当注塑模具安装在成型机上,熔融树脂从注塑喷嘴注入模具内部时,型腔内部会有很高的填充压力作用。这种压力会导致模具的分型面打开,因此必须让模具充分合拢,以确保不会瞬时性的打开。
不难想象,哪怕分型面仅仅只是稍稍张开,也会导致出现毛刺。
这种使模具保持合拢的力,称为“必要合模力”。必要合模力的单位,是作为力的单位的N(牛顿)或kgf或tf。
在设计新模具时,需要通过理论计算求出模具需要安装在具有多大必要合模力的成型机上才是最佳。
假如计算出需要100tf的合模力,那么如果将这个模具安装在75tf的成型机上,成型制品就会有很多毛刺,或是无法进行成型加工。另外,如果安装到300tf的成型机上使用,虽然能够完成成型加工,但是由于300tf成型机的每小时费用通常高于100tf的成型机,所以成型成本会更高。
模具的必要合模力可由下式计算得出。
F=p×A/1000 |
p为300~500kgf/cm2左右范围内的值。P值因树脂种类、成型品肉厚、型腔表面温度、成型条件等而异。为了更精确的获得该值,建议预先在型腔中安装压力传感器,采集测量值的参考数据。
A是型腔和流道相对于分型面的投影面积之和。因此,A的值会根据模具中的腔数以及流道配置而发生变化。
■计算例
PBT树脂,含30%玻璃纤维,计算一模4腔时的必要合模力。
计算的前提条件
假定型腔内压力 P=300kgf/cm2。
1个型腔的投影面积 A1=15.3cm2
流道的投影面积 A2=5.5cm2
F=p×A/1000
=300×(15.3×4+5.5)/1000
=20.01(tf)
因此,必要合模力为20t左右。考虑到留有余裕,最好选择25~30tf级的成型机。