Силата на стегање е клучна за производство на висококвалитетни обликувани производи. Но, колку е доволно силата? Во обликување со инјектирање, прецизната сила на стегање обезбедува остатоци од калапот затворен за време на процесот, спречувајќи дефекти како блиц или оштетување. Во овој пост, ќе ја научите улогата на сила на стегање, како тоа влијае на производството и методите за да се пресмета точно за најдобри резултати.
Која е силата на стегање при обликување на инјектирање?
Силата на стегање е моќта што ги одржува половините на мувла заедно за време на инјектирање. Тоа е како џиновски зафат, држејќи сè на место.
Оваа сила потекнува од хидрауличниот систем на машината или електричните мотори. Тие ги туркаат половините на калапот заедно со неверојатна сила.
Едноставно кажано, силата на стегање е притисок што се применува за да се задржат калапите затворени. Се мери во тони или метрички тони.
Помислете на тоа како мускулна моќност на машината. Колку е посилен стегачот, толку поголем притисок може да се справи.
Улогата на силата на стегање во процесот на обликување на инјектирање
Единицата за стегање е клучна компонента на машината за обликување на инјектирање. Се состои од фиксна плоча и подвижна плоча, кои ги држат двете половини на калапот. Механизмот за стегање, обично хидрауличен или електричен, генерира сила потребна за да се задржи калапот затворен за време на процесот на инјектирање.
Еве како се применува силата на стегање за време на типичен циклус на обликување:
Калапот се затвора, а единицата за стегање применува почетна сила за стегање за да ги задржи половините на калапот заедно.
Единицата за инјектирање ја топи пластиката и ја инјектира во шуплината на калапот под голем притисок.
Бидејќи стопената пластика ја исполнува шуплината, генерира контра-притисок што се обидува да ги исфрли половините на калапот.
Единицата за стегање ја одржува силата на стегање за да се спротивстави на овој контра-притисок и да ја задржи калапот затворен.
Откако пластиката се лади и зацврстува, единицата за стегање ја отвора калапот, а делот е исфрлен.
Без соодветна сила на стегање, делови може да имаат дефекти како:
Важноста на одржување на соодветна сила на стегање
Добивањето на силата на стегање правилно е клучно за квалитет и ефикасност,
Правилната сила на стегање гарантира:
Делови со висок квалитет
Подолг живот на мувла
Ефикасна употреба на енергија
Побрзи времиња на циклус
Намален материјален отпад
Фактори кои влијаат на силата на стегање во обликувањето на инјектирање
Неколку клучни фактори ја одредуваат силата на стегање потребна во обликувањето на инјектирање, обезбедувајќи дека калапот останува затворен за време на процесот и спречување на дефекти. Овие фактори вклучуваат проектирана област, притисок на шуплината, материјални својства, дизајн на мувла и услови за обработка.
Проектирана област и нејзиното влијание врз силата на стегање
Дефиниција на проектирана област :
Проектираната област се однесува на најголемата површина на обликуваниот дел, како што се гледа од насоката на стегање. Таа претставува изложеност на делот на внатрешните сили генерирани од стопена пластика за време на инјектирање.
Како да се утврди предвидената област :
За квадратни делови, пресметајте ја областа со множење на должината по ширина. За кружни делови, користете ја формулата:
Вкупната проектирана област се зголемува со бројот на шуплини во калапот.
Врска помеѓу проектираната област и силата на стегање :
Поголема проектирана област бара поголема сила на стегање за да се спречи отворањето на калапот за време на инјектирање. Ова е затоа што поголема површина резултира во поголем внатрешен притисок.
Примери :
Дел дебелина на wallидот : Тенките wallsидови го зголемуваат внатрешниот притисок, што бара поголема сила на стегање за да се задржи калапот затворен.
Сооднос на должина на проток до дебелина : колку е поголем односот, толку поголем притисок се гради во шуплината, зголемувајќи ја потребата за сила на стегање.
Притисок на шуплината и неговото влијание врз силата на стегање
Дефиниција на притисок на шуплината :
Притисокот на шуплината е внатрешен притисок извршен од стопената пластика бидејќи ја исполнува калапот. Тоа зависи од материјалните својства, брзината на вбризгување и делот геометрија.
