Force de serrage
La force de serrage d'une machine de coulée sous pression est la force nécessaire pour maintenir les deux moitiés du moule (matrice) fermement ensemble pendant l'injection du métal en fusion. Il est essentiel de veiller à ce que le moule ne s'ouvre pas ou ne « flashe » pas sous la pression du métal en fusion injecté.
Formule de base pour la force de serrage :
La force de serrage (Fc) est généralement calculée à l'aide de la formule suivante :
Where:
- Fc = Force de serrage (en Newtons, N ou tonnes)
- P = Pression d'injection (en mégapascals, MPa ou psi)
- A = Surface projetée du moule (en millimètres carrés, mm² ou pouces carrés, in²)
1. Pression d'injection (P):
.- C'est la pression à laquelle le métal en fusion est injecté dans le moule.
- Les pressions d'injection typiques pour le moulage sous pression varient de 30 MPa à 120 MPa en fonction du matériau et de la machine.
2. Superficie projetée (A):
- La surface projetée est la surface du profil de la pièce qui est en contact avec la cavité de la matrice.
- Elle est calculée en projetant la pièce sur un plan perpendiculaire à la direction de l'injection.
Par exemple, pour une pièce cylindrique, la surface projetée sera la surface du cercle représentant le profil de la pièce. Pour les formes plus complexes, cela nécessite des calculs géométriques plus détaillés.
Étapes du calcul de la force de serrage:
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Déterminer la surface projetée de la pièce:
- Pour ce faire, vous pouvez estimer la plus grande surface de la section transversale de la pièce. Si la pièce est irrégulière, il peut être nécessaire de calculer la surface à partir d'un dessin détaillé.
Pour une pièce circulaire simple, la surface projetée peut être calculée en utilisant :
où est le rayon de la plus grande surface de la section transversale de la pièce.
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Déterminer la pression d'injection :
- Vérifiez les spécifications de la machine ou les données historiques de production pour connaître la pression d'injection typique utilisée.
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Calculer la force de serrage :
- Multiplier la surface projetée (en mm²) par la pression d'injection (en MPa ou psi).
- Convertissez les unités si nécessaire (par exemple, si la surface projetée est en mm² et la pression en MPa, la force de serrage sera en newtons).
Exemple de calcul :
Supposons que vous ayez une pièce dont la surface projetée est de 100 cm² (10 000 mm²) et que la pression d'injection soit de 60 MPa.
- Surface projetée (A) = 10 000 mm²
- Pression d'injection (P) = 60 MPa
Calculez maintenant la force de serrage :
Puisque 1 MPa = 1 N/mm², cela se simplifie à :
La valeur de l'indice de masse corporelle (IMC) est de 1,5 %.
La force de serrage requise est donc de 600 000 N (ou 600 kN).
La force de serrage requise est de 600 000 N (ou 600 kN).
Considérations supplémentaires:
- Marge de sécurité : Généralement, un facteur de sécurité est inclus pour s'assurer que la matrice ne s'ouvre pas dans des conditions inattendues ou en cas de fluctuations de la pression. La marge de sécurité peut varier, mais elle est souvent de l'ordre de 1,5 à 2 fois la force calculée de base.
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Type de matériau : Différents matériaux (aluminium, zinc, magnésium, etc.) peuvent nécessiter des pressions différentes en raison de leur viscosité et de leurs caractéristiques d'écoulement variables.
- Spécifications de la machine : certaines machines peuvent avoir des limites sur la force de serrage maximale, il est donc important de choisir une machine qui peut fournir la force nécessaire pour la conception de la pièce. Les caractéristiques de la machine : certaines machines peuvent avoir des limites sur la force de serrage maximale.
Formule finale avec facteur de sécurité:
où le facteur de sécurité est généralement compris entre 1,5 et 2.
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