3 ماشینهای دایکاست با سیستم تزریق محفظه سرد عمودی
قابلهای تک حفره ای
این قالبها در موارد زیر به کار می روند.
1.درموقعی که قطعه به حدی است که بیش از یک حفره،قالب را آنقدر بزرگ می کند که قابل نسب روی ماشین مورد نظر نیست.
2.حجم ماده مذاب مورد نیاز برای یک قطعه تقریبأ به اندازه ظرفیت دستگاه است.
3.تولید قطعه آنقدر زیاد نیست که قالب بیش ازیک حفره وماشین بزرگتر اقتصادی باشد.
4.ماشین مناسب وبزرگ در دسترس نیست.
5.بیش از یک حفره مستلزم وجود کشویی وماهیچه های بیش از حد می باشد.
قالبهای چند حفره ای
قالبهای چند حفره ای به قالبهایی گفته می شود که دارای چند حفره مشابه برای تولید یک قطعه باشند. این قالبها دارای چند مزیت هستند.
اولأتعداد قطعه تولید شده درواحد زمان بیشتر است. ثانیأ کیفیت قطعه در برخی موارد بهتر است،زیرا بالانس حرارتی و مکانیکی بهتری در کفه های قالب به وجود می آید.از طرف دیگر این نوع قالبها مشکلات مخصوص به خود را دارند که از جمله می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1.مشکلات تولیدی را افزایش می دهند.
2.در برخی حالات ضایعات را افزایش می دهند.
3.تعداد ضرب در ساعات تا حدی کاهش می یابد.
4.امکان دارد که به دلیل چند حفره ای بودن قالب،به دستگاه دایکاست بزرگتری نیاز باشد.
به طور کلی تعداد قطعه مورد نیاز از عوامل اصلی تعیین کننده نوع قالب ،اعم از یک حفره ای یا چند حفره ای می باشد.طرح خود قطعه نیز ا ز دیگر عوامل مهم انتخاب نوع قالب است.در مورد قطعاتی که دارای تلرانسهای دقیق هستند جهت پیدا کردن اندازه های قالب مورد نظر باید توسط روش سعی وخطا اندازه های دقیق قالب را پیدا کرد تا پس از آنکه قطعه از قالب بیرون آمده اندازه مورد نظر را داشته باشد. در مورد قالبهای چند حفره ای حتی اگر تمام حفره ها دقیقأ به اندازه ماشین شده باشند باز هم احتمال این که تمام قطعات از نظر اندازه مشابه هم باشند کم است. البته واقعیت فوق به دلیل محل وشکل راهگاهها وگلوییهای تزریق برای هر حفره است. برای حصول کیفیت بهتر،دقیقترین راه آن است که محل و اندازه ماهیچه های داخل قالب پس از درست کردن راهگاهها وگلویی تزریق وآزمایش قالب تعیین گردد.در مورد ساخت قالبهای خیلی دقیق روش معمول آن است که بخشهایی از قطعه را که باید دارای اندازه دقیقی باشند،با قدری اضافه اندازه باقی می گذارند و قالب را آزمایش می کنند.پس از آنکه قالب آزمایش شد،با اطلاعات کاملی که در مورد مقادیر انقباض و دیگر عوامل کسب گردید،قسمتهایی که دارای دقت هستند ماشینکاری می شوند
قالبهای ترکیبی
قالبهای ترکیبی همان طور که قبلأ نیز گفته شده عبارتند از :قالبهایی که برای تزریق چند قطعه مختلف در یک قالب مورد استفاده قرار می گیرند که معمولأ این قطعات بعدأ روی هم مونتاژ شده ویک قطعه مصرفی راتشکیل می دهند.مسئله مهم درمورداین نوع قالب انتخاب درست اندازه و محل راهگاهها وگلویی تزریق می باشد.این مسئله به خاطر آن است که اختلاف در اندازه وشکل قطعات باعث می شود که یک نوع عدم تعادل مکانیکی وحرارتی در قالب به وجود آید.در این نوع قالبها نیز بهتراست ابتدا قالب آزمایش شده وبعد اندازه های دقیق ماشینکاری شوند.البته در مقایسه با قالبهای چند حفره ای به دلیل آنکه برای هرقطعه یک حفره درقطعه وجود دارد پس ازسعی وخطا قطعات دقیقتری رادرنهایت می توان تولید کرد.
