Hoe wordt het vermogen van een spuitgietmachine berekend? Formules voor het bepalen van de sluitkracht en de projectieoppervlakte + voorbeelden

Auteur: Gepubliceerd op:2026-08-24 Categorie:nieuws Weergaven:239

Samenvatting:

Veel ingenieurs stellen bij het opzetten van een spuitgietproject dezelfde vraag: hoe bereken je het vermogen van een spuitgietmachine? Kies je een te laag vermogen, dan zal de hoge druk van het gesmolten metaal het scheidingsvlak openduwen, met bramen en afwijkingen in de afmetingen tot gevolg; kies je een te grote machine, dan is dat verspilling van apparatuur, matrijzen en energie. De keuze van de capaciteit van een spuitgietmachine draait in wezen om slechts twee kernparameters: de sluitkracht en de projectieoppervlakte. Dit artikel leidt je stap voor stap door de berekening, van de analyse van de parameters tot praktijkvoorbeelden.
Korte conclusie: het vermogen van een spuitgietmachine = injectiedruk × totale projectieoppervlakte × veiligheidsfactor. Bereken eerst de totale projectieoppervlakte, zoek de injectiedruk voor de legering op, vermenigvuldig deze met de veiligheidsfactor en kies vervolgens het hoogste standaardvermogen; zo kies je in één keer de juiste machine.

Criteria voor het kiezen van het vermogen van een spuitgietmachine: de sluitkracht bepaalt of de machine "goed vastzit“
Criteria voor het kiezen van het vermogen van een spuitgietmachine: de sluitkracht bepaalt of de machine "goed vastzit“

Als je bezig bent met het selecteren van een model voor een aluminiumproject, kun je de informatie van He Xin raadplegen op Diensten op het gebied van aluminiumgietwerk samen met Aluminiumgietstukken voor de automobielindustrie op basis van de praktijkervaring in de productie, het meest geschikte productieproces selecteren.

1. Waarom is het vermogen van een spuitgietmachine belangrijk? De kosten van een verkeerde keuze

Het vermogen van een spuitgietmachine in ton komt overeen met deSluitkracht (ook wel matrijssluitkracht genoemd)——De maximale kracht die het sluitmechanisme kan uitoefenen om het scheidingsvlak tussen de bewegende en de vaste matrijs vast te klemmen; de eenheid is doorgaans ton (tf) of kilonewton (kN). Dit bepaalt of deze spuitgietmachine uw product kan vasthouden.

te kleine tonnagete zwaar
Het scheidingsvlak wordt door het gesmolten metaal opgerekt, waardoor er bramen ontstaan en de afmetingen buiten de toleranties vallenDe investeringen in apparatuur, matrijzen en energieverbruik zijn aan de hoge kant
Hoge frequentie van schokken in de matrijs, kortere levensduur"Een groot paard trekt een kleine kar": er wordt te veel ruimte ingenomen door grote machines, waardoor productiecapaciteit wordt verspild
De matrijs sluit niet goed, wat een veiligheidsrisico vormtVoor dunwandige onderdelen zou een kleine machine kunnen worden gebruikt, maar dat is niet rendabel.

2. Wat is de sluitkracht (sluitdruk)?

Sluitmechanisme van een spuitgietmachine: de sluitkracht wordt gezamenlijk gedragen door de matrijsplaten, de trekstangen en de hydraulische cilinders voor het sluiten van de matrijs
Sluitmechanisme van een spuitgietmachine: de sluitkracht wordt gezamenlijk gedragen door de matrijsplaten, de trekstangen en de hydraulische cilinders voor het sluiten van de matrijs

De sluitkracht is de maximale kracht die de scheidingsvlakken van de matrijs van een spuitgietmachine kunnen weerstaan. Bij het kiezen van het vermogen van een spuitgietmachine moet men letten opGebruikelijke sluitkracht / Nominale sluitkracht, in plaats van de grenswaarden op het typeplaatje als waarden voor dagelijks gebruik te beschouwen. Het berekende benodigde gewicht moet lager zijn dan de nominale sluitkracht van de machine en er moet een veiligheidsmarge worden ingebouwd om de veiligheid te waarborgen.

3. Hoe bereken je de projectieoppervlakte? Zowel bij projectoren met één kamer als bij projectoren met meerdere kamers moet de volledige oppervlakte worden berekend.

