随着我国各行各业的发展,塑料制品的应用不但普遍,而且对其质量的要求也越来越高,尤其在汽车工业上的要求更为严格。因此,如何确保塑料制品的质量已成为我公司的一个核心问题,而锁模力是保证制品质量的一个重要条件,只有通过计算锁模力的大小来选择合适的立式注塑机制造零件,这样才能确保制品的质量。如果作出错误的选择,不仅降低制品的质量,还会对模具、立式注塑机造成很大的损害,大大地缩短其使用寿命。下面,我就介绍如何根据制件的大小、厚薄来计算立式注塑机的锁模力。

1    锁模力计算的原理

1.1    概念

        螺杆作用于熔料上的压力,在熔料流经喷嘴、浇口、流道等处后,会损失一部分,余下的即为模腔内的熔料压力,简称模腔压力P。在注射时,要使模具不被模腔压力所形成的胀模力顶开,就必须对模具施以足够的夹紧力,即锁模力。锁模力只需保证大于模腔压力P(kg/cm2)和投影面积A(cm2,其中包括分流道投影面积)的乘积,即F>P×A。锁模力在一定程度上反映出机器所能塑制塑件的大小,是一个极其重要的参数。所以,在平时我们也用最大锁模力作为注射成型机规格的标称。

1.2    计算锁模力有两个重要因素:投影面积、模腔压力

        (1)投影面积(A)是沿着模具开合所观看得到的最大面积。

        (2)模腔压力(P)的决定

        模腔压力由以下因素所影响:

        ·浇口的数目和位置

        ·浇口的尺寸

        ·制品的壁厚

        ·使用塑料的粘度特性

        ·射胶速度

        模腔压力决定于壁厚、流程与壁厚的比例。查图表得P0

        P=P0×K(K为塑料的流动系数)

1.3    锁模力的确定(F)

        F=P×A=P0×K×A

2    锁模力的计算

        现以别克仪表玻璃为例,进行锁模力的计算。

        别克仪表玻璃是用聚甲基丙烯酸甲酯塑料制成的,它是一个大型的塑料件。它的外径是461.78mm,壁厚是1.7mm～5.2mm,并有一个扁形的中心浇口设计。浇口的最长流程经电脑测试为189.7mm,零件的最长流程是451.38/2+13.2=238.89mm,熔料的最长流程=浇口的最长流程+零件的最长流程=189.7+238.89=428.59mm。

        熔料流动阻力最大的地方发生在壁厚最薄的位置(即1.7mm处),所以,在计算需要的注射压力时应使用1.7mm这一数值。

2.1    流程/壁厚比例计算

        流程/壁厚=熔料最长流程/最薄零件壁厚=428.59mm/1.7mm=252∶1。

2.2    模腔压力/壁厚曲线的应用

        模腔压力和壁厚以及流程/壁厚比的关系,可查知1.7mm壁厚,流程/壁厚比例252∶1的注件的模腔压力是380bar。不过,这里应注意,所有数据都是应用流动系数为1这组的塑料,对于其它的塑料,我们应乘上其相应的流动系数K。

2.3    别克玻璃的模腔压力数值确定

        聚甲基丙烯酸甲酯塑料的流动系数为1.5～1.7。因不同的粘度反映在模腔压力上,为了安全理由,我们取1.7这个流动系数,所以生产聚甲基丙烯酸甲酯塑料的别克玻璃的模腔压力应是:

        P=P0×K=380×1.7=646bar

2.4    别克玻璃的投影面积数值

        通过电脑测试模型得S=533.92cm2

2.5    别克玻璃的锁模力

        F=P×S=646bar×533.92cm2

         =646kg/cm2×533.92cm2=344912.32kg

         =344.91Ton≈3449kN

        根据锁模力计算得到的数值,选用CJ400NC立式注塑机即可使用。

3    结束语

        立式注塑机锁模力的计算是合理选择立式注塑机生产塑料件的一个很重要的参数,也是保证制品质量的一个先决条件。目前,我公司已用这种方法取代了凭经验来选择立式注塑机生产制品的传统做法,为公司进一步提高汽车仪表玻璃的质量奠定了基础。