فرمت فایل دانلودی : zip
تعداد صفحات : 50
حجم فایل : 74 کیلوبایت
قیمت : 5.000 تومان
قالبهای صنعتی که از آنها برای تولید استفاده میشود بنا به روش تولید قطعه انواع گوناگونی دارند که با توجه به قطعه نهایی و ویژگی‌هایی که از آن قطعه مورد انتظار است نوع قالب نیز تفاوت می‌کند، به طور کلی قالب‌ها را می‌توان به چهار دسته تقسیم کرد:
- قالب‌هایریخته‌گری
- قالب‌هایتزریق پلاستیک
- قالبهای شیشه و سرامیک
- قالبهای سنبه و ماتریس
- قالب های برش
- قالب گیری بادی
که هر یک از این نوع قالب‌ها به فراخور نوع قطعه به زیر مجموعه‌هایی تقسیم می‌شوند؛ ولی با توجه به این که موضوع اصلی این مقاله بررسی دو روش ساخت قالبهای ریخته گری و روش ساختار متمرکز وغیر متمرکز می‌باشد موضوع اصلی را روی ساخت قالبهای ریخته گری متمرکز می‌کنیم تا بیشتر بتوانیم وارد جزئیات این بحث شویم.
انواع قالبهای ریخته گری
برای تولید تمام قطعاتی که به روش ریخته گری ساخته می‌شوند نیاز به تهیه قالب می‌باشد. حال جنس و ویژگی‌های قطعه است که روش ریخته گری را تعیین می‌کند و بر این اساس نوع قالب تعیین میشود. قالبهای ریخته گری به سه دسته قالبهای دایکاست (High pressure) قالبهای ریژه (low pressure) و قالبهای ماسه‌ای (sand) تقسیم می‌شوند که هر یک کاربرد خاص خود را دارند. در ذیل به جزئیات هر کدام می‌پردازیم.
قالبهای دایکاست (Die cast)
برای ساخت قطعاتی از جنس آلومینیوم که دارای ضخامت یکنواخت بین ۵ تا ۱۵ میلیمتر هستند از روش ریخته گری تحت فشار استفاده میشود در این روش مذاب آلومینیوم با فشار بالا داخل قالب تزریق میشود. از مزایای این روش می‌توان به تولید قطعات با کیفیت سطحی بالا و تیراژ بالا نام برد. کیفیت بالا و عدم پلیسه سبب میشود بسیاری از پروسه‌های تولید مانند پلیسه گیری و سنگ زنی و سوراخ کاری حذف شود، از این رو تأثیر به سزایی در کاهش هزینه تولید هر واحد قطعه دارد. قالبی که برای ریخته گری به این روش مورد نیاز می‌باشد قالبی است از جنس فولاد گرمکار با حجم و ضخامتی زیاد که قابلیت تحمل فشار بالای ذوب راداشته باشد از این رو قالبهای دایکاست قالب‌هایی بزرگ و گران‌قیمت هستند.
قالبهای ریژه (Gravity)
برای قطعات آلومینیومی که دارای casضخامت یکنواخت نیستند و کیفیت قطعه از نظر استحکامی مورد توجه باشد و همچنین نیاز به قطعه‌ای بدون ریزمک و تخلخل باشد نیاز است که این روش را برای تولید برگزید، در این روش ذوب به آرامی وارد قالب فولادی میشود. قالبهای ریژه نسبت به قالبهای دایکست از نظر ابعادی کوچک‌تر هستند (به منظور تولید یک قطعه یکسان) اما آنچه سبب پیچیدگی این قالب‌ها میشود طراحی سیستم راهگاهی در این قالب هاست و آنچه سبب گران‌قیمت شدن این قالب‌ها میشود هزینه طراحی، دانش و تکنولوژی ای است که سازنده برای طراحی و ساخت این قالب دریافت می‌کند.
