Forca e shtrëngimit është thelbësore për prodhimin e produkteve të formuara me cilësi të lartë. Por sa forcë është e mjaftueshme? Në formim injeksioni, forca e saktë e shtrëngimit siguron që myku të mbetet i mbyllur gjatë procesit, duke parandaluar defektet si blic ose dëmtim. Në këtë post, ju do të mësoni rolin e forcës së shtrëngimit, se si ndikon në prodhimin dhe metodat për ta llogaritur atë me saktësi për rezultatet më të mira.
Isfarë është forca e shtrëngimit në formimin e injeksionit?
Forca e shtrëngimit është fuqia që mban gjysmën e mykut së bashku gjatë injektimit. Likeshtë si një rrokje gjigande VISE, duke mbajtur gjithçka në vend.
Kjo forcë vjen nga sistemi hidraulik i makinës ose motorët elektrikë. Ata shtyjnë gjysmën e mykut së bashku me forcë të jashtëzakonshme.
E thënë thjesht, forca e shtrëngimit është presioni i aplikuar për të mbajtur të mbyllur kallëpat. Matshtë matur në ton ose ton metrikë.
Mendoni për atë si fuqinë e muskujve të makinës. Sa më e fortë të jetë kapës, aq më shumë presion mund të trajtojë.
Roli i forcës së shtrëngimit në procesin e formimit të injeksionit
Njësia e shtrëngimit është një përbërës kritik i një makine formimi injeksion. Përbëhet nga një pllakë fikse dhe një pllakë në lëvizje, të cilat mbajnë dy gjysmat e mykut. Mekanizmi i shtrëngimit, zakonisht hidraulik ose elektrik, gjeneron forcën e nevojshme për ta mbajtur mykun të mbyllur gjatë procesit të injektimit.
Ja se si përdoret forca e kapjes gjatë një cikli tipik të formimit:
Mould mbyllet, dhe njësia e shtrëngimit aplikon një forcë fillestare të shtrëngimit për të mbajtur përgjysmimin e mykut së bashku.
Njësia e injektimit shkrin plastikën dhe e injekton atë në zgavrën e mykut nën presion të lartë.
Ndërsa plastika e shkrirë mbush zgavrën, ajo gjeneron një kundër-presion që përpiqet të shtyjë gjysmën e mykut larg.
Njësia e shtrëngimit mban forcën e shtrëngimit për t'i rezistuar kësaj kundër-presioni dhe për ta mbajtur mykun të mbyllur.
Pasi plastika të ftohet dhe të ngurtësohet, njësia e shtrëngimit hap mykun, dhe pjesa të nxirret.
Pa forcën e duhur të shtrëngimit, pjesët mund të kenë defekte si:
Rëndësia e ruajtjes së forcës së duhur të shtrëngimit
Marrja e duhur e forcës së shtrëngimit është thelbësore për cilësinë dhe efikasitetin,
Forca e duhur e shtrëngimit siguron:
Pjesë me cilësi të lartë
Jeta më e gjatë e mykut
Përdorimi i efektshëm i energjisë
Kohët më të shpejta të ciklit
Ulja e mbeturinave të materialit
Faktorët që ndikojnë në forcën e kapjes në formimin e injeksionit
Disa faktorë kryesorë përcaktojnë forcën e shtrëngimit të nevojshme në formimin e injeksionit, duke siguruar që myku të qëndrojë i mbyllur gjatë procesit dhe të parandalojë defektet. Këta faktorë përfshijnë zonën e parashikuar, presionin e zgavrës, vetitë e materialit, hartimin e mykut dhe kushtet e përpunimit.
Zona e parashikuar dhe ndikimi i saj në forcën e kapjes
Përkufizimi i zonës së parashikuar :
Zona e parashikuar i referohet sipërfaqes më të madhe të pjesës së formuar, siç shihet nga drejtimi i shtrëngimit. Ajo përfaqëson ekspozimin e pjesës ndaj forcave të brendshme të krijuara nga plastika e shkrirë gjatë injektimit.
