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Wie berechnet man die Schlie?kraft beim Spritzgie?en?

Ver?ffentlicht am:
Mai 23, 2023
Zuletzt modifiziert:
Februar 2, 2026
Experte für Formenbau und Pr?zisionsfertigung
Spezialisiert auf Spritzguss, CNC-Bearbeitung, modernes Prototyping und materialwissenschaftliche Integration.
Schlie?kraft beim Spritzgie?en
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Bevor wir mit dem Verst?ndnis der Klemmkraft in Spritzgie?enlassen Sie mich eine Geschichte erz?hlen.

Unternehmen X erhielt von seinem europ?ischen Kunden, dem Unternehmen Y, einen Auftrag für Spritzgussformen. Herr B, der Gesch?ftsführer von Unternehmen X, und Herr C, der Leiter des Formenbaus, begleiteten sie zusammen mit dem Formenkonstrukteur und dem Leiter der Spritzgussproduktion, Herrn D. W?hrend Herr A von Unternehmen Y die sorgf?ltig gefertigten Spritzgusserzeugnisse in der N?he der Spritzgussmaschine betrachtete, kam Herr B, der Gesch?ftsleiter von Unternehmen X, auf ihn zu.

A: Lieber Herr B., haben Sie ein Anliegen?

B: Warum ist ein Grat an der Kante dieses Produkts vorhanden? Ich bin damit nicht zufrieden.

Herr C., der Leiter des Formenbaus, kam schnell heran, hob das Produkt auf, untersuchte es und sagte: "Vielleicht hat der Bediener in der Spritzgussproduktion die Schlie?kraft falsch eingestellt."

Nachdem er die Aufgaben von Herrn C. verstanden hatte, wandte sich Herr A. an ihn. Er fragte: "War die kritische Schlie?kraft nicht in der Betriebsanleitung des Werkzeugs angegeben, als Sie das Werkzeug für die Spritzgussproduktion geliefert haben?"

Gleichzeitig befragt Herr A auch Herrn D, den Leiter der Spritzgussproduktion: "Hat sich der Produktionsmitarbeiter nicht an die Parametertabelle im Werkzeughandbuch gehalten? Wurde nicht die beste Schlie?kraft ermittelt?"

Sowohl Herr C. als auch Herr D. schüttelten den Kopf.

Wieder wendet sich Herr A an Herrn B und bemerkt: "Das ist bedauerlich. Ihre Kollegen scheinen sich nicht für meine Form und mein Produkt zu interessieren."

Herr C. und Herr D. waren sprachlos.

Herr B., der Gesch?ftsführer, wirkte hilflos.

Meine lieben Freunde, verstehen Sie, was Herr A. meint?

Tipps zu dieser Geschichte

Wenn ein Werkzeughersteller eine Form ausliefert, wird üblicherweise eine Bedienungsanleitung mitgeliefert, in der die optimale Schlie?kraft für die jeweilige Form angegeben ist. Diese Informationen sind wichtig, um den ordnungsgem??en Betrieb und die Langlebigkeit der Form zu gew?hrleisten.

W?hrend der Spritzgie?produktion ist es von entscheidender Bedeutung, die optimale Schlie?kraft auf der Grundlage der im Werkzeughandbuch angegebenen Spezifikationen zu best?tigen und einzustellen. Dazu müssen die entsprechenden Maschinenparameter eingegeben werden, um die gewünschte Schlie?kraft zu erreichen, ohne die Form zu besch?digen. Die Einhaltung der empfohlenen Schlie?kraft tr?gt dazu bei, dass der Produktionsprozess reibungslos abl?uft und die Qualit?t der geformten Produkte erhalten bleibt.

Die Spannkraft verstehen

Die Schlie?kraft beim Spritzgie?en h?lt die Form w?hrend des Einspritz- und Abkühlvorgangs geschlossen. Sie wird von einer hydraulischen Presse erzeugt und im Spritzgie?mechanismus in hydraulische und mechanische Schlie?kraft unterteilt. Als Ingenieur für Kunststoffprodukte ist es von entscheidender Bedeutung, all diese Faktoren zu verstehen und zu kontrollieren, vor allem bei Produkten, die nicht ausgesetzt oder getestet werden.

