Date：May 25, 2026
Správna upínacia sila pre an vstrekovacím lisom sa určuje vynásobením projektovanej plochy dielu (v štvorcových palcoch alebo štvorcových centimetroch) tlakom v dutine, ktorý je potrebný pre lisovaný materiál – potom sa pridá bezpečnostná rezerva 10–20 %, aby sa zohľadnili zmeny procesu. Voľba príliš malej upínacej sily spôsobuje defekty blesku a rozmerovú nepresnosť; Výber príliš veľkého množstva plytvá energiou, urýchľuje opotrebovanie formy a zvyšuje náklady na stroj. Táto príručka vás prevedie úplnou metódou výpočtu, premennými materiálu a dielov, ktoré ovplyvňujú výsledok, a praktickými pravidlami, ktoré skúsení procesní inžinieri používajú na overenie svojho výberu predtým, ako sa zaviažu k špecifikácii stroja.
Počas vstrekovania sa roztavený plast vstrekuje do uzavretej formy pri vysokom tlaku - zvyčajne medzi 5 000 a 20 000 psi (345 až 1 380 barov) v závislosti od materiálu a geometrie dielu. Tento vstrekovací tlak pôsobí na vyčnievajúcu oblasť dutiny formy a vytvára silu, ktorá sa pokúša odtlačiť polovice formy od seba. Upínacia jednotka musí vyvinúť dostatočnú silu, aby udržala formu uzavretú proti tejto separačnej sile počas fázy vstrekovania a balenia.
Ak je upínacia sila nedostatočná, forma sa pod vstrekovacím tlakom mierne otvorí, čo umožní, aby roztavený materiál unikol do deliacej čiary – chyba známa ako blesk . Blesk ničí estetiku dielu, vytvára ostré hrany, ktoré vyžadujú následné spracovanie, a môže časom trvalo poškodiť deliaci povrch formy. Naopak, prevádzkovanie malého dielu na nadrozmernom stroji plytvá energiou a zbytočne namáha formu, čím sa znižuje jej životnosť.
Štandardný priemyselný vzorec na odhad minimálnej upínacej sily je:
Upínacia sila (tony) = projektovaná plocha (v²) × tlak v dutine (psi) ÷ 2 000
V metrických jednotkách: Upínacia sila (kN) = projektovaná plocha (cm²) × tlak v dutine (bar) ÷ 100
Premietaná plocha je tieň, ktorý diel vrhá na deliacu rovinu pri pohľade zo smeru otvoru formy – inými slovami, plochá stopa dutiny pri pohľade priamo zhora. Pre viacdutinovú formu zahŕňa projektovaná plocha všetky dutiny plus systém bežcov . Jednodutinová časť s rozmermi 4 palce × 6 palcov má projektovanú plochu 24 in²; 4-dutinová forma z rovnakej časti má projektovanú plochu 96 in² plus oblasť bežca.
Zoberme si 4-dutinovú formu vyrábajúcu polypropylénové (PP) veko s premietanou plochou 18 palcov² na dutinu a žľabový systém, ktorý prispieva k ďalším 8 in²:
Tlak v dutine sa medzi materiálmi výrazne líši na základe viskozity, dĺžky toku a teploty spracovania. Nižšie uvedená tabuľka poskytuje široko používané referenčné hodnoty pre bežné materiály na vstrekovanie. Toto sú priemerné hodnoty – skutočný tlak v dutine závisí od hrúbky steny, konštrukcie brány a dĺžky prietoku, takže pre kritické aplikácie by sa mal použiť simulačný softvér.
| Materiál | Typický tlak v dutine (psi) | Typický tlak v dutine (bar) | Relatívny dopyt po upínaní |
|---|---|---|---|
| polyetylén (PE) | 2 000 – 3 000 | 138–207 | Nízka |
| Polypropylén (PP) | 2 500 – 3 500 | 172–241 | Nízka |
| Polystyrén (PS) | 3 000 – 4 000 | 207–276 | Nízka–Medium |
| ABS | 4 000 – 6 000 | 276–414 | Stredná |
| Nylon (PA6 / PA66) | 5 000 – 7 000 | 345–483 | Stredná–High |
| Polykarbonát (PC) | 6 000 – 10 000 | 414–690 | Vysoká |
| POM (acetal / delrin) | 6 000 – 9 000 | 414–621 | Vysoká |
| Nylon plnený sklom (PA GF) | 8 000 – 12 000 | 552–827 | Veľmi vysoká |
Vzorec projektovanej plochy poskytuje spoľahlivú základnú líniu, ale päť kľúčových premenných môže posunúť skutočnú požadovanú upínaciu silu vyššie alebo nižšie, ako naznačuje počiatočný výpočet.
Tenšie steny vyžadujú vyšší vstrekovací tlak na naplnenie skôr, ako materiál zamrzne, čo priamo zvyšuje tlak v dutine a tým aj potrebu upínacej sily. Časť s a hrúbka steny pod 1,5 mm môže vyžadovať o 20–40 % väčšiu upínaciu silu ako rovnaký diel pri hrúbke steny 3 mm. Naopak, hrubostenné diely (nad 4 mm) prúdia ľahšie a umožňujú nižšie vstrekovacie tlaky.