مشکلات و محدودیتهای این نوع قالبها بطور خلاصه عبارتند از:
1.در یک گروه قطعه تولیدی ممکن است یک قطعه پیچیده وجود داشته باشد که راندمان تولید را پایین بیاورد و چون گروه قطعات باهم تزریق می شوند،بقیه قطعات که می توانستند با سرعت بیشتری تولید شوند نیز باید کند تر تولید شوند.
2.ممکن است در یک گروه قطعه یکی از قطعات به علت پیچیدگی دارای ضایعات زیاد باشد وچون همه قطعات معمولا برای تولید ومونتاژشدن روی یک مجموعه مورداستفاده قرار می گیرند،همیشه برخی قطعات گروه زیاد تولید می شوند و برخی کم .
قالب با یک کفشک وحفرههای قابل تعویض
طراحی این قالب به نحوی است که از یک دست کفشک مادر برای سوراخ کردن حفره های مختلف جهت تولید قطعات مختلف می توان استفاده کرد.در واقع ساخت قالب مادر یک نوع سرمایه گذاری به حساب می آید. دریک قالب باحفره های قابل تعویض،حفره ها ممکن است روی قطعات قابل جاگذاری ایجاد شوند ویا به طور مستقیم روی بلوک یکپارچه فولادی درست شوند.اصول اقتصادی نوع مناسب را تعیین می کند.دراین نوع قالبها باید راهگاهها در قسمت قابل تعویض طوری ساخته شوند که پس از مونتاژ درست در راستای کفشک مادر قرار گیرند.از سوی دیگر باید سیستم بست مناسبی طراحی وساخته شود،طوری که بتوان در حالی که کفشک مادر روی دستگاه تزریق قرار دارد حفره ها را باز کرده ویا نصب کرد.نازل وسیستم تزریق در حین تعویض حفره ها دست نخورد باقی می ماند. علاوه بر سیستم تزریق،مکانیزم پران نیزنیازی به اصلاح وتغییر ندارد.در این نوع قالب نیز هانند قالبهای چند حفره ای با وجود آنکه سرمایه گذاری قالبسازی برای قطعات مختلف کاهش می یابد ولی چون هر قطعه احتیاج به شرایط جدیدی برای تولید دارد(حرارت قالب،فشاروغیره )اشکالاتی در تنظیم به وجود می آید این مسئله خصوصأ برای قطعات با ضخامت دیواره متفاوت بیشتر مشهود است.
مواد مناسب برای ساخت قالبهای دایکاست
انتخاب مواد درجه اول بستگی به میزان تولید ونوع فلزی دارد که باید تزریق شود.
جدول فولادهای مناسب برای حفره های اصلی قالب پیشنهاد شده است
فولاد پیشنهادی برای تعداد ضرب | فلز تزریقی |
1000000ضرب 250000ضرب 50000ضرب | |
P20(b),H13(b) P20(a),(b) P20(a),(b) | آلیاژروی اندازه حفره حدودcm 3 |
4150 mod P20(a),(c) P20(a),(b) H13(b) 4150 mod | آلیاژروی اندازه حفره حدودcm10 |
H13,H11 H11,H13 H11,H13 | آلیاژهای آلومینیوم و منیزیوم |
………. ……….. H21,H20,H22 | آلیاژهای مس |
(a)280تا320درجه برینل باید سختی داده شوند،درمواقعی که صافی سطح زیاد مطرح نباشد می توان از فولاد 4140پیش سخت شده نیز استفاده کرد
(b)بیشتربرای جایگذاری حفره ها پیشنهاد می شود.