Врска помеѓу дебелината на wallидот на wallидот на шуплината и односот на патеката до дебелината
Фактори кои влијаат врз притисокот на шуплината :
Дебелина на wallидот : Делови со тенок ид доведуваат до поголем притисок на шуплината, додека подебелите wallsидови го намалуваат притисокот.
Брзина на инјектирање : Побрза брзина на инјектирање резултира во поголем притисок на шуплината во калапот.
Материјална вискозност : Пластиката со поголема вискозност создава поголем отпор, зголемувајќи го притисокот.
Како притисокот на шуплината влијае на барањата на силата на стегање :
Како што се зголемува притисокот на шуплината, потребна е поголема сила на стегање за да се спречи отворањето на калапот. Ако силата на стегање е премногу ниска, може да се случи раздвојување на мувла, што доведува до дефекти како блиц. Правилно пресметување на притисокот на шуплината помага да се утврди соодветната сила на стегање.
Материјални својства и дизајн на мувла
Материјални својства :
Вискозност : пластика со висока вискозност тече полесно, бара поголема сила.
Густина : Погустите материјали имаат потреба од поголеми притисоци за правилно да се пополни калапот.
Фактори на дизајн на мувла :
Ранер систем : Подолги или сложени тркачи можат да ги зголемат барањата за притисок.
Големина и локација на портата : Помалите или слабо позиционираните порти ја зголемуваат потребата за повисоки сили за стегање.
Брзина и температура на вбризгување
И брзината на вбризгување и температурата на мувла влијаат на тоа како пластичното тече и зацврстува. Побрзи брзини на инјектирање и пониските температури на мувла генерално го зголемуваат внатрешниот притисок на празнината, со што се бара поголема сила на стегање за да се задржи калапот затворен за време на процесот.
Како да се пресмета силата на стегање во обликување на инјектирање
Пресметувањето на силата на стегање не е ракета наука, но клучно е за успешно обликување. Ајде да истражиме различни методи, од основни до напредни.
1. Основна формула
Основната равенка за сила на стегање е:
сила за стегање = проектирана област × притисок на шуплината
Објаснување на компонентите:
Помножете ги овие и ја имате проценетата сила за стегање.
2. Емпириски формули
Понекогаш, потребни се брзи проценки. Тоа е местото каде што емпириските методи се пригодни.
KP метод
на сила на прицврстување (T) = Kp × Проектирана област (CM⊃2;)
Вредностите на КП се разликуваат според материјалот:
PE/PP: 0,32
АБС: 0,30-0,48
ПА/ПОМ: 0,64-0,72
350 БАР метод
за прицврстување на сила (T) = (350 × проектирана област (CM⊃2;)) / 1000
Овој метод претпоставува стандарден притисок на шуплината од 350 бари.
Добрите и лошите страни на емпириските методи
Позитивни:
Конс:
3. Напредни методи за пресметување
За попрецизни пресметки, разгледајте ги материјалните карактеристики и условите за обработка.
Карактеристики на термопластичен проток Групирање
| на | термопластични материјали на термопластични | материјали |
| 1 | GPPS, колкови, 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, компјутер/PBT | 1 1,55 ～ 1,70 |
| 6 | Компјутер, pei, upvc, peek, psu | 1,70 ～ 1,90 |
Табела на коефициенти на проток на вообичаени термопластични материјали
Процес на пресметување чекор-по-чекор
Одредете ја проектираната област
Пресметајте го притисокот на шуплината со употреба на сооднос должина на проток до дебелина
Применете ја константата на множење на материјални групи
Помножете ја површината со прилагоден притисок
Пример: за компјутерски дел со 380cm² Површина и 160 базни под притисок:
сила за стегање = 380cm² × (160 бар × 1,9) = 115,5 тони
4 пресметки на софтвер CAE
За сложени делови или потреби со голема прецизност, софтверот CAE е непроценлив.
