Seitenkräfte-Rechner
Berechnen Sie die Seitenkräfte, die durch den Einspritzdruck auf die Seitenkerne (Schieber) der Form wirken. Der Rechner ermittelt die Seitenkraft, die Reibungskraft und die erforderliche Verriegelungskraft — entscheidende Parameter für die Auslegung des Schiebermechanismus.
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ARGUS analysiert automatisch die Seitenkräfte für alle Schieber in der Form
Die Seitenkräfte bestimmen die Festigkeit des Schiebermechanismus — ARGUS verknüpft die Kraftanalyse mit der Werkzeugkonstruktion und den Prozessparametern.
Wie berechnen wir die Seitenkräfte an den Kernen?
Seitenkräfte (lateral forces) wirken auf die Seitenkerne der Form (Schieber, Lifter) durch den Kunststoffdruck in der Kavität. Seitenkerne ermöglichen die Formgebung von Hinterschneidungen, Seitenöffnungen und Elementen, die ein einfaches Öffnen der Form verhindern würden. Die Seitenkräfte müssen durch den Verriegelungsmechanismus des Schiebers aufgenommen werden.
Der Rechner zerlegt die Kraft aus dem Kavitätsdruck in eine Normal- und Seitenkomponente unter Berücksichtigung des Kernneigungswinkels und der Reibung.
Ffric = A × p × cos(α) × μ / 10
Ftotal = Flat + Ffric
A — Kernfläche [cm²]
p — Kavitätsdruck [bar]
α — Neigungswinkel des Kerns [°]
μ — Reibungskoeffizient
Je größer der Neigungswinkel des Kerns, desto größer die Seitenkomponente der Kraft. Standardwinkel für Schieber betragen 10–25°. Winkel über 30° erfordern einen verstärkten Verriegelungsmechanismus. Der Reibungskoeffizient Stahl-Kunststoff beträgt typischerweise 0,1–0,3, abhängig vom Material und der Oberflächenrauheit.
Auslegung des Schiebermechanismus
Die Verriegelungskraft des Schiebers muss größer sein als die Gesamtseitenkraft mit ausreichendem Sicherheitsreserve (×1,5–2,0). Typische Verriegelungsmechanismen:
Hydraulikzylinder — bis 200 kN, regelbare Kraft
Mechanische Verriegelung — bis 500 kN, erfordert Präzisionspassung
Pneumatikzylinder — bis 30 kN, schnelle Betätigung
Bei der Schieberkonstruktion ist eine ausreichende Kühlung des Seitenkerns entscheidend — der Seitenkern hat oft eine begrenzte Kühlfläche, was die Zykluszeit verlängern kann. In ARGUS ist die Seitenkraftanalyse mit der thermischen Analyse und der Werkzeugkühlungsauslegung integriert.
Minimierung der Seitenkräfte
Um Seitenkräfte zu minimieren: Kernfläche reduzieren (wenn möglich), Kavitätsdruck senken, optimalen Neigungswinkel anwenden, Oberflächenrauheit des Kerns verbessern. In manchen Fällen kann der Schieber durch einen Faltkern (collapsible core) ersetzt oder die Trennebene der Form geändert werden.
ARGUS analysiert automatisch Seitenkräfte und entwirft Schiebermechanismen
Überzeugen Sie sich selbst — vereinbaren Sie eine Präsentation und sehen Sie, wie ARGUS die Kraftanalyse mit der Werkzeugkonstruktion verknüpft.