Stiprināšanas spēks ir būtisks, lai ražotu augstas kvalitātes veidotu produktu. Bet cik daudz spēka ir pietiekams? Precīzs iesmidzināšanaiespīlēšanas spēks nodrošina, ka pelējums procesa laikā paliek aizvērts, novēršot tādus defektus kā zibspuldze vai bojājumi. Šajā amatā jūs uzzināsit, kā ir iespīlēšanas spēka loma, kā tā ietekmē ražošanu, un metodes, lai to precīzi aprēķinātu, lai iegūtu labākos rezultātus.
Kāds ir iespīlēšanas spēks iesmidzināšanas formā?
Piespiešanas spēks ir spēks, kas injekcijas laikā uztur peles pusi kopā. Tas ir kā milzu vise saķere, visu turot vietā.
Šis spēks nāk no mašīnas hidrauliskās sistēmas vai elektromotoriem. Viņi stumj veidnes pusītes kopā ar neticamu spēku.
Vienkārši sakot, iespīlēšanas spēks ir spiediens, kas tiek piemērots, lai veidnes būtu aizvērtas. Tas tiek mērīts tonnās vai metriskajās tonnās.
Padomājiet par to kā mašīnas muskuļa spēku. Jo stiprāks skava, jo lielāks spiediens tā var rīkoties.
Stašošanas spēka loma iesmidzināšanas formēšanas procesā
Satriecināšanas vienība ir injekcijas formēšanas mašīnas kritiska sastāvdaļa. Tas sastāv no fiksētas kopas un kustīga kopapjoma, kas tur abas pelējuma puses. Saglābšanas mehānisms, parasti hidraulisks vai elektrisks, rada spēku, kas nepieciešams, lai veidnes būtu aizvērts iesmidzināšanas procesā.
Lūk, kā skavas spēks tiek pielietots tipiskā formēšanas cikla laikā:
Veidne aizveras, un iespīlēšanas vienība pieliek sākotnējo iespīlēšanas spēku, lai veidņu puses būtu kopā.
Injekcijas vienība izkausē plastmasu un injicē to pelējuma dobumā zem augsta spiediena.
Tā kā izkausētā plastmasa piepilda dobumu, tas rada pretspiedienu, kas mēģina izspiest veidņu pusi atsevišķi.
Stiprinājuma vienība uztur iespīlēšanas spēku, lai pretotos šim pretspiedienam un saglabātu veidni aizvērtu.
Kad plastmasa atdziest un sacietē, iespīlēšanas ierīce atver veidni, un daļa tiek izmesta.
Bez pienācīga iespīlēšanas spēka detaļām varētu būt tādi trūkumi kā:
Pareiza iespīlēšanas spēka saglabāšanas nozīme
Kvalitātes un efektivitātes iegūšanai ir ļoti svarīgi iegūt iespīlēšanas spēku, ir ļoti svarīgi,
Pareizs iespīlēšanas spēks nodrošina:
Augstas kvalitātes daļas
Garāka pelējuma dzīve
Efektīva enerģijas patēriņš
Ātrāks cikla laiks
Samazināti materiālu atkritumi
Faktori, kas ietekmē iespīlēšanas spēku iesmidzināšanas formā
Vairāki galvenie faktori nosaka iespiešanas spēku, kas nepieciešams iesmidzināšanas veidošanā, nodrošinot, ka pelējums procesa laikā paliek aizvērts un novērš defektus. Šie faktori ietver prognozēto laukumu, dobuma spiedienu, materiāla īpašības, pelējuma dizainu un apstrādes apstākļus.
Prognozētā teritorija un tās ietekme uz iespīlēšanas spēku
Prognozētā apgabala definīcija :
prognozētā teritorija attiecas uz lielāko veidotās daļas virsmu, kas skatīta no iespīlēšanas virziena. Tas atspoguļo daļu iekšējo spēku iedarbību, ko injekcijas laikā rada izkausēta plastmasa.
Kā noteikt prognozēto laukumu :
kvadrātveida daļām aprēķiniet laukumu, reizinot garumu ar platumu. Apļveida detaļām izmantojiet formulu:
Kopējā prognozētā platība palielinās līdz ar dobumu skaitu veidnē.
