锁模力计算
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人们常谈到注塑机的锁模力,但常常顾及一面忘却整体,这里有必要大家了解下锁模力相关的一些知识。先简单介绍一下锁模力的计算方法。
锁模力常有四种方法计算:
方法1:经验公式1
锁模力(T)=锁模力常数Kp*产品投影面积S(CM*CM)
Kp经验值:
PS/PE/PP - 0.32;
ABS - 0.30~0.48;
PA - 0.64~0.72;
POM - 0.64~0.72;
加玻纤- 0.64~0.72;
其它工程塑料- 0.64~0.8;
例如:一制品投影面积为410CM^2,材料为PE,计算锁模力。
由上述公式计算所得:P=Kp*S=0.32*410=131.2(T),应选150T机床。
方法2:经验公式2
350bar*S(cm^2)/1000.
如上题,350*410/1000=143.5T,选择150T机床。
以上两种方法为粗调的计算方法,以下为比较精确的计算方法
方法3:计算锁模力有两个重要因素:1.投影面积 2.模腔压力
1、投影面积(S)是沿着模具开合所观看得到的最大面积。
2、模腔压力的决定(P)
模腔压力由以下因素所影响
(1)浇口的数目和位置
(2)浇口的尺寸
(3)制品的壁厚
(4)使用塑料的粘度特性
(5)射胶速度
3.1 热塑性塑料流动特性的分组
第一组 GPPS HIPS TPS PE-LD PE-LLD PE-MD PE-HD PP-H PP-CO PP-EPDM
第二组 PA6 PA66 PA11/12 PBT PETP
第三组 CA CAB CAP CP EVA PEEL PUR/TPU PPVC
第四组 ABS AAS/ASA SAN MBS PPS PPO-M BDS POM
第五组 PMMA PC/ABS PC/PBT
第六组 PC PES PSU PEI PEEK UPVC
3.2 粘度等级
以上各组的塑料都有一个粘度(流动能力)等级。每组塑料的相对粘度等级如下:组别倍增常数(K)
第一组×1.0
第二组×1.3~1.35
第三组×1.35~1.45
第四组×1.45~1.55
第五组×1.55~1.70
第六组×1.70~1.90
3.3 模腔压力决定于壁厚、流程与壁厚的比例
查表得P0•P=P0•K(倍增常数)
3.4 锁模力的确定(F)
F=P•S=P0•K•S
例如零件:聚碳酸酯(PC)灯座锁模力的计算
一个圆形PC塑料的灯座,它的外径是220mm,壁厚范围是1.9-2.1mm,并有针型的中心浇口设计。零件的最长流程是200mm。
熔料流动阻力最大的地方发生在壁厚最薄的位置(即1.9mm处),所以在计算需要的注射压力时应使用1.9mm这一数值。
(1)流程/壁厚比例计算
流程/壁厚=熔料最长流程/最薄零件壁厚=200mm/1.9mm=105:1
(2)模腔压力/壁厚曲线图的应用
图中提供了模腔压力和壁厚以及流程/壁厚比的关系,由图可知1.9mm壁厚,流程/壁厚比例105:1的注件的模腔压力是160Bar,这里应注意,所有数据都是应用第一组的塑料,对于其他组别的塑料,我们应乘上相应的倍增常数K。
(3)PC的模腔压力数值确定
PC塑料的流动性能属于第六组的粘度等级。和第一组的相比较,PC的粘度是它们的1.7-1.9倍,不同的粘度反映在模腔压力上,所以生产PC灯座的模腔压力应是160bar×K(PC的粘度等级),P=160×1.9bar=304bar 为了安全理由,我们取1.9倍。
(4)PC灯座的投影面积数值
S=π×灯座外径2/4=3.14×22×22/4(cm2)=9500px2
(5)PC灯座的锁模力
F=P•S=304bar•9500px2=304kg/cm2•9500px2=115520Kg或115.5Ton,所以选用120T即可使用。
方法4:使用CAE软件计算(MOLDFLOW等)。
知道这四种计算方法后,我们再继续往下讲。
注塑行业大家对锁模力的感觉是,锁模力计算够了,生产就安全了,其实不完全。
要了解锁模力,先要了解锁模力要克服的“涨模力”,虽然这个词不恰当,但实在找不到好的词语来形容这个力,就暂且叫涨模力吧。
这个力非常大,大到超乎你的想象。
比如海水有压力,给你几个数据吧。
正常人在水里裸潜(不戴耳塞)5米就非常难受;
正常人带简单护具可以潜水30米,重装护具可以潜水100米;
潜艇一般最深可以潜300米;
在5000米水下,水压力可以把坦克的铁质装甲挤扁;
在10000米水下,步枪子弹被击发后射不出枪膛,因为水压力大于火药的推力。
够惊人了吧,但换算成公斤压强是多少呢?
我们知道水深10米大约1公斤的压力(1公斤/平方厘米)
那么上述数据换算成压力后是多么。。。大家一目了然了吧。最后3项数据是30,500,1000公斤,够大吗,不够。
但你知道吗,螺杆头处的压力可以达到2000公斤,所以说熔融料的压力是非常非常非常大的。
你见过下列场景吗?
1)模具被打爆模,3吨重的模具瞬间变形,热的料从模具的4个分型面的缝隙被瞬间挤出来,像小孩子玩挤泥巴的游戏,笔者亲眼所见。
2)你见过吗?喷嘴被熔融料打飞,壁厚4,5个毫米厚的喷嘴呀,像小孩子玩的弹弓的飞弹飞出。
3)还有,螺筒的头被热的料打飞,瞬间飞出,像古时候乡间爆米花机蹦爆米花。