Faktoren, die die Schlie?kraft der Form beeinflussen

Es gibt mehrere Faktoren, die sich beim Spritzgie?en auswirken k?nnen, darunter:

Teilgeometrie: Die Form, Gr??e und Komplexit?t des Teils

Materialeigenschaften: Die Art und die Eigenschaften des Kunststoffmaterials

Wandst?rke: Dickere W?nde erfordern im Allgemeinen h?here Schlie?kr?fte, um dem Einspritzdruck standzuhalten.

Formenbau: Das Design der Form, einschlie?lich der Anzahl und Komplexit?t der Kavit?ten, 贵ü迟迟别谤耻苍驳蝉蝉测蝉迟别尘und Kühlkan?le

Einspritzdruck: Der Einspritzdruck, der w?hrend der Formgebung angewendet wird

Temperatur der Form: Die Betriebstemperatur der Form

Die CAE-Analyse, wie z. B. Moldflow-Analyseenth?lt in der Regel einen Abschnitt, in dem die Schlie?kraft bewertet wird. Dieser Abschnitt kann wertvolle Informationen für ein bestimmtes Werkzeug und Teil liefern. Es kann jedoch F?lle geben, in denen der Schlie?kraftparameter nicht explizit angegeben oder in der Analyse verfügbar ist, so dass eine ungef?hre Sch?tzung auf der Grundlage anderer Faktoren und technischer Kenntnisse erforderlich ist.

Wie berechnet man die Spannkraft?

Methode 1: Wird in der Entwicklungsphase des Schimmelpilzes festgelegt.

Bei der Berechnung der Expansionskraft einer Form ist es normalerweise ratsam, den Maximalwert zu berücksichtigen. Diese berechnete Expansionskraft stellt die minimale kritische Schlie?kraft dar, die erforderlich ist, um das Produkt ohne Gratbildung herzustellen, und wird oft als beste Schlie?kraft bezeichnet.

Die Berechnungsformel für die kritische Spannkraft lautet wie folgt:

F (kritische Schlie?kraft) = P (mittlerer Werkzeuginnendruck) (bar) × S (projizierte Fl?che des Produkts und des Angusses) (c㎡)

Bei der genauen Bestimmung des Werkzeuginnendrucks spielen mehrere Faktoren eine Rolle, darunter die Viskosit?t des Polymermaterials, die Gr??e und Position des Angusses und des Anschnitts, die Gr??e und Dicke des Produkts, die Einspritzgeschwindigkeitdie Temperatur des Werkzeugs, die Temperatur des Zylinders und die Entlüftung der Form, um nur einige zu nennen. Diese Faktoren tragen gemeinsam zur Komplexit?t des Drucks im Inneren der Kavit?t w?hrend des Formgebungsprozesses bei.

Nehmen wir zum Beispiel ein Produkt aus ABS-Material mit den folgenden Spezifikationen: eine Hauptkanall?nge von 50 mm, ein quadratischer Anschnitt von 1,5 mm und eine Wandst?rke von 2,0 mm. Die folgende Abbildung zeigt die Form des Produkts.

Fallbeispiel für die Berechnung der Spannkraft
Fallbeispiel für die Berechnung der Spannkraft

Bevor Sie mit dem Rechnen beginnen, machen Sie sich bitte mit diesen beiden Tabellen vertraut

1. Tabelle der Flie?koeffizienten g?ngiger thermoplastischer Werkstoffe.

KlasseThermoplastische WerkstoffeDurchflusskoeffizienten
1骋笔笔厂、贬滨笔厂、尝顿笔贰、尝尝顿笔贰、惭顿笔贰、贬顿笔贰、笔笔、笔笔-贰笔顿惭×1.0
2笔础6、笔础66、笔础11/12、笔叠罢、笔贰罢笔×1.30~1.35
3颁础、颁础叠、颁础笔、颁笔、贰痴础、笔鲍搁/罢笔鲍、笔笔痴颁×1.35~1.45
4础叠厂、础厂础、厂础狈、惭叠厂、笔翱惭、叠顿厂、笔笔厂、笔笔翱-惭×1.45~1.55
5笔惭惭础、笔颁/础叠厂、笔颁/笔叠罢×1.55~1.70
6笔颁、笔贰滨、鲍笔痴颁、笔贰贰碍、笔厂鲍×1.70~1.90
Tabelle der Flie?koeffizienten g?ngiger thermoplastischer Materialien