Pomer L/T – vzdialenosť, ktorú musí roztavený plast prejsť od brány delená hrúbkou steny – je priamym ukazovateľom obtiažnosti plnenia. L/T pomery nad 150:1 označujú náročné plnenie, ktoré si bude vyžadovať zvýšený vstrekovací tlak, a teda väčšiu zvieraciu silu. Napríklad 300 mm prietoková cesta cez 2 mm stenu má pomer L/T 150 – horná hranica pohodlného spracovania pre väčšinu štandardných živíc.
Poddimenzované vráta vytvárajú pokles tlaku na vstupnom bode, čo si vyžaduje vyšší vstrekovací tlak na kompenzáciu – čo zvyšuje tlak v dutine a potrebu zovretia. Systémy horúcich vtokov s ventilovými vrátami alebo veľkými ventilátorovými vrátami umiestnenými v strede dielu znižujú stratu tlaku a môžu znížiť požiadavky na upínaciu silu. 10 – 25 % v porovnaní s malými okrajovými bránami na tej istej časti.
Časti s hlbokými rebrami, výstupkami alebo zložitou geometriou vytvárajú vysoké lokálne koncentrácie tlaku. Tieto vlastnosti často vyžadujú vyšší plniaci tlak na dosiahnutie úplného naplnenia a rozmerovej presnosti, čo zvyšuje priemerný tlak v dutine naprieč projektovanou plochou. Pridajte a 15-20% vyrovnávacia pamäť vypočítanej zvieracej sile pre diely s výraznou hĺbkou rebier (hĺbka rebier presahujúcou 3× hrúbku steny) alebo zložitou geometriou podrezania.
Viacdutinové formy sú len tak vyvážené, ako je vyvážený ich systém žľabov. Nevyvážený bežec vypĺňa niektoré dutiny pred inými, čo spôsobuje preplnenie v predčasných vyplnených dutinách, pretože stroj pokračuje v tlačení materiálu do formy. Preplnené dutiny vyvíjajú výrazne vyšší tlak na formu ako vyvážená výplň. Pre rodinné formy alebo formy s viac ako 8 dutinami pridajte a 10–15 % tlmič zvieracej sily pokiaľ systém žľabov nebol overený na vyváženú náplň prostredníctvom simulácie alebo skúšobných jázd.
Na rýchly odhad v počiatočných fázach plánovania projektu – ešte pred dokončením podrobného návrhu formy – odborníci v tomto odvetví bežne používajú zjednodušené pravidlo ton na štvorcový palec. Tieto údaje predpokladajú štandardnú hrúbku steny (2–3 mm) a typický dizajn brány:
| Materiál Category | Tony na in² projektovanej plochy | kN na cm² projektovanej plochy |
|---|---|---|
| Mäkký / Easy-Flow (PE, PP) | 1,5 – 2,0 | 0,23 – 0,31 |
| Stredná (ABS, PS, SAN) | 2,0 – 3,0 | 0,31 – 0,46 |
| Tvrdé / tuhé (PC, POM, nylon) | 3,0 – 5,0 | 0,46 – 0,77 |
| Vyplnené/vystužené (GF Nylon, GF PP) | 4,0 – 6,0 | 0,62 – 0,92 |
Použitie rovnakého príkladu PP veka z predchádzajúceho: 80 in² × 2,0 tony/in² = 160 ton — o niečo konzervatívnejší ako výsledok vzorca 138 ton, čo je vhodné na rýchly odhad pred dokončením podrobného inžinierstva.
Pred dokončením výberu stroja alebo pred začatím výroby overte vypočítanú upínaciu silu pomocou jednej alebo viacerých z týchto metód:
Výber správnej upínacej sily začína jednoduchým výpočtom – projektovaná plocha vynásobená tlakom v dutine materiálu – ale presnosť tohto výsledku závisí od správneho zohľadnenia hrúbky steny, pomeru L/T, konštrukcie brány, zložitosti dielu a počtu dutín. Aplikujte 10–20 % bezpečnostnú rezervu nad vypočítané minimum, zaokrúhlite nahor na ďalšiu štandardnú veľkosť stroja a overte pomocou simulácie toku formy alebo merania tlaku v dutine pre akýkoľvek nový dizajn formy. Ani predimenzovanie, ani poddimenzovanie neslúži efektívnosti výroby: cieľom je najmenší stroj, ktorý spoľahlivo udrží formu uzavretú počas každého výstrelu, pri čo najnižších nákladoch na energiu na jeden diel.
Odporúčané produkty
Výrobcovia elektrických vstrekovacích lisov Zhenfei na zákazku
Autorské práva © Ningbo Zhenfei Injection Molding Machine Manufacturing Co., Ltd. Rights Reserved.