Saikne starp prognozēto apgabalu un iespīlēšanas spēku :
lielākam prognozētajam apgabalam ir nepieciešams lielāks iespīlēšanas spēks, lai novērstu pelējuma atvēršanu injekcijas laikā. Tas notiek tāpēc, ka lielāks virsmas laukums rada lielāku iekšējo spiedienu.
Piemēri :
Daļas sienas biezums : plānas sienas palielina iekšējo spiedienu, lai veidne aizvērtu aizvērtu lielāku iespīlēšanas spēku.
Plūsmas garuma un biezuma attiecība : jo augstāka ir attiecība, jo lielāks spiediens palielinās dobumā, palielinot nepieciešamību pēc saspiešanas spēka.
Dobuma spiediens un tā ietekme uz iespīlēšanas spēku
Dobuma spiediena definīcija :
dobuma spiediens ir iekšējais spiediens, ko rada izkausēta plastmasa, kad tas piepilda veidni. Tas ir atkarīgs no materiāla īpašībām, iesmidzināšanas ātruma un daļas ģeometrijas.
Saistība starp dobuma spiediena sienas biezumu un ceļu un biezuma attiecību
Faktori, kas ietekmē dobuma spiedienu :
Sienas biezums : plānas sienas daļas rada lielāku dobuma spiedienu, bet biezākas sienas samazina spiedienu.
Injekcijas ātrums : ātrāks iesmidzināšanas ātrums rada lielāku dobuma spiedienu veidnes iekšpusē.
Materiāla viskozitāte : augstāka viskozitātes plastmasa rada lielāku pretestību, palielinot spiedienu.
Kā dobuma spiediens ietekmē spiedes spēka prasības :
palielinoties dobuma spiedienam, ir nepieciešams lielāks iespīlēšanas spēks, lai novērstu pelējuma atvēršanu. Ja iespīlēšanas spēks ir pārāk zems, var notikt pelējuma atdalīšana, izraisot tādus trūkumus kā zibspuldze. Pareiza dobuma spiediena aprēķināšana palīdz noteikt atbilstošo iespīlēšanas spēku.
Materiāla īpašības un pelējuma dizains
Materiāla īpašības :
Viskozitāte : augstas viskozitātes plastmasa plūst mazāk viegli, prasot lielāku spēku.
Blīvums : blīvākiem materiāliem ir nepieciešams lielāks spiediens, lai pareizi piepildītu veidni.
Pelējuma dizaina faktori :
Runner sistēma : garāki vai sarežģīti skrējēji var palielināt spiediena prasības.
Vārtu lielums un atrašanās vieta : mazāki vai slikti novietoti vārti palielina nepieciešamību pēc lielākiem iespīlēšanas spēkiem.
Injekcijas ātrums un temperatūra
Gan iesmidzināšanas ātrums, gan pelējuma temperatūra ietekmē plastmasas plūst un sacietē. Ātrāks iesmidzināšanas ātrums un zemāka pelējuma temperatūra parasti palielina iekšējā dobuma spiedienu, tādējādi prasot lielāku iespīlēšanas spēku, lai process procesa laikā būtu aizvērts veidne.
Kā aprēķināt iespīlēšanas spēku iesmidzināšanas formā
Sagatavošanas spēka aprēķināšana nav raķešu zinātne, bet tas ir ļoti svarīgi veiksmīgai formēšanai. Izpētīsim dažādas metodes, sākot no pamata līdz progresīvam.
1. Pamata formula
Pamatnes fundamentālais vienādojums ir: iespīlēšanas
spēks = prognozētais laukums × dobuma spiediens
Komponentu skaidrojums:
Prognozētais laukums: lielākais jūsu daļas virsmas laukums perpendikulāri pelējuma atvēršanai.
Dobuma spiediens: spēks, ko veido izkausēta plastmasa veidnes iekšpusē.
Reiziniet tos, un jums ir jūsu aprēķinātais iespīlēšanas spēks.
