مختصری برطراحی قالب (Mold Design)
طراحی ،مهارت در تلفیق دانش و تجربه است و طراح کسی است که می تواند هنرمندانه ازاین مهارت استفاده کند. برخی بر این باورند که طراحی امری غریزی است و بعضی آن را اکتسابی می دانند . آنچه مسلم است نقش ذوق و سلیقه فردی در فرآیند طراحی قابل انکار نیست و خلاقیت عنصر جدایی ناپذیر در مبحث طراحی است . در هر زمینه ای ،طرح های نو بر اساس شناخت و فهم دقیق و کامل طرح های قدیم و به کار بردن زیرکانه دانش ،خلاقیت و ذوق فردی در جهت افزایش و تکمیل کارآیی و رفع نواقص آنها شکل می گیرد.
طراحی قالب نیز فرآیندی است که سیر تکاملی خود را از طراحی مکانیزم های ساده تا پیچیده در این بستر طی کرده است . طراحان قالب همگام با پیشرفت های صنعتی و فن آوریهای نوین در رشته ساخت و تولید، با خلق طرح های نو، تاثیر زیادی بر فرآیند محصولات گذاشته اند.
مشکل عمده ای که مبتدیان در شروع کار طراحی قالب با ان روبه رو هستند این است که چگونه و از چه بخشی از قالب طراحی را آغاز کنند.
در عمل، نقشه قالب شامل سه نما است:یک نما از نیمه ی متحرک،یک نما از نیمه ی ثابت و یک برش جانبی از هر دو نیمه .در نقشه مونتاژ قالب (Mold Assembly Drawing )بایستی جزییات تا اندازه ای ترسیم شود که نقشه کش بتواند با استفاده از آن نقشه های اجرایی قطعات قالب را ترسیم نماید.مبتدیان میتوانند فقط دو نما از قالب را ترسیم نمایند معمولا این دو نیمه شامل یک نمای پلان از نیمه متحرک (Moving Mold ) و یک نمای برش جانبی از هر دو نیمه است.
بازبینی نقشه نهایی قالب آخرین مرحله طراحی قالب است.در این مرحله مهم باید خطاها تشخیص داده شده و تصحیح شوند.خطاها ممکن است خطای طراحی،نقشه کشی و یا ابعادی باشد.
پس از تکمیل نقشه ها نقشه کش فرصت خوبی دارد تا طرح را به طور کلی بازبینی کند.نقشه کش باید عملکرد هر جز در ساختمان قالب را برای داشتن یک قالب با راندمان خوب بررسی نماید.برای نقشه کش قالب، فرآیند بازبینی نقشه قالب ضروری است.در این فرآیند نقشه کش نباید خطاهای موجود در طرح را به نقشه های ساخت منتقل کند.در صورت عدم تشخیص یک خطا،قالب مطابق مشخصات و نقشه ها ساخته شده و در نتیجه زمان و هزینه (Time & Cost ) زیادی برای تصحیح باید متحمل شد.
طرح بایستی توسط یک طراح مستقل(یک بازبین نقشه)کنترل شود،این طراح نبایستی پیش از کنترل نقشه با طراحی ارتباطی داشته باشد تا بتواند طرح را بدون هیچ ذهنیت قبلی کنترل نماید.در هر حال کنترل مرحله ای نقشه توسط بازبین نباید مانع از کنترل کلی نقشه توسط خود نقشه کش شود
طراحی ،مهارت در تلفیق دانش و تجربه است و طراح کسی است که می تواند هنرمندانه ازاین مهارت استفاده کند. برخی بر این باورند که طراحی امری غریزی است و بعضی آن را اکتسابی می دانند . آنچه مسلم است نقش ذوق و سلیقه فردی در فرآیند طراحی قابل انکار نیست و خلاقیت عنصر جدایی ناپذیر در مبحث طراحی است . در هر زمینه ای ،طرح های نو بر اساس شناخت و فهم دقیق و کامل طرح های قدیم و به کار بردن زیرکانه دانش ،خلاقیت و ذوق فردی در جهت افزایش و تکمیل کارآیی و رفع نواقص آنها شکل می گیرد.
طراحی قالب نیز فرآیندی است که سیر تکاملی خود را از طراحی مکانیزم های ساده تا پیچیده در این بستر طی کرده است . طراحان قالب همگام با پیشرفت های صنعتی و فن آوریهای نوین در رشته ساخت و تولید، با خلق طرح های نو، تاثیر زیادی بر فرآیند محصولات گذاشته اند.