(c)سختی پذیری این فولاد زیاد مناسب نیست
جدول فولاد مناسب برای ماهیچه گذاری ،کشوییها وپرانها
فولادپیشنهادی | فلز تزریقی |
(a)ماهیچه ها و کشوئیها |
|
440B(b),H13,H11,H11 | آلیاژهای روی |
H13,H11,H12 | آلیاژهای آلومینیوم ومنیزیم |
H21,H20,H22 | مس |
(a) فولاد مناسب برای پرانها |
|
,7140,H11,H13 فولادهای نیتروره شده H12, | آلیاژهای روی |
,Z140,H11,H13 فولادهای نیتروره شدهH12, | آلیاژهای آلومینیوم-منیزوم |
H21,H20,H22 | مس |
(a)فولادهای استفاده شده برای قسمتهای متحرک جهت افزایش سایشی باید نیتروره شوند،مگر آنهایی که برای قالبهای تزریق آلیاژهای مس به کار روند
(b)فقط برای ماهیچه ها.
طراحی قالب:
طبیعتأ هرقالب باید شکل قطعه ای را داشته باشد که قرار است تولید شود ولی درساخت قالب عوامل زیر نباید از نظر دور بمانند :
1.شیب دیواره ها
2.اضافه اندازه برای انقباض مواد
3.در مورد قطعات خیلی دقیق،در نظرگرفتن انبساط حفره در اثر حرارت
ازطرف دیگر محل قرارگرفتن حفرۀاصلی درکفشکها به عوامل زیر بستگی دارد:
1.انتخاب محل خط جدایش قالب
2.محل کشوییها و ماهیچه های متحرک
3.انتخاب محل گلویی تزریق،طوری که در قسمتی از قطعه قرار گیرد که دارای حساسیت زیاد نباشد.
4.انتخاب محل گلویی تزریق،طوری که مواد ورودی به حفره با مانعی نظیر ماهیچه ها برخورد مستقیم نداشته باشد.
باید توجه کرد در دایکاست بهترین راهنمای طراح،تجربیات گذشته اوست ولی به هر صورت تغییرات جزئی ویا در مواردی تغییرات اساسی باید روی یک قالب ساخته شده صورت گیرد وچندین بار آزمایش شود تا این که نتیجه مطلوب به دست آید.
انقباض مواد
اندازه های حفره وماهیچه های قالب پس از در نظر گرفتن مقدار انقباض مواد،در اثر سرد شدن،تعیین می شوند.جدول زیر مقدار اضافه اندازه برای جبران انقباض یا جمع شدن مواد در موارد مختلف را نشان می دهد.
مواد تزریقی | اضافه اندازه پیشنهادی برای جبران انقباض مواد بر حسب میلیمتر اضافه اندازه به ازای هر میلیمترطول |
آلیاژهای روی | .005 mm/mm0 |
آلیاژهای آلومینیوم | 0.006 mm/mm |
آلیاژهای منیزیم | 0.008 mm/mm |
آلیاژهای مس | 0.008 - 0.018 mm/mm |
*توضیح این که اولأ مقادیر فوق به تناسب شکل واندازه قطعه تغییرپذیر هستند وثانیأ برای جلوگیری از پیچش قطعه شاید احتیاج باشد که در برخی از مقاطع تغییراتی در طراحی محصول داده شود.
شیب دیواره ها
برای اینکه قطعه به راحتی از درون قالب بیرون آید،دیواره های حفره ها باید همگی دارای شیب باشند.مقدار این شیب بستگی به نوع مواد تزریقی وارتفاع دیواره دارد.مقدار شیب دیواره،اثر بسیار تعیین کننده ای روی مقدار روغنکاری حفره ،سرعت تولید ودقت قطعه کار دارد.
شکل و محل خط جدایش قالب
هزینه ساخت وکارایی هر قالب بستگی به خط جدایش آن قالب دارد ودر نتیجه از اهمیت بالایی برخوردار است. در صورتی که شکل قطعه اجازه دهد بهترین نوع خط جدایش نوع مسطح آن است،زیرا اولأ ساخت قالب را آسانتر می کند وثانیأ بهترین آب بندی را بین دو کفه قالب به وجود می آورد.ساخت کشوییها وقسمتهای متحرک از موارد پر هزینه بوده ودر نتیجه ممکن است شرایط ایجاد کند که خط جدایش از حالت مسطح بیرون آید.
