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如何选择合适的注塑机尺寸：尺寸、参数和选择指南
创建于01.07
在制造业中，注塑机是关键设备。但走进工厂车间或翻阅产品目录可能会让人感到困惑。机器的吨位从 50 吨到 3000 吨不等，每台都有详细的规格列表。选择错误的尺寸可能会导致模具损坏、材料浪费，或者无法制造出零件。
本指南将为您剖析技术术语，并提供一种简单的方法来确定适合您项目的注塑机尺寸。
什么决定了注塑机的尺寸？
人们在讨论注塑机时经常使用尺寸，但他们通常指的是锁模力，我们以吨为单位进行测量。实际上，尺寸包含几个方面，例如物理和机械限制。
吨位（锁模力）
吨位是指在注射过程中，机器能够施加的压力，以保持模具两半紧密闭合。当熔融塑料以高压注入模具时，它会试图将模具撑开。如果机器的吨位太低，模具会轻微张开或分离，导致“飞边”——多余的塑料从零件的接缝处泄漏出来。
模板尺寸和拉杆间距
可以将模板想象成模具螺栓固定的“墙壁”。拉杆是引导这些墙壁的大型钢杆。
- 模板尺寸：用于安装模具的总表面积。
- 拉杆间距：拉杆之间的水平和垂直距离。您的模具必须足够小才能安装在这些拉杆之间，以便安装到机器上。
注射量（注射能力）
这指的是机器在一个周期内可以注射的最大塑料量。它由螺杆的直径和螺杆的行程决定。如果您的零件对于机器的注射量来说太大，模具将无法填满。如果零件太小，塑料会在加热的料筒中停留过长时间并开始降解（聚合物的热降解）或“烧焦”。
详细参数和尺寸确定因素
除了基本的吨位之外，还有几个其他参数决定了机器是否能满足您的生产需求。
1. 注射压力
不同的材料需要不同程度的“推力”来填充模具。例如，薄壁的电子外壳比厚实简单的桶需要更高的注射压力。机器必须能够产生足够的压力来克服模具内部通道的阻力。
2. 注塑机喷嘴尺寸
喷嘴是机器料筒和模具之间的接口。注塑机的喷嘴尺寸必须与模具的浇口衬套相匹配。如果喷嘴尖端过大，塑料会泄漏；如果过小，则会产生“压降”，使模具填充更加困难，并可能由于摩擦导致塑料过热。
3. Открытие и дневной свет
“开模行程”是模板可以分开的最大距离。如果您正在制造一个深桶，您需要一台开模行程非常大的机器。即使零件直径很小，您也需要足够的空间来分开模具半片，并为成品零件掉落或被机器人抓取留出空间。
如何计算注塑模具尺寸和要求
要选择合适的机器，您必须从要制造的零件反向推算。以下是执行基本计算的方法。
步骤 1：计算投影面积
投影面积是零件从注射方向观察到的二维表面积。想象一个手电筒照在零件上；它在平坦墙壁上投下的阴影就是投影面积。
计算：投影面积 = 长度 x 宽度
示例：如果您要注塑一个长 10 英寸、宽 5 英寸的长方形托盘，计算如下：10 英寸 x 5 英寸 = 50 平方英寸
步骤 2：确定所需吨位
大多数材料每平方英寸的投影面积需要 2 到 5 吨的锁模力。
- 易流动材料（如聚丙烯）：每平方英寸使用 2 到 3 吨。
- 高粘度材料（如聚碳酸酯）：每平方英寸使用 4 到 5 吨。
计算示例：使用我们由标准塑料制成的 50 平方英寸托盘（每平方英寸使用 3 吨）：50 平方英寸 x 3 吨 = 150 吨 在这种情况下，您需要一台锁模力至少为 150 吨的机器。
步骤 3：计算注射量
您必须计算一个周期内使用的塑料总重量。这包括零件本身以及“流道系统”（通往零件的塑料通道）。
20/80 法则：为获得最佳效果，您的总注射量应介于机器最大容量的 20% 到 80% 之间。
