Сила затискача має вирішальне значення для виробництва високоякісних форм. Але скільки сили достатньо? У підприємство для ін'єкцій, точна сила затискача забезпечує, що цвіль залишається закритим під час процесу, запобігаючи дефектам, як спалах або пошкодження. У цій публікації ви дізнаєтесь роль сили затискача, як це впливає на виробництво та методи обчислення її точно для найкращих результатів.
Що таке силою затискання в ліпленнях впорскування?
Сила затискача - це потужність, яка тримає половинки цвілі під час ін'єкції. Це як гігантський зчеплення, тримаючи все на місці.
Ця сила походить від гідравлічної системи машини або електродвигунів. Вони штовхають половинки форми разом з неймовірною силою.
Простіше кажучи, сила затискача - це тиск, що застосовується, щоб тримати форми закритими. Він вимірюється в тоннах або метричних тоннах.
Подумайте про це як про м’язову силу машини. Чим сильніший затискач, тим більше тиску він може впоратися.
Роль сили затискача в процесі лиття під тиском
Затискаючий блок є критичним компонентом машини для лиття під тиском. Він складається з фіксованого валику та рухомого валику, які утримують дві половинки форми. Механізм затискання, як правило, гідравлічний або електричний, генерує силу, необхідну для збереження форми закритою під час процесу вприскування.
Ось як застосовується сила затискача під час типового циклу формування:
Форма закривається, а затискаючий блок застосовує початкову силу затискача, щоб утримати половину форми разом.
Інжекційний блок плавить пластик і вводить його в порожнину форми під високим тиском.
Коли розплавлений пластик наповнює порожнину, він генерує контр-тиск, який намагається відштовхнути половинки форми.
Затискаючий блок підтримує силу затискача, щоб протистояти цьому контр-тиску, і підтримувати форму закритою.
Після того, як пластик охолоне і твердне, затискаючий блок відкриває форму, а деталь викидається.
Без належної сили затискання частини можуть мати такі дефекти, як:
Важливість підтримки належної сили затискання
Отримання сили затискання має вирішальне значення для якості та ефективності,
Правильна сила затискача забезпечує:
Якісні частини
Довше термін експлуатації цвілі
Ефективне використання енергії
Швидший час циклу
Зменшені матеріальні відходи
Фактори, що впливають на силу затискача при лицьовій формі
Кілька ключових факторів визначають силу затискання, необхідну при формуванні впорскування, гарантуючи, що форма залишається закритою під час процесу та запобігання дефектам. Ці фактори включають прогнозовану область, тиск порожнини, властивості матеріалу, конструкцію цвілі та умови обробки.
Прогнозована територія та її вплив на силу затискача
Визначення прогнозованої площі :
Прогнозована площа відноситься до найбільшої поверхні формованої частини, що розглядається з напрямку затискання. Він являє собою вплив частини внутрішніми силами, що утворюються розплавленим пластиком під час ін'єкції.
Як визначити прогнозовану площу :
для квадратних деталей обчисліть область, множувавши довжину на ширину. Для кругових частин використовуйте формулу:
Загальна прогнозована площа збільшується з кількістю порожнин у формі.
Взаємозв'язок між прогнозованою площею та силою затискання :
більша прогнозована зона вимагає більшої сили затискання, щоб запобігти відкриття формі під час вприскування. Це пояснюється тим, що більша площа поверхні призводить до більшого внутрішнього тиску.
Приклади :
Частина Товщина стінки : Тонкі стінки підвищують внутрішній тиск, вимагаючи більшої сили затискання, щоб утримувати форму закритою.
Співвідношення довжини потоку до товщини : чим вище співвідношення, тим більше тиску накопичується всередині порожнини, збільшуючи потребу в силі затискання.
Тиск порожнини та його вплив на силу затискача
Визначення тиску порожнини :
Тиск порожнини - це внутрішній тиск, що чинить розплавлений пластик, коли він заповнює форму. Це залежить від властивостей матеріалу, швидкості ін'єкції та геометрії частини.
Зв'язок між товщиною стінки порожнини та коефіцієнтом товщини стежки до товщини
Фактори, що впливають на тиск порожнини :
Товщина стінки : тонкостінні частини призводять до більш високого тиску порожнини, тоді як товстіші стінки знижують тиск.
Швидкість ін'єкції : швидша швидкість ін'єкції призводить до більш високого тиску порожнини всередині форми.
Матеріальна в'язкість : пластмаса більш високої вібстійності породжує більший опір, збільшуючи тиск.
Як тиск порожнини впливає на вимоги сили затискача :
у міру підвищення тиску порожнини потрібно більше сили затискання, щоб запобігти отвору. Якщо сила затискача занадто низька, може відбутися розділення цвілі, що призводить до дефектів, як спалах. Правильне обчислення тиску порожнини допомагає визначити відповідну силу затискача.
Властивості матеріалу та дизайн цвілі
Матеріальні властивості :
В'язкість : пластмас високої вікознавства витікає менш легко, вимагаючи більшої сили.
Щільність : більш щільні матеріали потребують більш високого тиску, щоб правильно заповнити форму.
