Cum se calculează forța de prindere pentru turnarea prin compresie SMC

1. Formula forței de prindere SMC: de la presiune la tonaj de presare

În turnarea prin compresie SMC, termenul forta de prindere este adesea folosit când se discută tonajul mașinii. Din punct de vedere tehnic, presa hidraulică generează forța de turnare necesară pentru a comprima, curge, consolida și întări încărcătura SMC din interiorul matriței.

Calcul metric

Când aria proiectată este exprimată în mm²:

Când aria este măsurată în cm²:

Pentru a converti kN în tonă-forță metrică:

Calcul imperial

De exemplu, dacă zona proiectată este 2.000 in² iar presiunea de turnare este 1.000 psi :

Ce presiune de turnare ar trebui utilizată pentru SMC?

Nu există o presiune de turnare SMC universală care să funcționeze pentru fiecare componentă. Formularea materialului, conținutul de fibră de sticlă, acoperirea încărcăturii, lungimea curgerii, temperatura matriței, viteza de închidere, nervurile, geometria de embotire adâncă și cerințele de suprafață pot afecta toate cerințele reale de presiune.

Adăugați o marjă de capacitate de inginerie

Forța calculată reprezintă o cerință teoretică de turnare. În general, nu este de dorit să se opereze o presă de producție în mod continuu la capacitatea sa nominală absolută.

O marjă de inginerie preliminară de aproximativ 15–30% poate fi evaluat în funcție de:

• Variația lotului de material SMC
• Variație de poziționare a încărcării
• Complexitatea mucegaiului
• Sensibilitatea blițului
• Încărcare neuniformă a cavității
• Optimizarea proceselor viitoare
• Presiune necesară în condiții dificile de umplere

2. Cum se calculează suprafața proiectată pentru o piesă SMC

Formula în sine este simplă. Determinarea A, zona proiectată , este locul în care multe calcule de tonaj presă merg greșit.

Parte dreptunghiulară simplă

Luați în considerare o carcasă electrică SMC cu dimensiuni proiectate de:

• Lungime: 500 mm
• Latime: 400 mm

Piese SMC neregulate

Pentru componentele neregulate, obținerea zonei proiectate din modelul CAD este în mod normal metoda preferată.

Metoda dreptunghiului de delimitare este utilă pentru estimări preliminare rapide, dar este în mod normal conservatoare, deoarece include zone care nu pot fi de fapt modelate.

Ar trebui să se scadă găurile?

O regiune veritabilă deschisă în care nu acţionează nicio presiune de turnare poate fi exclusă în mod normal din zona efectivă proiectată.

Găuri mici pot fi deseori lăsate în calculele preliminare, deoarece efectul lor asupra tonajului total este limitat și, prin aceasta, se oferă o estimare conservatoare.

Dar coaste și șefi?

Nu adăugați automat întreaga suprafață verticală a fiecărei coaste. Calculul forței rămâne bazat pe amprenta proiectată în direcția de închidere a presei.

Cu toate acestea, nervurile subțiri, boșurile, caracteristicile adânci și traseele lungi de curgere pot crește rezistența la curgerea materialului. Prin urmare, influența lor poate apărea în primul rând în ceea ce este necesar presiunea de turnare , mai degrabă decât prin creșterea dramatică a suprafeței proiectate.

Matrite SMC cu mai multe cavități

Dacă o matriță cu patru cavități conține patru cavități cu o suprafață proiectată de 600 cm² fiecare:

3. Convertirea forței calculate în tonaj de presă SMC

Să presupunem că calculul teoretic oferă o forță necesară de 1.200 de tone .

Folosind o rezervă de inginerie de 20%:

Un standard Presă hidraulică SMC de 1.500 de tone Prin urmare, poate fi o selecție preliminară mai potrivită decât o mașină evaluată exact la 1.200 de tone.

Capacitatea presei este doar prima verificare

Odată ce tonajul necesar a fost calculat, trebuie verificați și următorii parametri ai presei:

• Capacitate nominală a presei
• Dimensiuni utile platanului
• Dimensiuni maxime matriță
• Lumină maximă de zi
• Cursa de lucru
• Înălțimea de instalare a matriței
• Forța și cursa ejectorului
• Paralelismul platanului
• Rigiditatea platanului
• Încărcare excentrică admisă
• Viteze de închidere și apăsare
• Interfețele sistemului de încălzire
• Cerințe de vid sau aerisire

De ce contează deviația platanului

O mașină poate furniza din punct de vedere tehnic o forță nominală suficientă, producând în același timp o presiune de contact neuniformă, dacă placa se îndoaie excesiv sub sarcină.

Pe matrițele SMC cu suprafețe mari sau cu mai multe cavități, deformarea excesivă a plăcilor poate contribui la:

• Grosimea piesei neuniforme
• Bliț localizat
• Umplere incompletă
• Calitate inconsecventă a suprafeței
• Uzura prematură a mucegaiului

4. Trei exemple de calcul al forței de strângere SMC

5. De ce forța de apăsare SMC reală poate diferi de calcul

Ecuația F = P × A definește relația teoretică dintre presiune și forță, dar nu prezice fiecare aspect al fluxului SMC.

Comportamentul real de turnare se poate schimba cu:

• Formularea materialului
• Conținut de fibră de sticlă
• Maturarea materialului
• Acoperire de încărcare
• Numărul de straturi stivuite
• Poziția de încărcare
• Temperatura mucegaiului
• Viteza de inchidere
• Lungimea curgerii
• Geometrie nervură și boss
• Caracteristici de deep-draw
• Cerințe de finisare a suprafeței

Profil de presiune în timpul ciclului SMC

Forța maximă necesară este strâns legată de cerințele de umplere și consolidare. Reacția de întărire, dilatarea termică și contracția rășinii pot influența stabilitatea dimensională și condițiile de contact cu mucegaiul.

Cu toate acestea, profilul de presiune ar trebui determinat prin încercări de proces, mai degrabă decât prin presupunerea că contracția prin întărire necesită automat o curbă specifică de reducere a presiunii.

Pentru componentele dificile, măsurătorile reale ale presiunii și ale temperaturii pot ajuta inginerii să optimizeze viteza de închidere, creșterea presiunii, condițiile de menținere și timpul de întărire.

6. Depanarea problemelor SMC legate de apăsarea forțată

Creșterea tonajului presei nu ar trebui să fie răspunsul automat la fiecare defect de turnare SMC. Următorul tabel poate fi folosit ca referință inițială de depanare.

Referință pentru conversia rapidă a unităților

Întrebări frecvente