Si të përcaktoni zonën e parashikuar :
Për pjesët katrore, llogaritni zonën duke shumëzuar gjatësinë me gjerësi. Për pjesët rrethore, përdorni formulën:
Zona totale e parashikuar rritet me numrin e zgavrave në myk.
Marrëdhënia midis zonës së parashikuar dhe forcës së shtrëngimit :
Një zonë më e madhe e parashikuar kërkon më shumë forcë shtrëngimi për të parandaluar hapjen e mykut gjatë injektimit. Kjo për shkak se një sipërfaqe më e madhe rezulton në presion më të madh të brendshëm.
Shembuj :
Trashësia e murit të pjesës : Muret e hollë rrisin presionin e brendshëm, duke kërkuar forcë më të lartë të kapjes për ta mbajtur mykun të mbyllur.
Raporti i gjatësisë në trashësi të rrjedhës : Sa më i lartë të jetë raporti, aq më shumë presion ndërtohet brenda zgavrës, duke rritur nevojën për forcë shtrëngimi.
Presioni i zgavrës dhe ndikimi i tij në forcën e shtrëngimit
Përkufizimi i presionit të zgavrës :
Presioni i zgavrës është presioni i brendshëm i ushtruar nga plastika e shkrirë ndërsa mbush mykun. Kjo varet nga vetitë e materialit, shpejtësia e injektimit dhe gjeometria e pjesës.
Marrëdhënia midis trashësisë së murit të presionit të zgavrës dhe raportit të trashësisë
Faktorët që ndikojnë në presionin e zgavrës :
Trashësia e murit : Pjesët me mure të hollë çojnë në presion më të lartë të zgavrës, ndërsa muret më të trasha zvogëlojnë presionin.
Shpejtësia e injektimit : Shpejtësia më e shpejtë e injektimit rezulton në presion më të lartë të zgavrës brenda mykut.
Viskoziteti i materialit : plastika me viskozitet më të lartë gjeneron më shumë rezistencë, duke rritur presionin.
Se si presioni i zgavrës ndikon në kërkesat e forcës së shtrëngimit :
Ndërsa presioni i zgavrës rritet, nevojitet më shumë forcë shtrëngimi për të parandaluar hapjen e mykut. Nëse forca e shtrëngimit është shumë e ulët, ndarja e mykut mund të ndodhë, duke çuar në defekte si blic. Llogaritja e duhur e presionit të zgavrës ndihmon në përcaktimin e forcës së duhur të kapjes.
Karakteristikat e materialit dhe modelimi i mykut
Karakteristikat e materialit :
Viskoziteti : Plastika me viskozitet të lartë rrjedh më pak lehtë, duke kërkuar më shumë forcë.
Dendësia : Materialet më të dendura kanë nevojë për presione më të larta për të mbushur mykun siç duhet.
Faktorët e projektimit të mykut :
Sistemi i vrapuesit : vrapues më të gjatë ose komplekse mund të rrisin kërkesat e presionit.
Madhësia dhe vendndodhja e portës : Portat më të vogla ose të pozicionuara dobët rrisin nevojën për forca më të larta të kapjes.
Shpejtësia dhe temperatura e injektimit
Si shpejtësia e injektimit ashtu edhe temperatura e mykut ndikojnë në mënyrën se si rrjedhin plastika dhe ngurtësohen. Shpejtësitë më të shpejta të injektimit dhe temperaturat më të ulëta të mykut në përgjithësi rrisin presionin e zgavrës së brendshme, duke kërkuar kështu më shumë forcë shtrëngimi për ta mbajtur mykun të mbyllur gjatë procesit.
Si të llogaritni forcën e shtrëngimit në formimin e injeksionit
Llogaritja e forcës së shtrëngimit nuk është shkencë raketash, por është e rëndësishme për formimin e suksesshëm. Le të shqyrtojmë metoda të ndryshme, nga Basic në Avancuar.