قالبهای ماسه‌ای (Sand cast)
به طور قطع یکی از متداول ترین روشهای تولید قطعات فلزی، ریخته گری در قالب ماسه‌ای می‌باشد. در این روش نیاز به ساخت یک مدل فلزی است که از یک قالب ماسه‌ای گرفته شود و ذوب را در این قالب می‌ریزند. مدل‌های فلزی برای روشهای مختلف ریخته گری تهیه می‌شوند، برخی از این روش‌ها اتوماتیک هستند مانند ریخته گری به روش DIZA و هانزبرگ و واگنر و یا به صورت دستی و سنتی می‌باشد.
پروسه ساخت قالب
امروزه با توجه به پیشرفت تکنولوژی هم در بخش ماشین افزار (به ویژه ورود ماشین‌های CNC) و هم در بخش نرم‌افزار صنعت قالب سازی نیز هم از حیث کاهش زمان ساخت و هم از نظر قابلیت ساخت قالب‌هایی با فرم‌های پیچیده پیشرفت قابل توجهی را به خود دیده است. پروسه تولید قالب به دو بخش طراحی و ساخت تقسیم میشود. در بخش طراحی، مهندس طراح (قالب ساز) با توجه به دانش و تجربه خود، اجراء، شکل و همچنین سیستم راهگاهی قالب را با استفاده از نرم‌افزارهایی مانند SOLIDWORKS، MECHANICAL DESKTOP، CATIA طراحی کرده و مدل سه بعدی قالب را می‌سازد که این مدل سه بعدی مبنای ماشینکاری قالب به وسیله ماشین CNC قرار می‌گیرد، سپس بعد از اتمام عملیات ماشینکاری فرایند مونتاژ قالب انجام میشود.
پروسه ساخت قالب به دو بخش تقسیم میشود: بخش اول مرحله طراحی قالب و بخش دوم شامل عملیات ماشینکاری و مونتاژ اجزای قالب است، برای طراحی قالب نیاز به نقشه فنی قطعه است که این نقشه از سفارش دهنده قالب دریافت میشود، سپس از روی این نقشه مدل سه بعدی قطعه با استفاده از یکی از نرم‌افزارهای CATIA، MECHANICAL DESKTOP و یا SOLIDWORKS در کامپیوتر ساخته میشود، پس از آن اجزای قالب که از روی آن قطعه تفکیک و طراحی میشود. بعد از مرحله طراحی نوبت به مرحله تولید می‌رسد، در اینجا ماشینکاری اجزای قالب روی چوب به وسیلهماشین فرز CNC صورت می‌گیرد. باری ماشینکاری اپراتور با نرم‌افزار POWERMILLL برنامه ماشینکاری را روی مدل سه بعدی که طراح به او داده است در کامپیوتر اجرا می‌کند، سپس این برنامه به ماشین CNC داده میشود و به صورت اتوماتیک روی چوب اجرا میشود، سپس این اجزا به ریخته گری فرستاده می‌شوند تا از روی آن قطعه فلزی ساخته میشود سپس این اجزا تنش گیری می‌شوند تا از دفرم شدن و تاب برداشتن آنها پس از عملیات ماشینکاری جلوگیری شود. پس از ماشینکاری روی اجزای فلزی قالب این اجزا توسط مونتاژکار قالب، مونتاژ می‌شوند.
قالب
قالب: ابزار شکل دهنده هر نوع محصول را قالب گویند به صورتی که محصول شکل دل پذیر و قابل قبول ومطلوب را پیدا کند (مصولات مانند: تصویر- صفحه‌ها از انواع مواد وشکل گوناگون - حجم‌های پر - حجم‌های تو خالی - میله‌ها). برای تولید یک محصولات به تعدادبالاازقالب درانواع گوناگون به عنوان ابزارسری سازی وتولیدانبوه استفاده میشود. نام و شیوه کار قالب‌ها بسته به نوع مواد مصرفی و نوع شکل دهی انها تغییر می‌کند. قالب‌ها بر اساس مواد محصول: قالبهای پلاستیک - فلزی - سیمانی - گلی - گچی - ازبست - شیشه - کاغذ - پلیمر - سرامیک - چوب - پارچه - فوم - سنگ - مواد خوراکی ... . قالب‌ها بر اساس شکل دهی وشیوه کار روی محصول: قالبهای پرسی - تزریقی - فشاری - درون گرمایی درون سرمایی - برشی - فرم دهی - خم کاری - اکسترود - لرزشی - فشار هیدرولیک - فشار باد - فشار اب - سایشی و... . قالب‌ها بر اساس جنس قالب: قالبهای فلزی - چوبی - پلیمری - ازبستی -سیمانی - گچی -گلی - پارچه - سنگ و لاستیکی و ... .