2. Diagramm des Werkzeuginnendrucks in Abh?ngigkeit von der Wanddicke und dem Verh?ltnis von Flie?weg zu Dicke.

Beziehung zwischen der Wanddicke des Werkzeuginnendrucks und dem Verh?ltnis von Weg zu Dicke
Beziehung zwischen der Wanddicke des Werkzeuginnendrucks und dem Verh?ltnis von Weg zu Dicke

Schritt 1: Berechnen Sie zun?chst das Flie?l?ngenverh?ltnis

Der l?ngste Flie?weg des Materials betr?gt etwa 200+30/2+50=265 mm, und die dünnste Wandst?rke betr?gt 1,5 mm am Anschnitt.

Verh?ltnis Flie?weg zu Wandst?rke = l?ngster Materialfluss/dünnste Wandst?rke

= 265/1.5

= 177:1

Schritt 2: Berechnen Sie den durchschnittlichen Druck P im Hohlraum mit Hilfe des Beziehungsdiagramms

Bei einer dünnen Wand von 1,5 mm und einem Verh?ltnis von Flie?weg zu Dicke von 177 ist der entsprechende Kurvenpunkt P1 = 250 (bar).

P mittlerer Werkzeuginnendruck = P1 * K Durchflusskoeffizient = 250 * 1,55 = 387,5 (bar).

Schritt 3: Berechnen Sie die projizierte Fl?che

Diese projizierte Fl?che kann in der Software für die Formkonstruktion berechnet werden, wenn die Form fertiggestellt ist, und muss auf der Spezifikation und dem Typenschild der Form deutlich angegeben werden.

1. S = Projektionsfl?che des Produkts + Projektionsfl?che des L?ufers

2. S = 20*15*2+3*1

3. S = 603 c㎡

Schritt 4: Berechnen der optimalen Spannkraft

1. F = P mittlerer Werkzeuginnendruck (bar) × S projizierte Fl?che von Produkt und Anguss (c㎡)

2. F =387,5bar*603 (c㎡)

3. F =233662.5kg

4. F =234Tonnen.

Wir haben die kritische Klemmkraft für das ABS-Produkt unter Berücksichtigung des maximalen Wertes des Koeffizienten berechnet. In diesem Fall ist es nicht notwendig, ihn mit einem Sicherheitsfaktor zu multiplizieren, da wir bereits den Maximalwert berücksichtigt haben. Dieser berechnete Wert stellt die theoretisch optimale Schlie?kraft für die spezifische Form und das Produkt dar.

Um dem Produktionspersonal Klarheit zu verschaffen, ist es wichtig, diesen kritischen Schlie?kraftwert im Werkzeughandbuch und auf dem Typenschild des Werkzeugs deutlich zu kennzeichnen. Auf diese Weise hat das Produktionspersonal eine Standardreferenz für die Einstellung und Aufrechterhaltung der richtigen Schlie?kraft w?hrend der Produktion.

Methode 2: Berechnen nach Produktionstest

Diese Methode kann mit Hilfe einer elektronischen Kilowaage und der Einstellung der Schlie?kraft auf jeder Maschine und jedem Werkzeug schnell getestet werden. Die folgenden Schritte skizzieren das Verfahren:

Schritt 1: Stellen Sie die Schlie?kraft auf 90% des maximalen Drucks ein und verwenden Sie mittleren Druck (ca. 60%~70%) und mittlere Geschwindigkeit (30%~60%) für die Einspritzung. Stellen Sie die Halteposition und den Druck ein, und vergewissern Sie sich, dass das Produkt keine optischen M?ngel aufweist. Injizieren Sie das Produkt dreimal und notieren Sie das Gewicht und das Aussehen in einer Tabelle.

Schritt 2: Verringern Sie die Spannkraft schrittweise um 10 Tonnen und notieren Sie das Gewicht, w?hrend Sie das Vorhandensein von optischen M?ngeln überprüfen. Verringern Sie die Spannkraft weiter, bis das Produktgewicht um ca. 5% ansteigt und Blitze auftreten.

