybės suformuotus produktus. Bet kiek jėgos užtenka? Tiksli injekcijos liejimasužliejimo jėga užtikrina, kad proceso metu pelėsis liks uždarytas, neleidžiant tokiems defektams kaip blykstė ar pažeidimai. Šiame įraše sužinosite užspaudimo jėgos vaidmenį, kaip ji veikia gamybą, ir metodai, kaip tiksliai apskaičiuoti jį siekiant geriausių rezultatų.
Kas yra įpurškimo liejimo jėga?
Užpildymo jėga yra ta galia, kuri injekcijos metu palaiko pelėsių puses. Tai tarsi milžiniškas Vise rankena, laikantis viską vietoje.
Ši jėga gaunama iš mašinos hidraulinės sistemos arba elektrinių variklių. Jie stumia pelėsio puses kartu su neįtikėtinu jėga.
Paprasčiau tariant, užspaudimo jėga yra slėgis, veikiamas, kad pelėsiai būtų uždarytos. Jis matuojamas tonomis ar metrinėmis tonomis.
Pagalvokite apie tai kaip apie mašinos raumenų galią. Kuo stipresnis spaustukas, tuo daugiau slėgio jis gali susitvarkyti.
Užpaudimo jėgos vaidmuo injekcijos formavimo procese
Užpaudimo blokas yra kritinis įpurškimo liejimo mašinos komponentas. Jį sudaro fiksuotas plokštė ir judanti plokštė, kurios sulaiko dvi formos pelėsio puses. Užprašymo mechanizmas, paprastai hidraulinis ar elektrinis, sukuria jėgą, reikalingą pelėsiui uždaryti injekcijos proceso metu.
Štai kaip pritvirtinama jėga tipiško formavimo ciklo metu:
Pelėsis užsidaro, o užspaudimo blokas naudoja pradinę spaustuko jėgą, kad pelėsio pusės būtų laikomos kartu.
Injekcijos blokas ištirpsta plastiką ir įpurškia jį į pelėsio ertmę aukštu slėgiu.
Kai išlydytas plastikas užpildo ertmę, jis sukuria priešpriešinį slėgį, kuris bando išstumti pelėsių puses.
Užpaudimo blokas palaiko spaustuko jėgą, kad atsispirtų šiam priešpriešiniam slėgiui ir išlaikytų pelėsį uždarytą.
Kai plastikas atvės ir sukietėja, užspaudimo blokas atidaro formą, o dalis išmetama.
Be tinkamos užspaudimo jėgos, dalys gali turėti tokių trūkumų:
Tinkamos užspaudimo jėgos palaikymo svarba
Sugebėjimo jėga tinkamai įgauti yra labai svarbi kokybei ir efektyvumui,
Tinkama užspaudimo jėga užtikrina:
Aukštos kokybės dalys
Ilgesnis pelėsio gyvenimas
Efektyvus energijos vartojimas
Greitesnis ciklo laikas
Sumažintos medžiagos atliekos
Veiksniai, darantys įtaką spausdinimo jėgai įpurškimo formavime
Keletas pagrindinių veiksnių lemia priglaudimo jėgą, reikalingą liejant injekcijai, užtikrinant, kad pelėsis liktų uždarytas proceso metu ir užkirstų kelią defektams. Šie veiksniai apima numatomą plotą, ertmės slėgį, medžiagų savybes, pelėsių projektavimą ir perdirbimo sąlygas.
Numatoma teritorija ir jos poveikis užspaudimo jėgai
Prognozuojamos srities apibrėžimas :
numatoma sritis reiškia didžiausią suformuotos dalies paviršių, žiūrint iš spaustuko krypties. Tai parodo dalies poveikį vidinėms jėgoms, kurias injekcijos metu sukuria išlydytas plastikas.
