Forno di dosaggio
La forza di serraggio di una pressa per pressofusione è la quantità di forza necessaria per mantenere saldamente unite le due metà dello stampo (matrice) durante l'iniezione del metallo fuso. È cruciale per garantire che lo stampo non si apra o “si rompa” sotto la pressione del metallo fuso iniettato.
Formula di base della forza di serraggio:
La forza di serraggio (Fc) viene in genere calcolata utilizzando la seguente formula:
Dove:
- Fc = forza di serraggio (in Newton, N o tonnellate)
- P = pressione di iniezione (in megapascal, MPa o psi)
- A = area proiettata dello stampo (in millimetri quadrati, mm² o pollici quadrati, in²)
1. Pressione di iniezione (P):
- È la pressione alla quale il metallo fuso viene iniettato nello stampo.
- Le pressioni di iniezione tipiche per la pressofusione variano da 30 MPa a 120 MPa, a seconda del materiale e della macchina.
2. Area proiettata (A):
- L'area proiettata è l'area del profilo del pezzo che è a contatto con la cavità dello stampo.
Ad esempio, per un pezzo cilindrico, l'area proiettata è l'area del cerchio che rappresenta il profilo del pezzo. Per forme più complesse, sono necessari calcoli geometrici più dettagliati.
Passi per il calcolo della forza di serraggio:
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Determinare l'area proiettata del pezzo:
- Questa operazione può essere effettuata stimando l'area della sezione trasversale maggiore del pezzo. Se il pezzo è irregolare, potrebbe essere necessario calcolare l'area da un disegno dettagliato.
Per un semplice pezzo circolare, l'area proiettata può essere calcolata con:
Dove è il raggio della sezione trasversale maggiore del pezzo.
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Determinare la pressione di iniezione:
- Controllare le specifiche della macchina o i dati di produzione storici per la pressione di iniezione tipica utilizzata.
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Calcolare la forza di chiusura:
- Moltiplicare l'area proiettata (in mm²) per la pressione di iniezione (in MPa o psi).
- Convertire le unità di misura come necessario (ad esempio, se l'area proiettata è in mm² e la pressione in MPa, la forza di serraggio sarà in Newton).
Esempio di calcolo:
Supponiamo di avere un pezzo con un'area proiettata di 100 cm² (10.000 mm²) e che la pressione di iniezione sia di 60 MPa.
- Area proiettata (A) = 10.000 mm²
- Pressione di iniezione (P) = 60 MPa
Ora, calcolare la forza di chiusura:
Dal momento che 1 MPa = 1 N/mm², il calcolo si semplifica in:
Quindi, la forza di serraggio richiesta è di 600.000 N (o 600 kN).
Considerazioni aggiuntive:
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Margine di sicurezza: in genere, viene incluso un fattore di sicurezza per garantire che lo stampo non si apra in condizioni impreviste o in caso di fluttuazioni della pressione. Il margine di sicurezza può variare, ma spesso è pari a circa 1,5-2 volte la forza di base calcolata.
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Tipo di materiale: Materiali diversi (alluminio, zinco, magnesio, ecc.) possono richiedere pressioni diverse a causa delle loro diverse viscosità e caratteristiche di scorrimento.
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Specifiche della macchina: Alcune macchine possono avere limitazioni sulla forza di serraggio massima, quindi è importante scegliere una macchina in grado di fornire la forza necessaria per il progetto del pezzo.
Formula finale con fattore di sicurezza:
Qui il fattore di sicurezza varia tipicamente da 1,5 a 2.