2. Empīriskās formulas
Dažreiz ir nepieciešami ātras aplēses. Tieši tur noder empīriskās metodes.
KP metode
iespīlēšanas spēks (t) = kp × prognozētais laukums (cm²)
KP vērtības mainās atkarībā no materiāla:
PE/PP: 0,32
ABS: 0,30-0,48
PA/POM: 0,64-0,72
350 bāru metodes
iespīlēšanas spēks (t) = (350 × prognozētais laukums (cm²))) / 1000
Šī metode pieņem, ka standarta dobuma spiediens ir 350 bar.
Empīrisko metožu plusi un mīnusi
Plusi:
Mīnusi:
3. Papildu aprēķināšanas metodes
Lai iegūtu precīzākus aprēķinus, apsveriet materiālo īpašības un apstrādes apstākļus.
Termoplastisko plūsmas raksturlielumi Grupēšanas
| pakāpes | termoplastisko materiālu | plūsmas koeficienti |
| 1 | GPP, gurni, 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 |
Parasto termoplastisko materiālu plūsmas koeficientu tabula
Soli pa solim aprēķināšanas process
Nosakiet prognozēto teritoriju
Aprēķiniet dobuma spiedienu, izmantojot plūsmas garuma un biezuma attiecību
Pielietojiet materiālu grupas reizināšanu konstanti
Reiziniet laukumu ar koriģētu spiedienu
Piemērs: datora daļai ar 380 cm² laukums un 160 joslu pamatnes spiediens:
iespīlēšanas spēks = 380cm² × (160 bar × 1,9) = 115,5 tonnas
4. CAE programmatūras aprēķini
Sarežģītām detaļām vai augstas precizitātes vajadzībām CAE programmatūra ir nenovērtējama.
Ievads Moldflow un līdzīgā programmatūrā
Šīs programmas imitē iesmidzināšanas liešanas procesu. Viņi ar lielu precizitāti prognozē dobuma spiedienu un sasprauž spēkus.
CAE lietošanas priekšrocības
Attiecas uz sarežģītām ģeometrijām
Apsver materiālu īpašības un apstrādes apstākļus
Nodrošina vizuālā spiediena sadalījuma kartes
Palīdz optimizēt pelējuma projektēšanu un apstrādes parametrus
Piemērs: polikarbonāta lampas turētāja piespiešanas spēka aprēķins
Ieejam reālās pasaules piemērā. Mēs aprēķināsim polikarbonāta lampas turētāja iespīlēšanas spēku.
Izpratne par piemēru
Mūsu lampas turētājam ir šīs specifikācijas:
Ārējais diametrs: 220 mm
Sienas biezums: 1,9–2,1 mm
Materiāls: polikarbonāts (PC)
Dizains: PIN formas centra vārti
Garākais plūsmas ceļš: 200 mm
Polikarbonāts ir pazīstams ar savu augsto viskozitāti. Tas nozīmē, ka pelējuma piepildīšanai būs nepieciešams lielāks spiediens.
Soli pa solim
Sadalīsim procesu:
Aprēķiniet plūsmas garuma un sienas biezuma attiecību:
Attiecība = garākais plūsmas ceļš / plānas sienas = 200 mm / 1,9 mm = 105: 1
Nosakiet bāzes dobuma spiedienu:
Izmantojot dobuma spiediena/sienas biezuma grafiku
Par 1,9 mm biezumu un 105: 1 attiecību
Pamata spiediens: 160 bārs
Pielāgot materiāla īpašībām:
PC ir viskozitātes 6 6. grupa
Reizināšanas koeficients: 1.9
Pielāgots spiediens = 160 bar * 1,9 = 304 bārs
Aprēķiniet prognozēto laukumu:
laukums = π * (diametrs/2) ⊃2; = 3,14 * (22/2) ⊃2; = 380 cm²
Aprēķiniet iespīlēšanas spēku:
spēks = spiediens * laukums = 304 bar * 380 cm² = 115 520 kg = 115,5 tonnas
Drošības un efektivitātes pielāgošana
Drošības labad mēs noapaļojamies uz nākamo pieejamo mašīnas izmēru. Būtu piemērota 120 tonnu mašīna.