Фактори конструкції форми :
Швидкість та температура ін'єкції
Як швидкість ін'єкції, так і температура цвілі впливають на те, як пластиковий тече і твердне. Швидші швидкості впорскування та менші температури цвілі, як правило, підвищують тиск внутрішньої порожнини, тим самим вимагаючи більшої сили затискання, щоб підтримувати форму закритою під час процесу.
Як обчислити силу затискача в лицьовій формі
Обчислення сили затискача не є ракетною наукою, але це важливо для успішного формування. Давайте вивчимо різні методи, від основних до вдосконалених.
1. Основна формула
Основне рівняння сили затискача:
Сила затискача = проектована площа × тиск порожнини
Пояснення компонентів:
Прогнозована площа: найбільша площа поверхні вашої частини, перпендикулярна відкриття цвілі.
Тиск порожнини: сила, що надається розплавленим пластиком всередині форми.
Помножте їх, і ви отримали свою оцінку сили затискача.
2. Емпіричні формули
Іноді потрібні швидкі оцінки. Ось де емпіричні методи стають в нагоді.
Сила затискання методу KP
(T) = проектована площа KP × (CM⊃2;)
Значення KP залежать від матеріалу:
PE/PP: 0,32
ABS: 0,30-0,48
PA/POM: 0,64-0,72
Сила затискання методу 350 бар
(T) = (350 × проектована площа (CM⊃2;)) / 1000
Цей метод передбачає стандартний тиск порожнини 350 бар.
Плюси та мінуси емпіричних методів
Плюси:
Мінуси:
3. Розширені методи обчислення
Для більш точних розрахунків розгляньте матеріальні характеристики та умови обробки.
Характеристики термопластичних потоків
| групування | коефіцієнтів | потоку |
| 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, ПК/ABS, ПК/PBT | × 1,55 ～ 1,70 |
| 6 | ПК, PEI, UPVC, PEEK, PSU | × 1,70 ～ 1,90 |
Таблиця коефіцієнтів потоку загальних термопластичних матеріалів
Покроковий процес обчислення
Визначте прогнозовану територію
Обчисліть тиск порожнини, використовуючи співвідношення довжини до товщини
Застосувати постійну множення матеріальної групи
Помножте область на коригуваний тиск
Приклад: для частини ПК з 380 см2; Площа та 160 барного базового тиску:
Сила затискача = 380 см⊃2; × (160 бар × 1,9) = 115,5 тонн
4. Розрахунки програмного забезпечення CAE
Для складних деталей або високоточних потреб, програмне забезпечення CAE є неоціненним.
Вступ до Моллфла та подібного програмного забезпечення
Ці програми імітують процес формування впорскування. Вони прогнозують тиск порожнини та стиснення сил з високою точністю.
Переваги використання CAE
Враховувати складні геометрії
Враховує властивості матеріалів та умови обробки
Забезпечує карти розподілу зорових тисків
Допомагає оптимізувати параметри проектування та обробки цвілі
Приклад: Розрахунок сили затискання для власника лампи полікарбонату
Давайте зануримось у приклад у реальному світі. Ми обчислимо силу затискача для власника лампи полікарбонату.
Розуміння прикладу
Наш власник лампи має ці специфікації:
Зовнішній діаметр: 220 мм
Товщина стіни: 1,9-2,1 мм
Матеріал: Полікарбонат (ПК)
Дизайн: Центральна ворота у формі шапки
Найдовший шлях потоку: 200 мм
Полікарбонат відомий своєю високою в'язкістю. Це означає, що для заповнення форми знадобиться більше тиску.
Покроковий розрахунок
Давайте розберемо процес:
Обчисліть довжину потоку до товщини стінки:
співвідношення = найдовший шлях потоку / найтонша стіна = 200 мм / 1,9 мм = 105: 1
Визначте тиск базової порожнини:
Відрегулюйте властивості матеріалу:
Обчислити прогнозовану область:
область = π * (діаметр/2) ⊃2; = 3,14 * (22/2) ⊃2; = 380 см⊃2;
Обчислення сили затискача:
сила = тиск * область = 304 бар * 380 см⊃2; = 115,520 кг = 115,5 тонн
Коригування безпеки та ефективності
Для безпеки ми обертаємось до наступного доступного розміру машини. 120-тонна машина була б придатною.
Розглянемо ці фактори для ефективності:
Почніть з 115,5 тонн і коригуйте на основі якості частини
Монітор на спалах або короткі кадри
Поступово зменшуйте силу, якщо це можливо, без шкоди для якості
Вибір машини для ліплення та зіставлення сили затискача
Вибір правильної машини для лиття під тиском має вирішальне значення для успіху. Йдеться не лише про силу затискача - кілька факторів вступають у гру.