De projectieoppervlakte bij spuitgieten verwijst naar het gietstuk en de bijbehorende structuren inOppervlakte van het projectiecontour op het scheidingsvlak. Veel mensen houden alleen rekening met het gietstuk zelf, waardoor de gekozen capaciteit van de spuitgietmachine veel te klein uitvalt. De volgende vier onderdelen moeten allemaal worden meegerekend:

  • het gietstuk zelf: de oppervlakte van de projectiecontour van het product op het scheidingsvlak;
  • Gietinstallatie: de projectieoppervlakte van de hoofdkanaal en het zijkanaal;
  • Overloop / afvoersysteem: de projectieoppervlakte van de overloopgoot en de ontluchtingsgoot;
  • materiaalsteel: De projectieoppervlakte van de materiaalkamer / het restmateriaalgebied.

Totale projectieoppervlakte van een matrijs met één holte = oppervlakte van het gietstuk + oppervlakte van het gietkanaal + oppervlakte van de overloop. Bij matrijzen met meerdere holtes wordt dit getal vervolgens vermenigvuldigd met het aantal holtes:

Projectieoppervlak van het spuitgietproces A = (oppervlak van het gietstuk + oppervlak van het gietkanaal + oppervlak van de overloop) × aantal matrijskamers

Werkwijzen in de bouw:Bij het berekenen van de projectieoppervlakte van een spuitgietstuk wordt aanbevolen om op de oppervlakte van het vulsysteem ruimte over te laten voor 30%–40% Speling, met inbegrip van de nog niet nader uitgewerkte onderdelen, zoals de vertakkingen van de gietkanalen en de plaatsing van de overloopgoten.

4. Hoe wordt de injectiedruk bepaald? Raadpleeg de tabel op basis van het legeringstype.

De injectiedrukverhouding is de druk per eenheid die de injectiepen op het gesmolten metaal uitoefent (MPa, 1 MPa = 1 N/mm2). Hoe hoger de drukverhouding, hoe dichter de vulling, maar hoe groter ook de benodigde sluitkracht. De injectiedrukverhouding wordt voornamelijk bepaald doorType legeringZingend reagerenKwaliteitseisen voor gietstukkenOphalen:

Type legeringAanbevolen drukbereik voor spuitgieten (MPa)Gebruiksaanwijzing
zinklegering20 – 40Voor standaard constructie-elementen wordt doorgaans een waarde van ongeveer 30 gehanteerd
aluminium30 – 80Voor algemene constructieonderdelen geldt een waarde van 30–50, voor luchtdichte onderdelen / onderdelen met een hoge dichtheid geldt een waarde van 60–80
magnesiumlegering30 – 70Dunwandige, lichtgewicht constructie-elementen
koperlegering40 – 80Hoge dichtheid, hoge drukbestendigheid vereist

Van dezelfde legering,Hoe dunner de wanddikte, hoe hoger de eisen aan de luchtdichtheid en hoe hoger de drukverhouding bij het spuitgieten.; wanneer de interne kwaliteitseisen hoog zijn, wordt meestal de bovengrens gekozen, maar dit gaat gepaard met een hogere vereiste sluitkracht.

De aluminiumlegeringgietstukken die bij deze spuitdrukverhoudingen horen, worden vaak gebruikt in automotoren. Cilinderblok en drijfstang en behuizing van de tandwielkast , evenals in alledaagse gebruiksvoorwerpen en diverse constructieonderdelen in de machinebouw

5. Hoe wordt de veiligheidsfactor K bepaald?

De veiligheidsfactor wordt gebruikt om schommelingen in de sluitkracht, bewerkingsfouten van de matrijs en afwijkingen in de theoretische berekeningen te compenseren. Aanbevolen waarden:

  • Standaard constructie-elementen: neem 1.1 – 1.2
  • Luchtdichte onderdelen, hogedrukgietstukken: nemen 1.2 – 1.3.