Apsveriet šos efektivitātes faktorus:
Sāciet ar 115,5 tonnām un pielāgojiet, pamatojoties uz daļas kvalitāti
Pārraugiet zibspuldzi vai īsus kadrus
Ja iespējams, pakāpeniski samaziniet spēku, neapdraudot kvalitāti
Injekcijas veidņu mašīnas izvēle un iespīlēšanas spēka saskaņošana
Pareizās iesmidzināšanas mašīnas izvēle ir ļoti svarīga panākumiem. Tas attiecas ne tikai uz iespīlēšanas spēku - spēlē vairāki faktori.
Saikne starp iespīlēšanas spēku un mašīnas parametriem
Stiprinājuma spēks nav izolēts. Tas ir cieši saistīts ar citām mašīnu specifikācijām:
Injekcijas spēja:
Skrūves izmērs:
Lielākas skrūves var ātrāk ievadīt vairāk materiāla
Lai neitralizētu paaugstinātu spiedienu, tam var būt nepieciešams lielāks iespīlēšanas spēks
Pelējuma atvēršanas gājiens:
Garākiem triecieniem ir nepieciešams vairāk laika, lai atvērtu/aizvērtu
Tas var ietekmēt cikla laiku un vispārējo efektivitāti
Kaklasaites stieni atstarpe:
Parasto plastmasas produktu atsauces diapazoni
Piespiešanas spēkam ir vajadzīgas ļoti atšķirīgas. Šeit ir vispārīgs ceļvedis:
| produktu | materiālu | projicētā teritorija (cm²) | Nepieciešams iespīlēšanas spēks (tonnas) |
| Plānas sienas konteineri | Polipropilēns (PP) | 500 cm² | 150-200 tonnas |
| Automobiļu komponenti | Abs | 1000 cm² | 300-350 tonnas |
| Elektroniskie apvalki | Polikarbonāts (PC) | 700 cm² | 200-250 tonnas |
| Pudeļu vāciņi | HDPE | 300 cm² | 90-120 tonnas |
Iepriekš redzamā tabula nodrošina aptuvenu ceļvedi produktu veidu saskaņošanai ar nepieciešamo iespīlēšanas spēku. Šie skaitļi var mainīties atkarībā no daļas sarežģītības, materiāla īpašībām un pelējuma dizaina.
Nepareiza iespīlēšanas spēka sekas
Iesmidzināšanas veidošanā ir ļoti svarīgi iegūt iespīlēšanas spēku. Pārāk maz vai par daudz var izraisīt nopietnas problēmas. Izpētīsim iespējamās problēmas.
Nepietiekams iespīlēšanas spēks
Kad jūs nepiemērojat pietiekami daudz spēka, var rasties vairākas problēmas:
Zibspuldzes veidošanās
Pārmērīgs materiāls izplūst starp veidņu pusēm
Rada plānas, nevēlamas izvirzījumus uz daļām
Nepieciešama papildu apgriešana, ražošanas izmaksu palielināšana
Slikta daļas kvalitāte
Izmēra neprecizitātes pelējuma atdalīšanas dēļ
Nepilnīgs pildījums, it īpaši plānās sienas sekcijās
Nekonsekventi daļu svari starp ražošanas skrējieniem
Pelējuma bojājumi
Pārmērīgs iespīlēšanas spēks
Arī pārāk liela spēka piemērošana nav atbilde. Tas var izraisīt:
Mašīnas nodilums
Nevajadzīgs stress hidrauliskajiem komponentiem
Paātrināts kaklasaites stieņu un platens
Saīsināta mašīna mūža garumā
Enerģijas atkritumi
Augstākam spēkam ir nepieciešama lielāka jauda
Palielina ražošanas izmaksas
Samazina vispārējo efektivitāti
Pelējuma bojājumi
Grūtības atbrīvot dobuma spiedienu
Optimāla iespīlēšanas spēka saglabāšanas nozīme
Veiksmīgas formēšanas atslēga ir spuldzēšanas spēka līdzsvarošana. Lūk, kāpēc tas ir svarīgi:
Konsekventa daļas kvalitāte
Pagarināta aprīkojuma dzīve
Energoefektivitāte
Ātrāks cikla laiks
Samazinātas lūžņu likmes
Atcerieties, ka optimālais spēks nav statisks. Tam var būt nepieciešams pielāgot, pamatojoties uz:
Lai saglabātu augstas kvalitātes, efektīvu ražošanu, ir svarīgi regulāri uzraudzīt un precīzi noregulēt iespīlēšanas spēku.