Зв'язок між силою затискання та параметрами машини
Сила затискача не ізольована. Він тісно пов'язаний з іншими машинними специфікаціями:
Ємність для ін'єкцій:
Розмір гвинта:
Відкриття форми:
Відстань від краватки:
Довідкові діапазони для звичайних пластикових продуктів
Потрібна сила затискача сильно змінюється. Ось загальний посібник:
| ( | Прогнозована область матеріалів | CM⊃2;) | Необхідна сила затискача (тонни) |
| Тонкостінні контейнери | Поліпропілен (ПП) | 500 см⊃2; | 150-200 тонн |
| Автомобільні компоненти | Абс | 1000 см⊃2; | 300-350 тонн |
| Електронні корпуси | Полікарбонат (ПК) | 700 см⊃2; | 200-250 тонн |
| Шапки для пляшок | HDPE | 300 см⊃2; | 90-120 тонн |
У таблиці вище наводяться приблизний посібник для узгодження типів продуктів із необхідною силою затискання. Ці фігури можуть змінюватися залежно від складності частин, властивостей матеріалу та дизайну цвілі.
Наслідки неправильної сили затискання
Правильна сила затискача має вирішальне значення для лиття ін'єкції. Занадто мало або занадто багато може призвести до серйозних проблем. Давайте вивчимо потенційні проблеми.
Недостатня сила затискання
Коли ви не застосовуєте достатню силу, може виникнути кілька проблем:
Спалахування
Надлишок матеріалу просочується між половинами цвілі
Створює тонкі, небажані виступи на деталях
Вимагає додаткової обрізки, збільшення виробничих витрат
Погана якість частини
Розмірні неточності через розділення цвілі
Неповна начинка, особливо в тонкостінних ділянках
Непослідовні ваги частини протягом виробничих пробіжок
Пошкодження цвілі
Надмірна затискача
Застосування занадто великої сили - це теж не відповідь. Це може спричинити:
Носіння машини
Непотрібне напруження на гідравлічні компоненти
Прискорений знос краватки та плівки
Скорочений термін експлуатації машини
Енергетичні відходи
Більш висока сила вимагає більшої потужності
Збільшує виробничі витрати
Знижує загальну ефективність
Пошкодження цвілі
Труднощі з вивільненням тиску порожнини
Важливість підтримки оптимальної сили затискання
Врівноважування сили затискача є ключовим для успішного формування. Ось чому це має значення:
Послідовна якість частини
Розширене термін експлуатації обладнання
Енергоефективність
Швидший час циклу
Зниження ставок брухту
Пам'ятайте, оптимальна сила не є статичною. Може знадобитися коригування на основі:
Зміни матеріалу
Зношування цвілі з часом
Варіації умов обробки
Регулярний моніторинг та тонке налаштування сили затискача є важливими для підтримки високоякісного, ефективного виробництва.
Найкращі практики забезпечення оптимальної сили затискання
Досягнення ідеальної сили затискання-це не разове завдання. Це вимагає постійної уваги та коригувань. Давайте вивчимо деякі найкращі практики, щоб безперебійно працювати процес формування лиття.
Правильні міркування дизайну цвілі
Хороша конструкція форми має вирішальне значення для оптимальної сили затискача:
Використовуйте збалансовані системи бігунів для рівномірного розподілу тиску
Впроваджуйте належну вентиляцію для зменшення шипів повітря та тиску
Розглянемо геометрію частини, щоб мінімізувати прогнозовану площу, де це можливо
Дизайн з рівномірною товщиною стінки для сприяння рівномірному розподілу тиску
Вибір матеріалу та його вплив
Різні матеріали потребують різних сил затискача:
| матеріалу | необхідна силою відносної затискання |
| PE, PP | Низький |
| ABS, PS | Середній |
| ПК, Пом | Високий |
Вибирайте матеріали розумно. Розглянемо як вимоги до частин, так і легкість обробки.
Технічне обслуговування та калібрування машини
Регулярне обслуговування забезпечує точну силу затискача:
Перевірте гідравлічні системи на наявність витоків або зносу
Щорічно калібруйте датчики тиску
Перевірте бруски на наявність ознак стресу чи нерівності
Зберігайте пільги в чистоті та добре змащених
Моніторинг та коригування під час виробництва
Сила затискача не налаштована і не налаштована. Стежте за цими показниками:
Відрегулюйте силу, якщо ви помітите проблеми. Невеликі зміни можуть зробити великі відмінності.
Кількісні показники та методи управління
Використовуйте дані, щоб тонко налаштувати свій процес:
Встановіть базову силу затискача
Відрегулюйте з кроком 5-10% на основі якості частини
Запишіть результати для кожного коригування
Створіть співвідношення бази даних з якістю частини
Використовуйте ці дані для майбутніх налаштувань та усунення несправностей
Приклад управління керуванням:
| Сила затискача (%) | Спалахні | короткі постріли | Консистенція ваги |
| 90 | Ні | Небагато | ± 0,5% |
| 95 | Ні | Ні | ± 0,2% |
| 100 | Незначний | Ні | ± 0,1% |
Знайдіть солодке місце, де всі показники якості оптимальні.
Висновок
Розуміння та обчислення сили затискача є важливим для успішного ліплення впорскування. Це забезпечує якість частин, запобігає дефектам та продовжує термін експлуатації цвілі. Основні винос включають роль прогнозованої області, властивостей матеріалів та параметрів обробки при визначенні правильної сили затискання. Застосовуйте ці знання у своїх проектах для досягнення кращих результатів та оптимізації ефективності виробництва.