Kaip nustatyti numatomą plotą :
kvadratinėms dalims apskaičiuokite plotą padauginę ilgį iš pločio. Apskritai dalims naudokite formulę:
Bendras numatomas plotas didėja, kai pelėsyje yra ertmių.
Ryšys tarp prognozuojamos ploto ir užspaudimo jėgos :
didesniam numatomam plotui reikia daugiau užspaudimo jėgos, kad pelėsis neatsidarytų injekcijos metu. Taip yra todėl, kad didesnis paviršiaus plotas lemia didesnį vidinį slėgį.
Pavyzdžiai :
Dalis sienos storis : Plonos sienos padidina vidinį slėgį, reikalaudamas didesnės spaustuko jėgos, kad pelėsis būtų uždarytas.
Srauto ilgio ir storio santykis : Kuo didesnis santykis, tuo didesnis slėgis kaupiasi ertmės viduje, padidindamas prispaudimo jėgos poreikį.
Ertmės slėgis ir jo įtaka užspaudimo jėgai
Ertomo slėgio apibrėžimas :
Ertomo slėgis yra vidinis slėgis, kurį daro išlydytas plastikas, nes užpildo formą. Tai priklauso nuo medžiagų savybių, įpurškimo greičio ir dalių geometrijos.
Ryšys tarp ertmės slėgio sienos storio ir kelio ir storio santykio
Veiksniai, darantys įtaką ertmės slėgiui :
Sienų storis : Plonos sienos dalys lemia didesnį ertmės slėgį, o storesnės sienos sumažina slėgį.
Įšvirkšto greitis : Dėl greitesnio įpurškimo greičio pelėsio viduje padidėja ertmės slėgis.
Medžiagos klampumas : didesnio klampumo plastikai sukelia didesnį atsparumą, padidindamas slėgį.
Kaip ertmės slėgis daro įtaką užspaudimo jėgos reikalavimams :
didėjant ertmės slėgiui, norint išvengti pelėsio atidarymo, reikia daugiau užspaudimo jėgos. Jei spaustuko jėga yra per maža, gali atsirasti pelėsių atskyrimas, dėl kurio atsiranda tokie defektai kaip blykstė. Tinkamai apskaičiuojant ertmės slėgį padeda nustatyti tinkamą užsegimo jėgą.
Medžiagos savybės ir pelėsio dizainas
Medžiagos savybės :
Klampumas : didelio klampumo plastikai teka mažiau lengvai, todėl reikia daugiau jėgos.
Tankis : Tankesnėms medžiagoms reikia didesnio slėgio, kad būtų tinkamai užpildyti pelėsį.
Pelėsių projektavimo veiksniai :
Injekcijos greitis ir temperatūra
Tiek įpurškimo greitis, tiek pelėsių temperatūra daro įtaką plastikui teka ir sukietėja. Greitesnis įpurškimo greitis ir žemesnė pelėsių temperatūra paprastai padidina vidinę ertmės slėgį, todėl proceso metu reikia daugiau užspaudimo jėgos.
Kaip apskaičiuoti spausdinimo jėgą įpurškimo formavime
Apskaičiavimo jėga nėra raketų mokslas, tačiau tai labai svarbu sėkmingai formuoti. Išnagrinėkime įvairius metodus, pradedant nuo pagrindinių iki patobulintų.
1. Pagrindinė formulė
Pagrindinė prispaudimo jėgos lygtis yra:
spaustuko jėga = numatomas plotas × Ertomo slėgis
Komponentų paaiškinimas:
Prognozuojamas plotas: didžiausias jūsų dalies paviršiaus plotas, statmenas pelėsių atidarymui.
Ertomo slėgis: Išlydyto plastiko jėga, kurią pelėsiai veikia.
Padauginkite juos, ir jūs turite apskaičiuotą užspaudimo jėgą.
2. Empirinės formulės
Kartais reikia greitų įvertinimų. Štai kur empiriniai metodai yra naudingi.
