帕斯卡原理:对密闭容器中静止的液体的一部分所加的压力,将原封不动地传递给液体的各个部分(图1-1)。
图1-1 帕斯卡原理
分析:设小活塞的面积为A0,加在它上面的力为P0,大活塞的面积为A1,在液体上产生一个压强p
这个压强p作用至A1活塞上,发生在A1活塞上的力为P1
由于A1>A0,所以P1>P0。可以用这个原理解析塑料注射成型过程中,由压射力形成的注射压力,是一个很大的胀型力,因此在选择塑料注射成型机时必须有足够的锁模力。
下面进一步分析压力传递和胀型力产生过程(图1-2)。
图1-2 压力传递和胀型力的产生示意图
1.注射压力P压
注射时螺杆(或柱塞)对料筒内物料所施加的压力称为注射压力。注射压力在注塑中起着重要作用,注射时,它必须克服熔料从料筒流向模具型腔所经过各种流道的流动阻力,给予熔料必要的充模速度,并对熔体进行压实。注射压力P压由料筒工作压力P0与料筒面积A的乘积得出:
式中 P压——压射力,k N;
P0——工作压力,MPa;
A——料筒面积,cm2。(www.daowen.com)
2.比压p
注射系统通过电加热,使塑料均匀地塑化成为熔融状态的熔体,并以一定的注射压力和注射速度把一定量的塑料熔体注射入模具型腔中,使熔融塑料以高压充填。比压p是指熔融塑料单位面积上所受的力。
式中 P——比压,MPa;
A0——冲头面积,cm2。
3.胀型力P1
熔融塑料以高压、高速充填型腔,必然会对型腔产生作用力——胀型力,这个力的大小取决于熔融塑料的比压p及注射面积A1的大小。A1包括了注塑件的投影面积a1,溢流槽投影面积a4,浇道投影面积a2,a3。
式中 P1——胀型力,k N;
p——比压,MPa;
A1——注射面积,cm2。
4.锁模力P锁
式中 P锁——锁模力,k N;
K——系数,取1.1~1.3;
P抽——抽芯分力,k N。
在塑料注射成型过程中选择塑料注射成型机的锁模力一定要大于胀型力,否则模具分型面处于分离状态时,会产生熔融塑料飞溅,使生产过程不安全,也使型腔内的压力无法建立,注塑件难以成型,产生飞边、毛刺、致密度差等缺陷。
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