1. Formula themelore
Ekuacioni themelor për forcën e shtrëngimit është:
forca e kapjes = Zona e parashikuar × Presioni i zgavrës
Shpjegimi i përbërësve:
Shumëzoni këto, dhe ju keni forcën tuaj të vlerësuar të kapjes.
2. Formulat empirike
Ndonjëherë, janë të nevojshme vlerësime të shpejta. Kjo është ajo ku metodat empirike vijnë në dispozicion.
Forca e shtrëngimit të metodës PK
(T) = KP × Zona e parashikuar (CM⊃2;)
Vlerat e PK ndryshojnë sipas materialit:
PE/PP: 0.32
ABS: 0.30-0.48
PA/POM: 0.64-0.72
Forca e shtrëngimit të metodës 350 bar
(t) = (zona e parashikuar 350 × (cm²)) / 1000
Kjo metodë supozon një presion standard të zgavrës prej 350 bar.
Pro dhe të këqijat e metodave empirike
Pro:
Kundërvajtjet:
3. Metodat e Avancuara të Llogaritjes
Për llogaritjet më të sakta, merrni parasysh karakteristikat e materialit dhe kushtet e përpunimit.
Karakteristikat termoplastike të rrjedhës së grupimit të grupit të
| klasës së | materialeve termoplastike | Koeficientët e rrjedhës |
| 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 |
Tabela e koeficientëve të rrjedhës së materialeve termoplastike të zakonshme
Procesi i llogaritjes hap pas hapi
Përcaktoni zonën e parashikuar
Llogaritni presionin e zgavrës duke përdorur raportin e rrjedhës gjatësi-trashësinë
Aplikoni konstantën e shumëzimit të grupit material
Shumëzoni zonën me presion të rregulluar
Shembull: Për një pjesë PC me 380cm² zona dhe 160 bar presioni i bazës:
forca e shtrëngimit = 380cm² × (160 bar × 1.9) = 115.5 ton
4. Llogaritjet e softuerit CAE
Për pjesët komplekse ose nevojat me precizion të lartë, softveri CAE është i paçmueshëm.
Hyrje në Moldflow dhe softuer të ngjashëm
Këto programe simulojnë procesin e formimit të injeksionit. Ata parashikojnë presione të zgavrës dhe forcat e kapjes me saktësi të lartë.
Përfitimet e përdorimit të CAE
Llogaritë për gjeometri komplekse
Konsideron vetitë materiale dhe kushtet e përpunimit
Siguron hartat e shpërndarjes së presionit vizual
Ndihmon në optimizimin e parametrave të hartimit dhe përpunimit të mykut
Shembull: Llogaritja e forcës së shtrëngimit për një mbajtës të llambës polikarbonat
Le të zhyten në një shembull të botës reale. Ne do të llogarisim forcën e shtrëngimit për një mbajtës të llambës polikarbonat.
Kuptimi i shembullit
Mbajtësi ynë i llambës ka këto specifikime:
Diametri i jashtëm: 220 mm
Trashësia e murit: 1.9-2.1 mm
Materiali: Polikarbonat (PC)
Dizajni: Porta e qendrës në formë pin
Rruga më e gjatë e rrjedhës: 200 mm
Polikarbonati është i njohur për viskozitetin e tij të lartë. Kjo do të thotë se do të duhet më shumë presion për të mbushur mykun.
Llogaritja hap pas hapi
Le ta zbërthejmë procesin:
Llogaritni raportin e trashësisë së gjatësisë së rrjedhës në mur:
Raporti = Rruga më e gjatë e rrjedhës / muri i hollë = 200 mm / 1.9 mm = 105: 1
Përcaktoni presionin e zgavrës bazë:
Rregulloni për vetitë e materialit:
PC është në viskozitetin Grupin 6
Faktori i shumëzimit: 1.9
Presion i rregulluar = 160 bar * 1.9 = 304 bar
Llogaritni zonën e parashikuar:
Zona = π * (diametri/2) ⊃2; = 3.14 * (22/2) ⊃2; = 380 cm²
Llogaritja e forcës së shtrëngimit:
Forca = presioni * Zona = 304 bar * 380 cm² = 115,520 kg = 115.5 ton
Rregullimet për sigurinë dhe efikasitetin
Për siguri, ne rrumbullakojmë në madhësinë tjetër të disponueshme të makinës. Një makinë 120-ton do të ishte e përshtatshme.