مشکل عمده ای که مبتدیان در شروع کار طراحی قالب با ان روبه رو هستند این است که چگونه و از چه بخشی از قالب طراحی را آغاز کنند.
در عمل، نقشه قالب شامل سه نما است:یک نما از نیمه ی متحرک،یک نما از نیمه ی ثابت و یک برش جانبی از هر دو نیمه .در نقشه مونتاژ قالب (Mold Assembly Drawing )بایستی جزییات تا اندازه ای ترسیم شود که نقشه کش بتواند با استفاده از آن نقشه های اجرایی قطعات قالب را ترسیم نماید.مبتدیان میتوانند فقط دو نما از قالب را ترسیم نمایند معمولا این دو نیمه شامل یک نمای پلان از نیمه متحرک (Moving Mold ) و یک نمای برش جانبی از هر دو نیمه است.
بازبینی نقشه نهایی قالب آخرین مرحله طراحی قالب است.در این مرحله مهم باید خطاها تشخیص داده شده و تصحیح شوند.خطاها ممکن است خطای طراحی،نقشه کشی و یا ابعادی باشد.
پس از تکمیل نقشه ها نقشه کش فرصت خوبی دارد تا طرح را به طور کلی بازبینی کند.نقشه کش باید عملکرد هر جز در ساختمان قالب را برای داشتن یک قالب با راندمان خوب بررسی نماید.برای نقشه کش قالب، فرآیند بازبینی نقشه قالب ضروری است.در این فرآیند نقشه کش نباید خطاهای موجود در طرح را به نقشه های ساخت منتقل کند.در صورت عدم تشخیص یک خطا،قالب مطابق مشخصات و نقشه ها ساخته شده و در نتیجه زمان و هزینه (Time & Cost ) زیادی برای تصحیح باید متحمل شد.
طرح بایستی توسط یک طراح مستقل(یک بازبین نقشه)کنترل شود،این طراح نبایستی پیش از کنترل نقشه با طراحی ارتباطی داشته باشد تا بتواند طرح را بدون هیچ ذهنیت قبلی کنترل نماید.در هر حال کنترل مرحله ای نقشه توسط بازبین نباید مانع از کنترل کلی نقشه توسط خود نقشه کش شود
نگهدارنده ها در قالب
1روشهای بستن اینسرتها
ملاحظه نمودید وقتی که تصمیم گرفتیم در یک طرح قالب اینسرتهای ماهیچه و حفره بکار ببریم می بایستی این اینسرتها را در محل خود نگهداشت.با محکم جا زدن اینسرت در نگهدارنده و رعایت انطباق صحیح و مناسب بین اینسرت و محل آن در نگهدارنده در هنگام مونتاژ ،انطباق خوبی بین حفره و ماهیچه ایجاد می شود.به طور خلاصه در یک نگهدارنده باید موارد زیر را در نظر گرفت:
۱- می بایستی در آن یک جاساز مناسب برای قرار گرفتن اینسرت وجود داشته باشد.
۲- برای تثبیت اینسرت بعد از قرار گرفتن در محل خود بایستی روشی جهت بستن آن در نگهدارنده در نظر گرفت.
۳- نگهدارنده می بایستی استحکام کافی را برای مقاومت در برابر نیروهای اعمالی به قالب داشته باشد.
2 جنس نگهدارنده
نگهدارنده معمولا از ورق فولادی متوسط با مشخصات BS970-O40 A15 ساخته می شود.در بعضی مواقع از جنس فولاد با کربن متوسطBS970-O80 M40 نیز استفاده میشود.برای مثال زمانی که اینسرت کوچک بوده و سطح موثر تزریق در مقایسه با سطح نشیمنگاه اینسرت بزرگ باشد فشار ایجاد شده در محفظه توسط مذاب تمایل دارد اینسرت را داخل حفره فرو برد .در این حالت استفاده از فولاد با کیفیت بهتر دارای این مزیت است که میزان فرورفتگی اینسرت در نگهدارنده کاهش می یابد.
1روشهای بستن اینسرتها
ملاحظه نمودید وقتی که تصمیم گرفتیم در یک طرح قالب اینسرتهای ماهیچه و حفره بکار ببریم می بایستی این اینسرتها را در محل خود نگهداشت.با محکم جا زدن اینسرت در نگهدارنده و رعایت انطباق صحیح و مناسب بین اینسرت و محل آن در نگهدارنده در هنگام مونتاژ ،انطباق خوبی بین حفره و ماهیچه ایجاد می شود.به طور خلاصه در یک نگهدارنده باید موارد زیر را در نظر گرفت:
۱- می بایستی در آن یک جاساز مناسب برای قرار گرفتن اینسرت وجود داشته باشد.
