注塑机合模压力计算方式

什么是注塑机的合模力？怎样选择计算？

注塑机的合模力（也可称锁模力）是指合模装置中，对两片（或多片）模具结合成一制品空腔体的最大夹紧力。当熔料以一定的注射力和流速进入模具空腔时，有这个合模力作用，使成型模具不至于被熔料的注射力作用而胀开。

注塑机的合模力和注塑机的注射量一样，是注塑机的一个重要性能参数。从这个参数中就可知道注塑机规格的大小。在注塑机的规格型号标准（GB/T12783—1991）标注中，分子数值是注塑机的理论注射量（g或cm3），分母数值就是合模力（t）。

塑料制品注塑成型所需的最小合模力（即不被熔料把成型模具胀开的合模力）为

式中F——合模力，t；

K——安全系数，一般取K=1～1.2；

P——模腔的内压力，MPa；

A——制品外形在模具分形面上的投影面积，cm2。

成型模具腔内的压力值P的计算比较困难，它与注射压力、熔料的黏度、原料塑化工艺条件、制品的形状、模具结构和冷却定型温度有关。在这里，取模具腔内的平均压力（这个平均压力是个实验数据，即模具腔内的总压カ与制品投影面积的比值）来计算注塑机的合模力

不同塑料制品注塑时成型模具腔内的平均压力见表1。

表1不同塑料注塑时模腔内平均压力水

塑料名称平均压力/MPa 塑料名称平均压力/MPa

LDPE 10～15 AS 30

MDPE 20 ABS 30

HDPE 35 有机玻璃PMMA 30

PP 15

乙酸纤维树脂类塑料（CA) 35

PS 15〜20

不同塑料制品的成型条件与模具腔内平均压力见表2。

表2制品成型条件与模腔内平均压力

成型条件模腔平均压力/MPa 制品结构

易于成型制品25 PE、PP、PS成型壁厚均匀日用品、容器等

普通制品30 薄壁容器类原料为PE、PP、PS

物料黏度高

35 ABS、聚甲醛(POM)等精度高的工业用零件

制品精度高

物料黏度特高

40 高精度机械零件

制品精度高

合模力、注射压力和制品投影面积A及成型模具腔内的平均压力的分布示意如图1所示。

图1合模力、模腔内压力及制品

投影面积分布示意图

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

2．1 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

2．2 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

2．3 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）

2．4 锁模力的确定（F）

F=P?S= P0?K?S

3、例如零件：聚碳酸酯（PC）灯座锁模力的计算

如图所示是一个圆形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。

3．1 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

3．2 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。

3．3 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。

3．4 PC灯座的投影面积数值

S=π×灯座外径2/4=3.14×22×22/4（cm2）=380cm2

3．5 PC灯座的锁模力

由2．4知 F=P?S=304bar?380cm2=304kg/cm2?380 cm2=115520Kg或115.5Ton，所以选用CJ120M3即

可使用。