Konsideroni këta faktorë për efikasitetin:
Filloni me 115.5 tonë dhe rregulloni bazuar në cilësinë e pjesës
Monitoroni për flash ose të shtëna të shkurtra
Ulni gradualisht forcën nëse është e mundur pa kompromentuar cilësinë
Përpjekja e makinës së formimit të injektimit dhe përputhja e forcës së shtrëngimit
Zgjedhja e makinës së duhur të formimit të injeksionit është thelbësore për sukses. Nuk ka të bëjë vetëm me forcën e shtrëngimit - disa faktorë hyjnë në lojë.
Marrëdhënia midis forcës së shtrëngimit dhe parametrave të makinerisë
Forca e shtrëngimit nuk është e izoluar. Është e lidhur ngushtë me specifikimet e tjera të makinerisë:
Kapaciteti i injektimit:
Madhësia e vidhave:
Goditja e hapjes së mykut:
Hapësira e barit të lidhjes:
Shkalla e referencës për produktet e zakonshme plastike
Nevojat e forcës së shtrëngimit ndryshojnë shumë. Këtu është një Udhëzues i Përgjithshëm:
| i Produkteve | Materiali | Zona e Projektuar (CM⊃2;) | Forca e Kërkuar e Kllapjes (TONS) |
| Enë me mure të hollë | Polipropileni (PP) | 500 cm² | 150-200 ton |
| Komponentë automobilistik | I ngathët | 1.000 cm² | 300-350 ton |
| Banesa elektronike | Polikarbonat (PC) | 700 cm² | 200-250 tonë |
| Kapele shishe | HDPE | 300 cm² | 90-120 ton |
Tabela e mësipërme ofron një udhëzues të përafërt për përputhjen e llojeve të produkteve me forcën e nevojshme të shtrëngimit. Këto shifra mund të ndryshojnë në varësi të kompleksitetit të pjesës, vetive materiale dhe modelimit të mykut.
Pasojat e forcës së pasaktë të shtrëngimit
Marrja e forcës së shtrëngimit të drejtë është thelbësore në formimin e injeksionit. Shumë pak ose shumë mund të çojnë në çështje serioze. Le të shqyrtojmë problemet e mundshme.
Forcë e pamjaftueshme e shtrëngimit
Kur nuk aplikoni forcë të mjaftueshme, mund të ndodhin disa probleme:
Formim flash
Materiali i tepërt depërton midis gjysmave të mykut
Krijon zgjatje të holla, të padëshiruara në pjesë
Kërkon zvogëlim shtesë, duke rritur kostot e prodhimit
Cilësia e dobët e pjesës
Pasaktësi dimensionale për shkak të ndarjes së mykut
Mbushje jo e plotë, veçanërisht në seksione me mure të hollë
Peshat në kundërshtim me pjesë në të gjithë prodhimin shkon
Dëmtim i mykut
Forcë e tepërt
Aplikimi i shumë forcës nuk është as përgjigjja. Mund të shkaktojë:
Veshje makinerie
Stres i panevojshëm në përbërësit hidraulikë
Veshja e përshpejtuar e shufrave kravatë dhe pllaka
Jetëgjatësia e makinës së shkurtuar
Mbetje energjie
Dëmtim i mykut
Vështirësi në lëshimin e presionit të zgavrës
Rëndësia e ruajtjes së forcës optimale të shtrëngimit
Balancimi i forcës së shtrëngimit është thelbësore për formimin e suksesshëm. Ja pse ka rëndësi:
Cilësia e qëndrueshme e pjesës
Jeta e pajisjeve të zgjatura
Efikasitet i energjisë
Kohët më të shpejta të ciklit
Reduktimi i normave të skrapit
Mos harroni, forca optimale nuk është statike. Mund të ketë nevojë për rregullim bazuar në:
Monitorimi i rregullt dhe rregullimi i mirë i forcës së shtrëngimit janë thelbësore për ruajtjen e prodhimit me cilësi të lartë, efikase.