Labākā prakse optimāla iespīlēšanas spēka nodrošināšanai
Perfekta iespīlēšanas spēka sasniegšana nav vienreizējs uzdevums. Tas prasa pastāvīgu uzmanību un pielāgošanu. Izpētīsim dažas labākās prakses, lai iesmidzināšanas veidošanas process darbotos vienmērīgi.
Pareizi pelējuma dizaina apsvērumi
Laba pelējuma dizains ir būtisks optimālam iespīlēšanas spēkam:
Izmantojiet līdzsvarotas skrējēju sistēmas, lai vienmērīgi sadalītu spiedienu
Īstenojiet pareizu ventilāciju, lai samazinātu ieslodzīto gaisu un spiediena tapas
Apsveriet daļu ģeometriju, lai samazinātu prognozēto apgabalu, ja iespējams
Dizains ar vienmērīgu sienas biezumu, lai veicinātu vienmērīgu spiediena sadalījumu
Materiālu izvēle un tā ietekme
Dažādiem materiāliem nepieciešami dažādi iespīlēšanas spēki: Nepieciešams
| materiālais | relatīvs iespīlēšanas spēks |
| PE, PP | Zems |
| Abs, ps | Vidējs |
| PC, pom | Augsts |
Saprātīgi izvēlieties materiālus. Apsveriet gan detaļas prasības, gan apstrādes vieglumu.
Mašīnas uzturēšana un kalibrēšana
Regulāra apkope nodrošina precīzu iespīlēšanas spēku:
Pārbaudiet hidrauliskās sistēmas noplūdes vai nodilumu
Kalibrējiet spiediena sensorus katru gadu
Pārbaudiet, vai nav sasietas stieņus, vai nav stresa vai neatbilstības pazīmju
Saglabājiet plates tīras un labi ievietotas
Uzraudzība un pielāgošana ražošanas laikā
Stiprinājuma spēks nav iestatīts un uz priekšu. Uzraudzīt šos rādītājus:
Pielāgojiet spēku, ja pamanāt problēmas. Nelielas izmaiņas var radīt lielas atšķirības.
Kvantitatīvie rādītāji un vadības metodes
Izmantojiet datus, lai precīzi pielāgotu procesu:
Izveidojiet sākotnējo iespīlēšanas spēku
Pielāgojiet ar 5-10% pieaugumu, pamatojoties uz daļas kvalitāti
Ierakstiet rezultātus par katru pielāgošanu
Izveidojiet datu bāzi, kas korelē spēku līdz daļēji kvalitātei
Izmantojiet šos datus nākotnes iestatījumiem un problēmu novēršanai
Kontroles diagrammas piemērs:
| iespīlēšanas spēks (%) | zibspuldzes | īss šāvienu | svara konsistence |
| 90 | Neviens | Maz | ± 0,5% |
| 95 | Neviens | Neviens | ± 0,2% |
| 100 | Neliels | Neviens | ± 0,1% |
Atrodiet saldo vietu, kur visi kvalitātes indikatori ir optimāli.
Secinājums
Izpratne un skavas spēka aprēķināšana ir būtiska veiksmīgai iesmidzināšanas veidošanai. Tas nodrošina daļas kvalitāti, novērš defektus un pagarina pelējuma kalpošanas laiku. Galvenie pārņemšana ir paredzamā apgabala, materiāla īpašību un apstrādes parametru loma pareizā iespīlēšanas spēka noteikšanā. Pielietojiet šīs zināšanas savos projektos, lai sasniegtu labākus rezultātus un optimizētu ražošanas efektivitāti.
