郝文博 (辽宁轨道交通职业学院,辽宁 沈阳 110023)
塑料以其优异的加工性和品种功能的多样性,已经成为当今世界使用发展最快的材料之一,塑件制品质量的好与坏,标志一个国家工业化的发展程度[1-2]。注射机是将热塑性塑料或者热固性塑料注入到模具中制作出各种形状塑件的成型设备,选择合理的注射机进行生产是塑料制品质量好与坏关键。常规选择注射机型号方法是经过繁琐计算后再查表确定,是一个繁琐复杂的过程,本文在编程软件中,通过编写程序代码,将繁琐的计算过程由软件来完成,并根据计算结果自动选择相应的注射机型号,方便快捷,实用性较好。
1.1.1 根据最大注射量选用[3-4]
设计模具时,应满足注射成型塑件所需的总注射量小于所选注射机的最大注射量。注射成型塑件所需的总注射量是指注射机每个成型周期向模具内注入的熔体体积或质量,包括模内浇注系统和飞边所用的熔体量。若注射机最大注射量小于塑件所需注射量,就会造成塑件的形状不完整或内部组织疏松、塑件强度下降等缺陷;注射量过大,注射机利用率降低,浪费电能,而且可能导致塑料分解。另外,由于各种塑料的密度、压缩比不同,注射机最大注射能力要下降10%~35%。因此,选择注射机时,通常保证塑件所需注射量小于或等于注射机允许的最大注射量的80%,即:
式中,Vmax表示注射机的最大注射量 (cm3);n为型腔数;Vi为单个塑件的体积(cm3);Vj为浇注系统及飞边的体积(cm3);k为最大注射量的利用系数,一般取0.8。
1.1.2 锁模力选用
锁模力Fo又称合模力,是指熔体注射时注射机的锁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会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p与塑件及浇注系统在分型面上的不重合投影面积之和的乘积,以不发生溢料和胀模现象。对于单分型面模具即满足下式:
式中,F为注射压力在型腔内所产生的作用力(N);Fo为注射机的额定锁模力(N);Ai为单个塑件在模具分型面上的投影面积(mm2);Aj为浇注系统在模具分型面上的投影面积 (mm2);p塑料熔体对型腔的平均成型压力(MPa)。
在编程软件中,把默认的form名字改为:注射机型号的自动选择。创建两个框架,分别命名为输入界面和输出界面;输入界面里创建6个文本框用以输入相应参数,输出界面创建1个文本框用以输出注射机型号。程序如下:
Dim b!(1 To 15,1 To 2)
Private Sub Command1_Click()
n=Val(Text1.Text)
vi=Val(Text2.Text)
vj=Val(Text3.Text)
Ai=Val(Text4.Text)
Aj=Val(Text5.Text)
p=Val(Text6.Text)
v=(n*vi+vj)/0.8
f=p*(n*Ai+Aj)*0.001
b(1,1)=30:b(1,2)=250
b(2,1)=60:b(2,2)=400
b(3,1)=60:b(3,2)=500
b(4,1)=125:b(4,2)=900
b(5,1)=250:b(5,2)=1600
b(6,1)=250:b(6,2)=1800
b(7,1)=350:b(7,2)=2500
b(8,1)=500:b(8,2)=2000
b(9,1)=500:b(9,2)=3500
b(10,1)=1000:b(10,2)=4500
b(11,1)=1000:b(11,2)=5500
b(12,1)=2000:b(12,2)=6000
b(13,1)=3000:b(13,2)=6300
b(14,1)=4000:b(14,2)=10000
i=1
Do Until v<=b(i,1)And f<=b(i,2)Or i> 14 DoEvents
i=i+1:Loop
If i>14 Then
Text7.Text=“无型号”
Else
If i=1 Then:Text7.Text="XS-Z30/25"
End If
If i=2 Then:Text7.Text="XS-ZY60/40"
End If
If i=3 Then:Text7.Text="XS-ZY60/50"
End If
If i=4 Then:Text7.Text="XS-ZY125/90"
End If
If i=5 Then:Text7.Text="XS-ZY250/160"
End If
If i=6 Then:Text7.Text="XS-ZY250/180"
End If
If i=7 Then:Text7.Text="XS-ZY350/250"
End If
If i=8 Then:Text7.Text="XS-ZY500/200"
End If
If i=9 Then:Text7.Text="XS-ZY500/350"
End If
If i=10 Then:Text7.Text="XS-ZY1000/450"
End If
If i=11 Then:Text7.Text="XS-ZY1000/550"
End If
If i=12 Then:Text7.Text="XS-ZY2000/600"
End If
If i=13 Then:Text7.Text="XS-ZY3000/630"
End If
If i=14 Then:Text7.Text="XS-ZY4000/1000"
End If:End If:End Sub
生成的注射机型号的自动选择计算器如图1所示。
某模具厂设计开关盒面板注射模,客户提供了开关盒面板图纸,如图2所示。
根据形状及尺寸特点,以及客户对塑件外观和质量的要求,即面板上表面无瑕疵、美观、光滑,决定采用侧浇口进胶,一模两腔。塑件的体积Vi=31.68 cm3,浇注系统凝料的体积Vj≈10 cm3。单个塑件在分型面上投影面积Ai=130×107=13 910 mm2,浇注系统在分型面上的投影面积Aj=1 000 mm2,型腔平均压力p=34.3 MPa。将各参数输入到计算器输入界面中,点击选择按钮,输出界面显示出注射机型号,如图3所示,该开关盒面板的生产需要使用XS-ZY250/160型号的注射机。
本文详细讲解了注射机选择的方法,在编程软件中,根据注射机选择的计算公式编写程序生成计算器,在计算器中输入相应参数即可得到正确的注射机型号,避免了人工计算、选择的繁琐,通过实例运用详细讲解了该计算器的使用方法,实践表明该计算器操作简单,实用性较强。