Вовед во Moldflow и сличен софтвер
Овие програми го симулираат процесот на обликување на инјектирање. Тие предвидуваат притисоци во шуплината и силите за стегање со голема точност.
Придобивки од користењето CAE
Сметки за сложени геометрии
Ги разгледува материјалните својства и условите за обработка
Овозможува мапи за дистрибуција на визуелен притисок
Помага во оптимизирање на параметрите за дизајнирање и обработка на мувла и обработка
Пример: Пресметка на сила на стегање за држач за поликарбонатна ламба
Ајде да се нурнеме во пример во реалниот свет. Theе ја пресметаме силата на стегање за држачот на поликарбонатна ламба.
Разбирање на примерот
Нашиот држач за ламби ги има овие спецификации:
Надворешен дијаметар: 220мм
Дебелина на wallидот: 1,9-2.1мм
Материјал: Поликарбонат (компјутер)
Дизајн: Централна порта во форма на пин
Најдолга патека на проток: 200мм
Поликарбонат е познат по високиот вискозност. Ова значи дека ќе треба поголем притисок за да се пополни калапот.
Чекор-по-чекор пресметка
Ајде да го срушиме процесот:
Пресметајте ја односот на должината на протокот кон дебелина на wallидот:
сооднос = најдолга патека на проток / најтенкиот wallид = 200мм / 1,9мм = 105: 1
Одредете го притисокот на основната празнина:
Користење на графиконот за притисок на шуплината/wallидот
За дебелина од 1,9мм и сооднос 105: 1
Основен притисок: 160 бари
Прилагодете се за материјалните својства:
Пресметајте ја проектираната област:
област = π * (дијаметар/2) ⊃2; = 3,14 * (22/2) ⊃2; = 380 cm²
Пресметајте сила за стегање:
сила = притисок * област = 304 бар * 380 cm² = 115,520 кг = 115,5 тони
Прилагодувања за безбедност и ефикасност
За безбедност, се заокружуваме до следната достапна големина на машината. Машина од 120 тони би била соодветна.
Разгледајте ги овие фактори за ефикасност:
Започнете со 115,5 тони и прилагодете се врз основа на квалитетот на дел
Монитор за блиц или кратки снимки
Постепено намалување на силата ако е можно без да се загрози квалитетот
Избор на машина за обликување на инјектирање и совпаѓање на силата на стегање
Изборот на вистинската машина за обликување на инјектирање е клучно за успех. Не станува збор само за сила на стегање - влегуваат во игра неколку фактори.
Врска помеѓу силата на стегање и параметрите на машината
Силата на стегање не е изолирана. Тесно е поврзано со другите спецификации на машината:
Капацитет за вбризгување:
Големина на завртката:
Мозочен удар со отворање на мувла:
Растојание на вратоврска:
Референтни опсези за вообичаени пластични производи
Потребна е сила за стегање на силата. Еве генерален водич: Проектиран простор
| за производи | за материјал | (CM⊃2;) | Потребна сила за стегање (тони) |
| Контејнери со тенок ид | Полипропилен (ПП) | 500 CM⊃2; | 150-200 тони |
| Автомобилски компоненти | Апс | 1.000 cm² | 300-350 тони |
| Електронски куќишта | Поликарбонат (компјутер) | 700 CM⊃2; | 200-250 тони |
| Капаци со шише | Hdpe | 300 CM⊃2; | 90-120 тони |
Табелата погоре дава груб водич за појавување на типови на производи со потребната сила за стегање. Овие бројки можат да варираат во зависност од сложеноста на делот, материјалните својства и дизајнот на мувла.
Последици од неточна сила на стегање
Добивањето на силата на стегање десно е клучно во обликувањето на инјектирање. Премногу малку или премногу може да доведе до сериозни проблеми. Ајде да ги истражиме потенцијалните проблеми.