VI. Formules voor het berekenen van het vermogen van spuitgietmachines en eenhedenomrekening

Berekeningsformule voor het vermogen van een spuitgietmachine: F = P × A × K
Berekeningsformule voor het vermogen van een spuitgietmachine: F = P × A × K

Sluitkracht F (kN) = druk per eenheid oppervlakte P (MPa) × totale projectieoppervlakte A (mm2) × veiligheidsfactor K

Aangezien 1 MPa = 1 N/mm2, levert de vermenigvuldiging van deze drie grootheden direct een kracht in newton (N) op, die vervolgens kan worden omgerekend naar ton:

eenheidOmrekeningsverhoudingeninstructies
1 tonkracht (tf)≈ 10 kNWordt vaak gebruikt in de techniek: 1 tf ≈ 9,8 kN
1 MPa= 1 N/mm2De druk per oppervlakte-eenheid kan rechtstreeks met de oppervlakte worden vermenigvuldigd

Nadat de resultaten zijn berekend,Afgerond naar boven naar het model met standaardtonnage. Veelvoorkomende tonnageseries voor spuitgietmachines zijn onder meer 88, 125, 160, 200, 280, 400, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500 en 3000 ton.

VII. Praktijkvoorbeeld: stap voor stap de berekening uitvoeren

Spuitgietstukken van aluminiumlegeringen: een praktijkvoorbeeld waarin het volledige berekeningsproces van de tonnage aan de hand van constructiedelen van aluminiumlegeringen wordt gedemonstreerd
Spuitgietstukken van aluminiumlegeringen: een praktijkvoorbeeld waarin het volledige berekeningsproces van de tonnage aan de hand van constructiedelen van aluminiumlegeringen wordt gedemonstreerd

In de onderstaande voorbeelden wordt aan de hand van veelvoorkomende projectparameters het volledige invoerproces gedemonstreerd; indien u dit op grote schaal wilt implementeren, kunt u dit overlaten aan He Xin’s Diensten op het gebied van aluminiumgietwerk en productvervaardiging Wij verzorgen het ontwerp en de proefproductie.

Voorbeeld 1 · Enkelstuksgietstuk van aluminiumlegering

  • Projectieafmetingen van het gietstuk: 200 mm × 150 mm → oppervlakte van het gietstuk = 30 000 mm2;
  • Op basis van een overmaat van 30% voor de gietkanalen, de overloop en de spuitnaad → projectieoppervlak van het spuitgietstuk A = 30 000 × 1,3 ≈ 39 000 mm2;
  • Voor standaard constructie-elementen wordt een druk van P = 40 MPa aangenomen;
  • Neem een veiligheidsfactor K = 1,2;
  • Benodigde sluitkracht F = 40 × 39 000 × 1,2 = 1 872 000 N ≈ 1872 kN ≈ 187 ton
  • Naar boven om standaardmodellen te bekijken → Selecteren 250T / 280T spuitgietmachine.

Voorbeeld 2 · Zinklegering-gietstuk met vier kamers

  • Oppervlakte van elk gietstuk: 100 × 80 = 8 000 mm2; inclusief het 30%-gietkanaalsysteem per gietkamer → 10 400 mm2 per gietkamer;
  • Totale oppervlakte van de vier projectiekamers A = 10 400 × 4 = 41 600 mm2;
  • Constructieonderdelen van zinklegering, waarbij de spuitdrukverhouding P = 30 MPa wordt aangenomen;
  • Neem een veiligheidsfactor K = 1,2;
  • Benodigde sluitkracht F = 30 × 41 600 × 1,2 = 1 497 600 N ≈ 1498 kN ≈ 150 ton
  • Naar boven om standaardmodellen te bekijken → Selecteren 160T spuitgietmachine.

VIII. Valkuilen bij het kiezen van het vermogen van een spuitgietmachine: 4 veelvoorkomende misvattingen

  • Misvatting 1: Alleen het gietstuk wordt meegerekend, niet het gietkanaalstelsel → Het resultaat is duidelijk te klein. Zorg ervoor dat de gietkanalen, de overloop en de gietstang allemaal worden meegeteld bij de projectieoppervlakte van het spuitgietstuk.
  • Misvatting 2: De "maximale sluitkracht" als standaardwaarde gebruiken → Kies het model op basis van de gebruikelijke / nominale sluitkracht en houd rekening met een marge.
  • Misvatting 3: De veiligheidsfactor K buiten beschouwing laten → Wanneer de theoretische waarde de bovengrens nadert, is de kans op uitloop zeer groot; zorg er daarom voor dat u een marge inbouwt.
  • Misvatting 4: Bij matrijzen met meerdere kamers wordt het aantal kamers niet meegerekend → Tel het "totale oppervlak per kamer × aantal kamers" bij elkaar op; tel niet alleen één kamer mee.