قالبهای پلاستیک
پلاستیک ها به دو گروه تقسیم می شوند:
ترموپلاستیک
ترموست (باکالیت)
- قالبهای ترموپلاستیک:
گروه ترموپلاستیک ها یا گرمانرما که بر اثر دیدن حرارت خمیده گشته وبا کم شدن میزان گرما سختی خود را بدست می آورند و تغییرات شیمیایی در آنها صورت نمی گیردو بعد از تزریق، شکل محفظه قالب را به خود می گیرد.
در قالب گیری تزریقی ماده ترموپلاست گرم محفظه قالب را پر می کند در این روش ماده ترموپلاست گرم و محفظه قالب سرد است که پس از تزریق مواده به شکل و فرم قالب در می آید و سخت می شود.
از دیدگاه دیگر مواد ترموپلاست به موادی گفته می شود که پس از یک یا چند بار مصرف در فرآیند تولید دوباره قابل استفاده می باشد. این مواد به شکل دانه یا پودر در ماشین تزریق ریخته می شود.
ساختمان قالبهای تزریقی:
قالب های پلاستیک ازنظر کلی به دونوع تقسیم می شوند:
1- قالبهای باراهگاه سرد
2- قالب های باراهگاه گرم
و نیز از نظر ساختمانی بر دونوع می باشند:
1- قالب های دو صفحه ای
2- قالبهای سه صفحه ای که تعداد صفحات قالب و خط جدایش آن ها بر اساس عواملی ماند تعداده حفره های قالب، شکل قطعه پلاستیکی، نوع ماشین تزریق،نوع مواد مصرفی و سیستم خروجی هوا و ... تعیین می شوند اصولاً در هر قالب تزریقی دو بخش اصلی وجود دارد.
1- بخش ثابت قالب (نیمه ثابت) که در این نیمه مواد گرم تزریقی پلاستیک تزریق می شوند.
2- بخش متحرک (نیمه محرک) که رد قسمت متحرک ماشین تزریق بسته می شوند و سیستم و مکانیزم بیرون اندازی قطعات اکثرادر آن قرار دارد.
... تعیین تعداد حفره ها و محفظه های قالب از نکات مهم طراحی قالب های تزریقی می باشد و قالب های پلاستیک در این زمینه بر 2 نوع هستند:
1- قالب های تک حفره ای
2- قالب های چند حفره ای
- قالب های تک حفره ای:
در مواردی از قالب های تک حفره ای استفاده می شوند که مقدار تولید قطعه پلاستیکی محدود می باشند. بنابراین طراحی و ساخت قالب های تک حفره ای از نظر زمان ساخت و مسائل اقتصادی - ارزان تر تمام خواهد شد.
قالبهای چند حفره ای:
اگر تعداد فرآورده های تولیدی زیاد باشد، بالاخص در مواردی که قطعه هم کوچک باشد از روش طراحی و ساخت قالب های چند حفره ای استفاده می شود.
قالب های ترموست (باکالیت):
گروه ترموست یا باکالیت یا گرما سخت ها که این گروه بر اثر حرارت دیدن سخت می شوند و باعث تغییرات شیمیایی در این مواد می شوندکه برآنها ترموست یا باکالیت می گویند.
در این روش قالب در حالت سرد می باشند و ممواد نیز سرد است و بعد از تغذیه، قالب را تحت حرارت قرار می دهند و مواد شکل وفرم محفظه قالب را به خود می گیرد و سخت می شود.