Недоволна сила за стегање
Кога не нанесувате доволно сила, може да се појават неколку проблеми:
Формирање на блиц
Вишокот на материјал излегува помеѓу половините на мувла
Создава тенки, несакани испакнати на делови
Бара дополнително кастрење, зголемување на трошоците за производство
Квалитет на слаб дел
Димензионални неточности поради раздвојување на мувла
Нецелосно полнење, особено во делови со тенок ид
Неконзистентни тежини на дел од производството
Оштетување на мувла
Прекумерна сила на стегање
Примената премногу сила не е ниту одговорот. Може да предизвика:
Абење на машини
Непотребен стрес на хидрауличните компоненти
Забрзано носење на вратоврска и плочки
Скратен животен век на машината
Енергетски отпад
Повисоката сила бара поголема моќност
Ги зголемува трошоците за производство
Ја намалува целокупната ефикасност
Оштетување на мувла
Тешкотија при ослободување на притисокот на шуплината
Важноста на одржување на оптимална сила на стегање
Балансирањето на силата на стегање е клучна за успешно обликување. Еве зошто е важно:
Доследен квалитет на дел
Продолжена опрема живот
Енергетска ефикасност
Побрзи времиња на циклус
Намалени стапки на отпад
Запомнете, оптималната сила не е статична. Можеби ќе треба да се прилагоди врз основа на:
Редовното следење и прилагодување на силата на стегање се неопходни за одржување на висококвалитетно, ефикасно производство.
Најдобри практики за обезбедување оптимална сила на стегање
Постигнувањето на совршена сила за стегање не е еднократна задача. Потребно е тековно внимание и прилагодувања. Ајде да истражиме некои најдобри практики за да го одржите вашиот процес на обликување на вбризгување непречено.
Правилни размислувања за дизајн на мувла
Добриот дизајн на мувла е клучен за оптимална сила на стегање:
Користете балансирани системи на тркач за рамномерно дистрибуција на притисок
Имплементирајте правилно впуштање за да се намали заробениот воздух и шила на притисок
Размислете за делот геометрија за да ја минимизирате проектираната област кога е можно
Дизајн со униформа дебелина на wallидот за промовирање на дури и дистрибуција на притисок
Избор на материјал и неговото влијание
Различни материјали бараат различни сили за стегање: потребна е
| материјална | релативна сила за стегање |
| ЈП, стр | Ниско |
| Абс, Пс | Среден |
| Компјутер, пом | Високо |
Изберете материјали мудро. Разгледајте ги и барањата за дел и леснотијата за обработка.
Одржување и калибрација на машината
Редовното одржување обезбедува точна сила на стегање:
Проверете ги хидрауличните системи за протекување или абење
Калибрирајте ги сензорите за притисок на годишно ниво
Проверете ги вратоврските решетки за знаци на стрес или погрешно поставување
Чувајте ги плочките чисти и добро подмачкани
Следење и прилагодување за време на производството
Силата за стегање не е поставена и заборава. Следете ги овие индикатори:
Конзистентност на тежината на дел
Појава на блиц
Кратки снимки или нецелосно полнење
Потребна е сила за исфрлање
Прилагодете ја силата ако забележите проблеми. Малите промени можат да направат големи разлики.
Квантитативни индикатори и контролни методи
Користете податоци за да го прилагодите вашиот процес:
Воспоставете основна сила за стегање
Прилагодете во 5-10% зголемувања врз основа на квалитетот на дел
Сними резултати за секое прилагодување
Создадете база на податоци за корелација со сила за дел од квалитетот на дел
Користете ги овие податоци за идните поставувања и смена на проблеми
Пример за контрола на табелата:
| сила за стегање (%) | блиц | кратки снимки | конзистентност на тежината |
| 90 | Ништо | Малкумина | ± 0,5% |
| 95 | Ништо | Ништо | ± 0,2% |
| 100 | Мало | Ништо | ± 0,1% |
Пронајдете ја слатката точка каде сите индикатори за квалитет се оптимални.
Заклучок
Разбирањето и пресметувањето на силата на стегање е од суштинско значење за успешно обликување на инјектирање. Обезбедува квалитет на дел, спречува дефекти и го продолжува животот на мувла. Клучните превземања вклучуваат улога на проектирана област, материјални својства и параметри за обработка во одредувањето на точната сила на стегање. Применете го ова знаење во вашите проекти за да постигнете подобри резултати и да ја оптимизирате ефикасноста на производството.