KP metodo
spaustuko jėga (T) = KP × Projektuotas plotas (CM⊃2;)
KP vertės skiriasi priklausomai nuo medžiagos:
PE/PP: 0,32
ABS: 0,30–0,48
PA/POM: 0,64–0,72
350 BAR
METODAS
Šis metodas daro prielaidą, kad standartinis 350 barų ertmės slėgis.
Empirinių metodų būriai ir trūkumai
Argumentai:
Trūkumai:
3. Išplėstiniai skaičiavimo metodai
Norėdami tiksliau skaičiuoti, apsvarstykite medžiagų charakteristikas ir apdorojimo sąlygas.
Termoplastinės srauto charakteristikos Grupavimo
| laipsnio | termoplastinės medžiagos | srauto koeficientai |
| 1 | GPPS, 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 |
Paprastų termoplastinių medžiagų srauto koeficientų lentelė
Žingsnis po žingsnio skaičiavimo procesas
Nustatykite numatomą plotą
Apskaičiuokite ertmės slėgį, naudodami srauto ilgio ir storio santykį
Taikykite medžiagų grupės daugybos konstantą
Padauginkite plotą iš pakoreguoto slėgio
Pavyzdys: kompiuterio daliai su 380 cm² Plotas ir 160 strypų bazinis slėgis:
spaustuko jėga = 380 cm² × (160 bar × 1,9) = 115,5 tonų
4. CAE programinės įrangos skaičiavimai
Sudėtingoms dalims ar aukšto tikslumo poreikiams CAE programinė įranga yra neįkainojama.
Įvadas į „Moldflow“ ir panašią programinę įrangą
Šios programos imituoja įpurškimo liejimo procesą. Jie prognozuoja ertmės slėgį ir didelį prispaudimo jėgas.
CAE naudojimo pranašumai
Sudėtingos sudėtingos geometrijos sąskaitos
Atsižvelgia į materialias savybes ir apdorojimo sąlygas
Pateikiami vaizdinio slėgio paskirstymo žemėlapiai
Padeda optimizuoti pelėsių projektavimo ir apdorojimo parametrus
Pavyzdys: Polikarbonato lempos laikiklio užspaudimo jėgos skaičiavimas
Pasinerkime į realaus pasaulio pavyzdį. Mes apskaičiuosime polikarbonato lempos laikiklio užspaudimo jėgą.
Suprasti pavyzdį
Mūsų lempos laikiklis turi šias specifikacijas:
Išorinis skersmuo: 220 mm
Sienų storis: 1,9–2,1 mm
Medžiaga: polikarbonatas (PC)
Dizainas: kaiščio formos centriniai vartai
Ilgiausias srauto kelias: 200 mm
Polikarbonatas yra žinomas dėl didelio klampumo. Tai reiškia, kad norint užpildyti pelėsį, reikės didesnio spaudimo.
Žingsnis po žingsnio skaičiavimas
Suskaidykime procesą:
Apskaičiuokite srauto ilgio ir sienos storio santykį:
santykis = ilgiausias srauto kelias / ploniausia siena = 200 mm / 1,9 mm = 105: 1
Nustatykite bazinės ertmės slėgį:
Koreguokite medžiagų savybes:
Kompiuteris yra klampumo 6 grupėje
Padauginimo koeficientas: 1,9
Pakoreguotas slėgis = 160 bar * 1,9 = 304 juosta
Apskaičiuokite prognozuojamą plotą:
plotas = π * (skersmuo/2) ⊃2; = 3,14 * (22/2) ⊃2; = 380 cm²
Skaičiavimo spaustuko jėga:
jėga = slėgis * plotas = 304 juosta * 380 cm² = 115,520 kg = 115,5 tonos
Saugos ir efektyvumo pakeitimai
Saugumui mes suapvaliname iki kito galimo mašinos dydžio. Tinka 120 tonų mašina.
