锁模力计算

小翼198676 · 发表于 2009-6-8 14:38

锁模力又称合模力，是指注射机的合模装置对模具所施加的最大夹紧力，当熔体充满型腔时，注射压力在型腔内所产生的作用力总是力图使模具沿分型面胀开，为此，注射机的锁模力必须大于型腔内熔体压力与塑料制品及浇注及浇注系统在分型面上的投影面积之和的乘积。
公式：锁模力>=模力压力X 制品、流道、浇口在分型面上的投影面积之和

需要注意的是：锁模力不足，制品产生飞边或不能成型，而如果锁模力过大，造成系统资源的浪费，并且会
使液压系统元件在高压下长时间工作，可能过早老化，机械结构过快磨损。

一、锁模力粗略估算

可通过一些经验公式，来大致估算出所需的成型锁模力。

2.1  经验公式1:
  锁模力(T)=锁模力常数Kp*制品投影面积S(cm^2)
Kp 经验值:
         PS / PE / PP:  0.32
         ABS: 0.30~0.48
         PA: 0.64~0.72
         POM: 0.64~0.72
         加Glass Fiber: 0.64~0.72
         其他工程塑料: 0.64~0.8

举例说明：
设某一制品在分型面上的投影面积为410cm2，制品材料为PE，计算需要的锁模力。
由以上公式计算如下：
P=Kp*S=0.32*410=131.2(吨)
应选用150 吨注塑机。

2.2 经验公式2：
  350 （KG/平方厘米）乘以产品的投影面积（平方厘米）除以1000
1).括号内的为单位
  2).除以1000 是将KG 转为吨（锁模力单位为吨）

三、锁模力精确计算

我们还可以通过准确的计算公式或通过moldflow 模流分析，来精确确定成型所需的锁模力。
3.1 精确公式计算：

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）注射速度

3.1.1 热塑性塑料流动特性的分组及粘度等级（流动能力）
                                                            粘度等级常数(K)
第一组 GPPS HIPS TPS PE-LD PE-LLD PE-MD PE-HD PP-H PP-CO PP-EPDM ×1.0
第二组 PA6 PA66 PA11/12 PBT PETP                               ×1.3～1.35
第三组 CA CAB  CAP CP EVA PEEL PUR/TPU PPVC                   ×1.35～1.45
第四组 ABS AAS/ASA SAN  MBS PPS PPO-M BDS  POM                ×1.45～1.55
第五组 PMMA PC/ABS PC/PBT                                     ×1.55～1.70
第六组 PC PES PSU PEI PEEK UPVC                               ×1.70～1.90

3.1.2  模腔压力决定于壁厚、流程与壁厚的比例及粘度等级常数(K)

模腔基本压力(P0)决定于壁厚、流程与壁厚的比例（如图1 所示）。模腔压力P=P0*K。锁模力F=P*S=P0*K*S

3.1.3 举例说明
零件：聚碳酸酯（PC ）灯座锁模力的计算
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，一中心针点式浇口设计。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 这一壁厚。
流程/壁厚=熔料最长流程/最薄零件壁厚=200mm/1.9mm=105：1
由图1 可查知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，我们应乘上相应的粘度等级常数K。
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。
PC 灯座的投影面积：
S=π*灯座外径^2/4=3.14*22*22/4 （cm^2）=380cm^2
PC 灯座的锁模力
F=P*S=304bar*380cm^2=304kg/cm2*380 cm*2=115520Kg 或115.5Ton，所以选用120 吨的注射机即可。

3.2 Moldflow 模流分析确定所需的锁模力

通过Moldflow 模流分析，可精确确定整个模穴的投影面积，再通过计算成型所需的最大注塑压力和保压压力，便可计算出成型该产品所需的最大锁模力。
如下产品，模穴的投影面积为48.2cm^2。

模流软件分析得出：最大注塑压力: 100.9MPa 最大锁模力: 27.6T
注：由于模具和产品结构、注塑机、辅助设备、电压、成型工艺等因素的影响，实际所需的最大注塑压力及锁模力略有误差。

四、结论

通过精确的计算公式，可得出较准确的锁模力大小。而如果有Moldflow 软件，便可确定准确的最大锁模力，但注意软件计算出的锁模力是在一个特定的成型工艺参数（特别是保压曲线）和环境理想的状态下的情况，与实际有一定误差。可结合计算公式与模流分析软件的结果，相互验证补充。从而合理的选择成型设备。

2CHANGCHUN · 发表于 2009-6-13 22:02

谢谢楼主的无私奉献

libeer · 发表于 2009-6-16 20:10

怎么没人顶啊？？？好东西啊！！

qqx20080703 · 发表于 2009-6-29 22:24

谢谢分享

569646897 · 发表于 2009-7-1 12:42

谢谢分享

east58 · 发表于 2009-7-20 18:08

好东西。真的。

yifeng1240 · 发表于 2009-10-7 15:14

非常感谢!

kane_lee · 发表于 2009-10-26 00:02

谢谢楼主的无私奉献

djx088 · 发表于 2009-10-26 15:30

谢谢分享

sz00564 · 发表于 2010-1-14 17:06

謝謝分享~~﹗﹗

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