Spannkraft(Tonne)Gewicht(Erstes Produkt)Gewicht (Zweites Produkt)Gewicht (Drittes Produkt)Erscheinungsbild
110202020.01Gut
10019.9920.0120Gut
90202020.02Gut
8020.0120.0220.03Gut
7021.121.1121.2Blitzlicht
6021.321.321.5Blitzlicht
5023.323.923.4Blitzlicht

Anhand der in der Tabelle gesammelten Daten kann der beste Schlie?kraftparameter für dieses spezifische Produkt auf dieser Maschine zwischen 80 und 90 Tonnen bestimmt werden.

Wenn es bei der Spritzgie?produktion keine spezifischen Anforderungen an die Formen gibt, plant das PMC-Personal (Produktion, Material und Kontrolle) die Produktion in der Regel auf der Grundlage der Formgr??e im Verh?ltnis zur Maschinengr??e. Der Einstellungstechniker kann den Wert auf etwa 70%~80% der maximalen Schlie?kraft der Maschine einstellen. Dieser Ansatz gilt als schnell und effektiv, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Die maximale Schlie?kraft der marktüblichen Spritzgie?maschinenmodelle

Sollte die nachstehende Tabelle Fehler enthalten, wird empfohlen, sich an die entsprechenden Quellen zu wenden oder die Informationen mit mir zu überprüfen. Die Tabelle dient nur zu Referenzzwecken.

Bitte beachten:

1. Um die für eine bestimmte Spritzgie?anwendung erforderliche Schlie?kraft zu bestimmen, sollten wir die spezifischen Anforderungen des herzustellenden Produkts berücksichtigen.

2. Eine h?here Spannkraft ist nicht unbedingt ein Hinweis auf eine bessere Maschine. Stattdessen sollten wir eine geeignete Maschine innerhalb des für die jeweilige Anwendung geeigneten Bereichs ausw?hlen.

MarkeMaschinenmodellMaximale Spannkraft (Tonnen)
ArburgAllrounder 370 E400
Allrounder 520 E Golden Electric600
Allrounder 1120 H650
DemagIntElect 80/370-31080
Ergotech 110/200110
El-Exis SP 200-1000200
EngelSieg 330/90 Tech330
e-mac 440/100440
Duo 3550/7003550
Negri BossiNOVA eT 180-480180
V110-375110
Canbio ST 440-1450440
SumitomoSE230EV-A-C360230
SE180EV-C560H180
SE500EV-A900500
ToshibaEC280SXV50-30A280
EC450SXV50-17A450
EC1000SXV50-27B1000
BattenfeldPlus 350/75350
HM 100/350100
MacroPower 650/5100650
Chen HsongSupermaster 450-2500450
Jetmaster JM168-AiP/480168
Geschwindigkeit 168168
FanucRoboshot Alpha-S100iA100
Roboshot Alpha-S150iA150
Roboshot Alpha-S300iA300
HaitianischBaureihe Jupiter III1500
Mars 90-32090
Serie Zeres400
HuskyHyPET 300 HPP4300
HyPET 400 HPP4400
HyPET 120 P85/95 E120120
JSWJ220AD-460H220
J50AD-100H50
J280AD-460H280
Krauss MaffeiGX 550-8100550
CX 160-750160
MX 80-18080
MitsubishiME280E280
ME650E650
ME2000S-3902000
NisseiFNX III-50A50
FVX-660660
FVX-860860
SandrettoMega T 400-2550400
Mega T 480-3530480
S8 300-1300300
ToyoSi-200-6200
Si-500-6500
Si-1000-61000
Wittmann BattenfeldSmartPower 240/1330240
MicroPower 15/1015
MakroPower 450/5100450
James Li Experte für Spritzgie?en und Prototyping
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James Li ist ein Fertigungsexperte mit mehr als 15 Jahren Erfahrung im Formenbau und Spritzguss. Bei 天美影院 leitet er komplexe NPI- und DFM-Projekte und hilft Hunderten von globalen Produkten, von der Idee bis zur Massenproduktion zu gelangen. Er verwandelt schwierige technische Probleme in erschwingliche L?sungen und gibt sein Know-how weiter, um Eink?ufern die Beschaffung aus China zu erleichtern.
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