Apsvarstykite šiuos efektyvumo veiksnius:
Pradėkite nuo 115,5 tonų ir pritaikykite pagal dalies kokybę
Stebėkite blykstę ar trumpus kadrus
Palaipsniui sumažinkite jėgą, jei įmanoma, nepakenkiant kokybei
Įpurškimo liejimo mašinos pasirinkimas ir prispaudimo jėgos atitikimas
Sėkmei labai svarbu pasirinkti tinkamą įpurškimo liejimo mašiną. Tai susiję ne tik su spaudimo jėga - atsiranda keli veiksniai.
Ryšys tarp užspaudimo jėgos ir mašinos parametrų
Užpildymo jėga nėra izoliuota. Tai glaudžiai susijusi su kitomis mašinų specifikacijomis:
Injekcijos pajėgumas:
Sraigto dydis:
Didesni varžtai gali greičiau sušvirkšti daugiau medžiagos
Tam gali prireikti didesnės spaustuko jėgos, siekiant neutralizuoti padidėjusį slėgį
Pelėsio atidarymo taktas:
Tarpas tarp juostos:
Turi būti pritaikytas jūsų pelėsio dydžiui
Didesnėms formoms dažnai reikia mašinų, turinčių didesnę spaustuko jėgą
Paprastų plastikinių produktų atskaitos diapazonai
Užpildymo jėgos poreikiai labai skiriasi. Čia yra bendras vadovas: Projektuojama
| produkto | medžiaga | (CM⊃2;) | Reikalinga spaustuko jėga (tonos) |
| Plonos sienos konteineriai | Polipropilenas (pp) | 500 cm² | 150-200 tonų |
| Automobilių komponentai | Abs | 1000 cm² | 300–350 tonų |
| Elektroniniai korpusai | Polikarbonatas (PC) | 700 cm² | 200–250 tonų |
| Buteliukų dangteliai | HDPE | 300 cm² | 90–120 tonų |
Aukščiau esančioje lentelėje pateiktas grubus produktų tipų suderinimo vadovas su reikalinga užspaudimo jėga. Šie skaičiai gali skirtis priklausomai nuo dalinio sudėtingumo, medžiagų savybių ir pelėsių dizaino.
Neteisingos užspaudimo jėgos pasekmės
Įsišvirpinimo liejimo metu labai svarbu gauti užsegimo jėgą. Per mažai ar per daug gali kilti rimtų problemų. Panagrinėkime galimas problemas.
Nepakankama užspaudimo jėga
Kai netaikote pakankamai jėgos, gali kilti kelios problemos:
Blykstės formavimas
Medžiagos perteklius pasitraukia tarp pelėsių pusių
Sukuria plonas nepageidaujamas išsikišimus ant dalių
Reikia papildomo apipjaustymo, didėjančių gamybos išlaidų
Prastos dalies kokybė
Matmenų netikslumai dėl pelėsių atskyrimo
Neišsamus užpildymas, ypač plonose sienelėse
Nenuoseklūs dalių svoriai visuose gamybos etapuose
Pelėsio žala
Per didelė užspaudimo jėga
Taikymas per daug jėgos taip pat nėra atsakymas. Tai gali sukelti:
Mašinų dėvėjimas
Nereikalingas hidraulinių komponentų stresas
Pagreitintas kaklaraiščių batonėlių ir plokščių susidėvėjimas
Sutrumpinta mašinos gyvenimo trukmė
Energijos atliekos
Aukštesnei jėgai reikia daugiau galios
Padidina gamybos sąnaudas
Sumažina bendrą efektyvumą
Pelėsio žala
Sunkumas išleidžiant ertmės slėgį
Optimalios spaustuko jėgos palaikymo svarba
Subalansavimo jėga yra raktas į sėkmingą liejimą. Štai kodėl tai svarbu:
Nuosekli dalies kokybė
Išplėstinė įrangos gyvenimas
Energijos efektyvumas
Naudoja tik būtiną galią
Stebi gamybos išlaidas
Greitesnis ciklo laikas
Sumažintos laužo normos
Atminkite, kad optimali jėga nėra statinė. Tai gali reikėti koreguoti pagal:
Reguliariai stebėjimas ir pritaikymo jėgos derinimas yra būtini norint išlaikyti aukštos kokybės, efektyvią gamybą.