مواد ترموست یا دورپلاست ها تحت تاثیر فشار و حرارت c 170 تولید می شوند. ابتدا نرم شده و به حالت پلاستیک درمی آیند ولی بعد از مدتی سخت می شوند و خصوصیت اصلی این مواد آن است که پس از سخت شدن مجداً قابل نرم شدن و استفاده مجدد نیستند و در هیچ نوع ماده ضلالی قابل حل نمی باشند و پس از سخت شدن، تغییرات شیمیایی فهمی درآنها روی می دهد.
انواع قالبهای مواد ترموست (باکالیت)
در روش قالبگیری مواد ترموست، مواد درمحفظه قالب به مرور گرم و حرارت می بینند و بعد به داخل قالب گرم تغذیه می شوند و این مواد نرم شده شکل و فرم حفره و محفظه های قالب را ه بر اثر فشار قالب می گیرد و بر اثر تغییرات شیمیایی خنک و به بیرون قالب انداخته می شوند.
قالب گیری مواد ترموست با سه روش مشخص صورت می گیرد، البته از روش های دیگری مانند حدیده ای و ... استفاده می شود.
1- قالب گیری انتقالی
2- قالب گیری تحت فشار
3- قالب گیری تحت فشار پیستون
1- قالب گیری انتقالی:
در این روش مواد از درون یک یا چند کانال، تحت فشار از میان محفظه بازدهی به داخل حفره قالب تزریق می شوند وقالب قبل از شروع کار جفت و بسته می شود.
2- روش قالب گیری تحت فشار :
در روش قالب گیری تحت فشار پودر یا ساچمه ها یا قرص ها مواد در محفظه قالب ریخته می شود وبا بسته شدن قالب، تحت فشار و حرارت فرم قطعه دلخواه را می گیرد.
3- روش قالب گیری تحت فشار پیستون:
در روش قالب گیری تحت فشار پیستون مواد ترموست تحت فشار پیستون که شکل رویه ی قطعه کار را می سازد به درون محفظه و حفره قالب وارد می شود و تحت فشار وحرارت فرم لازم را می گیرد.
- فرآیند دایکاست:
در فرآیند دایکاست، مواد مذاب (که می توانند موادی مانند آلومینم و مس و غیره باشند) تحت فشار معینی به محفظه ی قالب هدایت می شود و با استفاده از این روش، قطعاتی با دقت بالا و فرم های پیچیده و تمیز را می توان تولید نمود معمولاً بعد از تولید احتیاج به عملیات دیگری مانند ماشین کاری و پرداخت کاری نمی باشد و فقط باید پلیسه و قطعات زاید را دور نمود.
از فرایای روش ریخته گری تحت فشار و دایکاست می توان به موارد ذیل اشاره کرد:
1- تولید قطعات دقیق با فرم های پیچیده
2- ساخت قطعات با دیواره های نازک و باریک
3- پرداخت کاری سطح خوب قطعات و صافی آنها
4- عدم نیاز به ماشین کاری بعد از تولید
5- استحکام قطعات در اثر سرعت سرد شدن
6- دقت ماهیچه گذاری در قالب های دایکاست
7- تولید انبوه در مرحله تولید بدلیل عمر و استحکام زیاد این قالب ها
- فرآیند اکستروژن نه
مکانیزم کلی اکستروژن عبارت از یک مارپیچ که حرکت خود را از یک موتور و گیربکس می گیرد و در سیلندری که به وسیله گرمکن های خارجی گرم می شود حرکت می کند و مواد پلاستیکی بصورت دانه از قیف داخل دستگاه ریخته می شود. بعد از ذوب شدن مواد و با فشار از دورن فرم قالب عبور کرده و به مرور که سرد شد شکل فرم قالب را به خود می گیرد اشکال مختلف قطعات پلاستیکی در حالتهای توخالی و توپر را با این روش تولید می نمایند.
مواد