IX. Veelgestelde vragen (FAQ) over het vermogen van spuitgietmachines

Wat is het verband tussen het vermogen van een spuitgietmachine en het gewicht van het spuitgietstuk?

Er is geen direct lineair verband. De benodigde tonnage wordt bepaald door de projectieoppervlakte en de spuitdruk, en niet door het gewicht. Bij gelijke afmetingen is de benodigde tonnage voor aluminiumlegeringen en zinklegeringen verschillend vanwege de verschillende spuitdruk.

Wat is de maximale projectieoppervlakte voor een apparaat van deze tonnage?

Omgekeerd berekend aan de hand van de formule: projectieoppervlak ≤ nominaal vermogen ÷ (injectiedruk × veiligheidsfactor K). Bijvoorbeeld: bij 280 ton, 40 MPa en K = 1,2 bedraagt het projectieoppervlak ongeveer 58 000 mm2; dit moet nog worden gecontroleerd aan de hand van de daadwerkelijke afmetingen van de matrijs van het betreffende model.

Wat zijn de gevolgen als de capaciteit van een spuitgietmachine te groot wordt gekozen?

Hogere kosten voor apparatuur, matrijzen en energieverbruik, en een lage benuttingsgraad van grote machines. Het advies is om een maat groter te kiezen op basis van de daadwerkelijke behoefte; het is niet nodig om blindelings voor de grootste maat te gaan.

Wat zijn de verschillen bij het kiezen van een spuitgietmachine voor aluminiumlegeringen en zinklegeringen?

Bij aluminium is de spuitdrukverhouding vrij hoog (30–80 MPa), terwijl die bij zink relatief laag is (20–40 MPa). Door deze verschillen in spuitdrukverhouding varieert de benodigde capaciteit van de spuitgietmachine aanzienlijk bij een gelijk projectieoppervlak.

Wat moet er gebeuren als de werkelijke sluitkracht van de machine niet overeenkomt met de opgegeven waarde?

De kracht die nodig is om de matrijs te vergrendelen, wordt gemakkelijk be?nvloed door vervorming van de matrijsplaten en slijtage van het sluitmechanisme. Het wordt aanbevolen om een speling van 10%–20% ten opzichte van de nominale waarde aan te houden en de parallelliteit van de sluitcilinders en de matrijsplaten regelmatig te controleren.

10. Slotwoord: Een checklist om in één keer de juiste tonnage voor een spuitgietmachine te kiezen

  • Bij het berekenen van het projectieoppervlak van een spuitgietstuk wordt alles meegerekend: het gietstuk + de gietkanaal + de overloop + de gietsteel; bij meer dan één holte wordt het aantal matrijsholtes vermenigvuldigd;
  • De spuitdruk moet worden afgelezen uit de tabel per legering; voor luchtdichte / zeer dichte onderdelen geldt de bovengrens;
  • Vergeet niet de veiligheidsfactor K (1,1–1,3) toe te passen;
  • De berekende tonnage wordt afgerond naar boven op basis van het standaardmodel, waarbij een marge van 10%–20% wordt aangehouden.

Voordat de productie daadwerkelijk van start gaat, is het raadzaam om de gegevens te controleren aan de hand van de 3D-gegevens van de matrijs en, indien nodig, een definitieve bevestiging te baseren op de door de fabrikant gemeten sluitkracht. Als u deze drie aspecten – projectieoppervlak, spuitdrukverhouding en veiligheidsfactor – goed op orde hebt, zult u bij de keuze van het vermogen van de spuitgietmachine geen omwegen hoeven te maken.

Dit artikel is samengesteld door het technische team van Ningbo Hexin Mould & Plastic Co., Ltd., dat gespecialiseerd is in de productie van matrijzen en producten voor het laagdruk-, zwaartekracht- en hogedrukgieten van aluminiumlegeringen. Bezoek onze offici?le website voor meer informatie over het spuitgietproces en onze maatwerkdiensten.

FacebookXRedditPinterestE-mailLinkedInStumbleUponWhatsAppvKontakte微信微博復制鏈接