Geriausia praktika, užtikrinanti optimalios spaustuko jėgos užtikrinimą
Puikios užspaudimo jėgos pasiekimas nėra vienkartinė užduotis. Tam reikia nuolatinio dėmesio ir pakeitimų. Panagrinėkime keletą geriausių praktikų, kad jūsų injekcijos liejimo procesas vyktų sklandžiai.
Tinkami pelėsių projektavimo aspektai
Geras pelėsių dizainas yra labai svarbus optimaliam užspaudimo jėgai:
Norėdami tolygiai paskirstyti slėgį, naudokite subalansuotas bėgikų sistemas
Įdiekite tinkamą ventiliaciją, kad sumažintumėte įstrigusį orą ir slėgio smaigalius
Apsvarstykite dalį geometrijos, kad būtų sumažinta numatoma sritis
Dizainas su vienodo sienos storiu, kad būtų skatinamas tolygus slėgio pasiskirstymas
Medžiagos pasirinkimas ir jos poveikis
Skirtingoms medžiagoms reikalingos skirtingos spaustuko jėgos:
| Reikalinga | santykinė slopinimo jėga |
| PE, p | Žemas |
| Abs, ps | Vidutinis |
| PC, POM | Aukštas |
Protingai rinkitės medžiagas. Apsvarstykite abiejų dalių reikalavimus ir apdorojimo lengvumą.
Mašinos priežiūra ir kalibravimas
Reguliari techninė priežiūra užtikrina tikslią užspaudimo jėgą:
Patikrinkite hidraulines sistemas, ar nėra nuotėkių ar nusidėvėjimo
Kasmet kalibruokite slėgio jutiklius
Patikrinkite, ar kaklaraiščių strypai nėra streso ar netinkamo poslinkio požymių
Laikykite švarų ir gerai suteptų patiekalų
Stebėjimas ir pritaikymas gamybos metu
Užpildymo jėga nėra nustatyta ir pirmiausia. Stebėkite šiuos rodiklius:
Koreguokite jėgą, jei pastebite problemas. Maži pokyčiai gali padaryti didelius skirtumus.
Kiekybiniai rodikliai ir kontrolės metodai
Norėdami patobulinti savo procesą, naudokite duomenis:
Nustatykite pradinę užspaudimo jėgą
Koreguokite 5–10% žingsnius, atsižvelgiant į dalies kokybę
Įrašykite kiekvieno koregavimo rezultatus
Sukurkite duomenų bazę, koreliuojančią jėgą su dalių kokybe
Naudokite šiuos duomenis būsimoms sąrankoms ir trikčių šalinimui
Kontrolės diagramos pavyzdys:
| Užpildymo jėga (%) | „Flash“ | trumpų kadrų | svorio konsistencija |
| 90 | Nėra | Nedaug | ± 0,5% |
| 95 | Nėra | Nėra | ± 0,2% |
| 100 | Nedidelis | Nėra | ± 0,1% |
Raskite saldžią vietą, kurioje visi kokybės rodikliai yra optimalūs.
Išvada
Sėkmingam įpurškimo formavimui būtina suprasti ir apskaičiuoti spaustuko jėgą. Tai užtikrina dalies kokybę, apsaugo nuo trūkumų ir prailgina pelėsio gyvenimą. Pagrindiniai paėmimai apima numatomos srities vaidmenį, medžiagų savybes ir apdorojimo parametrus nustatant teisingą spaustuko jėgą. Taikykite šias žinias savo projektuose, kad pasiektumėte geresnių rezultatų ir optimizuotumėte gamybos efektyvumą.
