塑料零件锁模力计算方法
及注塑机选型
一、 经验法:锁模力=制品投影面积×面积常数 面积常数的选用如下:
序号 1 2 3 塑料类型 一般塑料 工程塑料 加纤工程塑料 面积常数 1.5~2ton/in2(0.233~0.31kg/cm2) 3~4ton/in2(0.465~0.62kg/cm2) 4~6ton/in2(0.62~0.93kg/cm2) 优点:简单、方便;
缺点:过于粗略、随意性大、准确度差;必需建立在丰富的经验基础上,才懂判断如何选择比较合适的常数。 二、 常数法:锁模力=投影面积×常数×1.2 常数的选用如下:
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 塑料类型 PE 软PVC PS/PP PA ABS PPS PC 加纤PC 面积常数 1.0~1.5ton/in2(0.155~0.233kg/cm2) 1.5~2.0ton/in2(0.233~0.31kg/cm2) 1.5~2.5ton/in2(0.233~0.387kg/cm2) 2.0~2.5ton/in2(0.31~0.387kg/cm2) 2.0~3.0ton/in2(0.31~0.465kg/cm2) 3.0ton/in2(0.465kg/cm2) 3.0~3.5ton/in2(0.465~0.5421kg/cm2) 4.0~6.0ton/in2(0.62~0.93kg/cm2) 优点:增加了一个安全系数,且考虑了不同塑料间的差异,列出了不同的常数,比经验法更合理;
缺点:对于同一原料不同零件结构时,此方法的应用仍然存在随意性。 三、 工艺合模法:
投影面积S×模腔压力P≤工艺合模力P≤(0.8~0.9)额定合模力P 模腔压力与壁厚、流长比曲线图如下:
优点:该方法也增加了一个安全系数,按照制品类别区分,考虑了零件结构的复杂因素;
缺点:没有考虑不同塑料之间的差异,应用的准确性也不高。 四、 考虑塑料黏度的锁模力计算方法:
锁模力=投影面积×模腔压力×黏度系数K÷安全系数K1
1、热塑性塑料流动特性的分组及粘度等级(流动能力)常数(K)
第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 第六组 塑料名称 PA6、PA66、PA11/12、PBT、PETP CA、CAB、CAP、CP、EVA、PEEL、PUR/TPU、PPVC PMMA、PC/ABS、PC/PBT PC、PES、PSU、PEI、PEEK、UPVC 粘度常数 ×1.3~1.35 ×1.35~1.45 ×1.55~1.70 ×1.70~1.90 GPPS、HIPS、TPS、PE-(LD/LLD/MD/HD)、PP-(H/CO/EPDM) ×1.0 ABS、AAS/ASA、SAN、MBS、PPS、PPO-M、BDS、POM ×1.45~1.55 2、安全系数(K1)根据制品结构的不同,取80~100% 此方法既考虑了材料间的差异,又考虑了不同制品结构复杂程度的差异,同时考虑了模具设计这一因素。应该说是比较科学、准确的。
以上各种方法中,各常数的选择、设定,都是建立在大理实际案例所收集的数据基础之上。但实际应用中,当事人不一定具备如此广泛的理论与实践经验,因此计算中出现误差是在所难免的。
总之,实际应用时,必须考虑以下几点:材料、模具结构、模具浇口形式、零件结构、工艺条件(包括模温、料温等)。
以上只是一些确定锁模力的方法,在实际选择注塑机时,还应考虑如注射量、容模量等其它条件。
例一:零件描述:圆柱体,中间多片薄片;零件直径:10 cm;高度=80 mm壁厚=0.8 mm原料:普通PP;扇形浇口;一模四腔;总重量180克;尺寸如图1所示。
1)、投影面积计算:
S=零件主体面积(3.14×52×4)+流道面积(21+24+6×2+9×2)×0.8=314+60=374 cm2
2)、流长比计算:
L/B=(120+30)/8+80/0.8=18.75+100=118.57
3)、模腔压力的确定:根据制品壁厚和流长比,确定模腔压力
P=320 kg/cm2
4)、材料黏度系数:K=1 5)、安全系数:K1=80% 锁模力计算:
F=P×S×K/K1=320×374×1/80%=149600 kg/cm2=149.6吨 例二:薄壁制品
零件描述:塑料杯子。材料:普通PP;一模八腔;壁厚=0.48~0.52mm;总重量约80克;尺寸如图2。
1)、投影面积计算:
S=3.14×34.52×8+{4×(30+69)+3×(30+69)} ×8=29899+5544=35443 mm2=354.43 cm2
2)、流长比计算: L/B=
(
15+34.5+30+69+15+34.5+40
)
/8+(25+55)/0.48=238/8+80/0.48=196.42
3)、模腔压力:P=650 kg/cm2 4)、材料黏度系数:K=1 5)、安全系数:K1=80%
锁模力F= P×S×K/K1=650×354.43×1/80%=287974 kg/cm2
=287.97吨
例三、长管型零件
零件描述:UPCV长管、其中一端封闭,材料:UPVC粉料,长50 cm,外径:90 mm,内径80 mm,一模两腔且开口在同一边。尺寸如图3所示:
1)、锁模力计算:
投影面积:S=50×9×2=900 cm2 流长比:L/B=(250+9)/5+75/10=59.3 模腔压力:P=85 kg/cm2 材料黏度系数:K=1.8 安全系数:K1=1
锁模力:F=900×85×1.8=137700 kg/cm2=137.7T 2)、注射量:
零件体积:V=3.14×(92-82)/4×2×50=1334.5 cm3 应以注射量为选型标准。