- 如果使用量低于 20%，塑料在料筒中停留时间过长会发生降解。
- 如果使用量高于 80%，机器可能难以维持恒定的压力，导致零件缺陷。
我如何知道我需要多大的注塑机？
一旦您完成了计算，就可以遵循这个实用的决策框架来选择具体的机器。
1. 检查物理尺寸匹配
首先，查看模具的外部尺寸。如果您的模具宽度为 20 英寸，而机器的拉杆间距为 18 英寸，那么无论其吨位如何，该机器都会立即被淘汰。确保有足够的“开模高度”来舒适地顶出零件。
2. 按机器尺寸比较平均注塑速率
机器尺寸会影响您生产零件的速度。
- 小型机器（500吨以下）：这些机器通常具有非常快的循环时间，非常适合生产高产量、精密零件，例如微型齿轮、电子连接器或瓶盖。由于组件很轻，机器可以在几秒钟内完成打开和关闭。
- 中型机器（500至1000吨）：这是许多制造商的“最佳选择”。这些机器用途广泛，适用于汽车内饰件、电动工具外壳和较大的家用电器。它们在适中的速度和足够的物理空间之间取得了平衡，可以容纳带有侧滑块或滑块的更复杂的模具。
- 大型机器（超过1000吨）：由于模板的巨大重量和建立高锁模压力所需的时间，这些机器的移动速度要慢得多。它们适用于汽车保险杠、塑料托盘或大型家电面板等大型物品。
如果您的项目需要数百万个零件，您可能需要选择一台可以容纳“多穴”模具（例如一次制造16个零件）的大型机器，而不是一台一次只制造一个零件的小型机器。
3. 考虑材料敏感性
某些材料对热量敏感。如果您使用的是亚克力或聚碳酸酯等透明塑料，您必须非常精确地计算注射量。使用过大的机器制造零件会导致材料变黄或变脆，因为它在加热料筒中停留的周期过多。
理解吨位与其他规格之间的关系
一个常见的问题是：“如果所有 200 吨的机器都具有相同的锁模力，那么它们的尺寸是否相同？”
答案是否定的。虽然吨位可能相同，但制造商会提供不同的“框架”。您可能会发现一台“200 吨宽模板”机器，专为不需要太多塑料的大型平板零件而设计，或者一台“200 吨大料筒”机器，用于厚重零件，需要大量材料但表面积不大。
始终查看机器规格表，而不仅仅是吨位标签。规格表将列出：
- 最大模具厚度：机器可以合模的最大模具。
- 最小模具厚度：如果您的模具太薄，机器将无法足够紧密地闭合以建立压力。
机器选型常见错误
1. 仅根据吨位进行选择
这是最常见的错误。一台机器可能拥有您所需的 500 吨力，但如果拉杆之间的距离太近以至于无法容纳您的模具，那么吨位就无关紧要了。务必先验证模具尺寸。
2. 忽略顶出系统
不同的机器有不同的顶出模式。确保您的模具顶针板与机器的顶出杆兼容。如果它们不匹配，零件将无法从模具中推出。
3. 忘记“安全系数”。
切勿长时间以 100% 的额定容量运行机器。如果您的计算表明您需要 195 吨，请勿购买 200 吨的机器。目标是购买一台您只需要使用其最大能力的约 80% 的机器。这可以延长机器的使用寿命，并在生产过程中材料行为略有变化时提供缓冲。
选择过程摘要
- 选择合适的注塑机尺寸是一个逻辑排除过程：
- 计算项目面积以找到最小吨位。
- 计算注射重量，确保其在机器容量的 20% 到 80% 之间。
- 检查模具尺寸与拉杆间距和模板尺寸是否匹配。
- 验证开模行程，确保零件可以安全取出。
通过遵循这些步骤，您可以确保您的生产运行高效，零件质量高，并且您的机器在未来多年内都能保持良好的工作状态。
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