Praktikat më të mira për të siguruar forcë optimale të kapjes
Arritja e forcës së përsosur të shtrëngimit nuk është një detyrë një herë. Kërkon vëmendje dhe rregullime të vazhdueshme. Le të shqyrtojmë disa praktika më të mira për të mbajtur procesin tuaj të formimit të injeksionit të funksionojë pa probleme.
Konsideratat e duhura të projektimit të mykut
Dizajni i mirë i mykut është thelbësor për forcën optimale të shtrëngimit:
Përdorni sisteme të ekuilibruar të vrapuesit për të shpërndarë presionin në mënyrë të barabartë
Implementimi i ventilimit të duhur për të zvogëluar ajrin e bllokuar dhe pikat e presionit
Konsideroni gjeometrinë e pjesës për të minimizuar zonën e parashikuar kur është e mundur
Dizajn me trashësi uniforme të murit për të promovuar madje shpërndarjen e presionit
Përzgjedhja e materialit dhe ndikimi i tij
Materialet e ndryshme kërkojnë forca të ndryshme të shtrëngimit:
| materialit | Nevojitet forca relative e shtrëngimit të |
| PE, PP | I ulët |
| ABS, PS | Mesatare |
| PC, pom | I lartë |
Zgjidhni materiale me mençuri. Konsideroni të dyja kërkesat e pjesës dhe lehtësinë e përpunimit.
Mirëmbajtja dhe kalibrimi i makinerisë
Mirëmbajtja e rregullt siguron forcë të saktë të shtrëngimit:
Kontrolloni sistemet hidraulike për rrjedhje ose veshin
Kalibroni sensorët e presionit çdo vit
Inspektoni shufrat kravatë për shenjat e stresit ose keqpërdorimit
Mbajini pllaka të pastra dhe të lubrifikuara mirë
Monitorimi dhe rregullimi gjatë prodhimit
Forca e shtrëngimit nuk është e vendosur dhe harruar. Monitoroni këta tregues:
Konsistencë e peshës pjesë
Ndodhi
Të shtëna të shkurtra ose mbushje jo të plota
Kërkohet forca e nxjerrjes
Rregulloni forcën nëse vëreni çështje. Ndryshimet e vogla mund të bëjnë ndryshime të mëdha.
Treguesit sasiorë dhe metodat e kontrollit
Përdorni të dhëna për të rregulluar procesin tuaj:
Vendosni një forcë bazë të shtrëngimit
Rregulloni në rritje 5-10% bazuar në cilësinë e pjesës
Regjistroni rezultatet për secilin rregullim
Krijoni një bazë të dhënash që lidhet me forcën me cilësinë e pjesës
Përdorni këto të dhëna për konfigurimet e ardhshme dhe zgjidhjen e problemeve
Grafiku i Kontrollit të Shembullit:
| Forca e Mbërthimit (%) | Flash | Shots Shots | Konsistencë e peshës |
| 90 | Asnjë | Pak | ± 0.5% |
| 95 | Asnjë | Asnjë | ± 0.2% |
| 100 | I lehtë | Asnjë | ± 0.1% |
Gjeni vendin e ëmbël ku të gjithë treguesit e cilësisë janë optimale.
Përfundim
Kuptimi dhe llogaritja e forcës së shtrëngimit është thelbësore për formimin e suksesshëm të injeksionit. Siguron cilësi të pjesës, parandalon defektet dhe zgjat jetën e mykut. Marrjet kryesore përfshijnë rolin e zonës së parashikuar, vetive materiale dhe parametrave të përpunimit në përcaktimin e forcës së saktë të shtrëngimit. Aplikoni këtë njohuri në projektet tuaja për të arritur rezultate më të mira dhe për të optimizuar efikasitetin e prodhimit.