۲- برای تثبیت اینسرت بعد از قرار گرفتن در محل خود بایستی روشی جهت بستن آن در نگهدارنده در نظر گرفت.
۳- نگهدارنده می بایستی استحکام کافی را برای مقاومت در برابر نیروهای اعمالی به قالب داشته باشد.
2 جنس نگهدارنده
نگهدارنده معمولا از ورق فولادی متوسط با مشخصات BS970-O40 A15 ساخته می شود.در بعضی مواقع از جنس فولاد با کربن متوسطBS970-O80 M40 نیز استفاده میشود.برای مثال زمانی که اینسرت کوچک بوده و سطح موثر تزریق در مقایسه با سطح نشیمنگاه اینسرت بزرگ باشد فشار ایجاد شده در محفظه توسط مذاب تمایل دارد اینسرت را داخل حفره فرو برد .در این حالت استفاده از فولاد با کیفیت بهتر دارای این مزیت است که میزان فرورفتگی اینسرت در نگهدارنده کاهش می یابد.
3 انواع نگهدارنده
انواع مختلف نگهدارنده توسط طراحان برای ساده سازی ،انطباق اینسرت و جاساز و یا ساده سازی ماشین کاری نگهدارنده ابداع شده است.پنج نوع از رایج ترین نگهدارنده ها به شرح زیر است:
۱- نگهدارنده یکپارچه: (شکل زیر) برای استفاده از اینسرتهای چهار گوش و دایره ای مناسب می باشد.
انواع مختلف نگهدارنده توسط طراحان برای ساده سازی ،انطباق اینسرت و جاساز و یا ساده سازی ماشین کاری نگهدارنده ابداع شده است.پنج نوع از رایج ترین نگهدارنده ها به شرح زیر است:
۱- نگهدارنده یکپارچه: (شکل زیر) برای استفاده از اینسرتهای چهار گوش و دایره ای مناسب می باشد.
- نگهدارنده لقمه ای : فقط برای استفاده از اینسرتهای چهار گوش مناسب است.
۳- نگهدارنده لقمه ای دو صفحه ای :اگرچه این نوع نگهدارنده برای هر دو نوع اینسرت چهار گوش و گرد مناسب است ولی برای اینسرتهای گرد رایج تر است.
۴- نگهدارنده قالبهای اسپلیتی:این نوع برای قالبهایی که نیاز به اسپلیت دارند مناسب است.(قالب نوع اسپلیتی).
۵- نگهدارنده صفحه ای:این نوع نگهدارنده در بعضی موارد خاص برای انسرتهای چهارگوش و گرد مناسب است.
۳- نگهدارنده لقمه ای دو صفحه ای :اگرچه این نوع نگهدارنده برای هر دو نوع اینسرت چهار گوش و گرد مناسب است ولی برای اینسرتهای گرد رایج تر است.
۴- نگهدارنده قالبهای اسپلیتی:این نوع برای قالبهایی که نیاز به اسپلیت دارند مناسب است.(قالب نوع اسپلیتی).
۵- نگهدارنده صفحه ای:این نوع نگهدارنده در بعضی موارد خاص برای انسرتهای چهارگوش و گرد مناسب است.
نگهدارنده یکپارچه
ساخت این نگهدارنده با گونیا کاری یک فولاد مناسب آغاز شده و سپس در روی نگهدارنده یک جاساز به عمق مورد نیاز ماشینکاری می شود.این حفره متناسب با شکل اینسرت گرد یا چهارگوش است.
ساخت جاساز گرد ساده تر است .با عملیات بورینگ کاری و سنگ زنی یک جاساز برای نصب اینسرت بر روی نگهدارنده ایجاد می شود.این عملیات باعث ایجاد دقت ابعادی خوب در قالب می شود.در شکل بالا(c ) نگهدارنده مناسب برای اینسرتهای گرد نشان داده شده است.اینسرتها در محل خود با پیچ های آلن از پشت بسته می شوند.
ساخت یک جاساز مناسب برای اینسرتهای چهار گوش مشکل تر و پر هزینه تر از ساخت جاسازهای گرد است.در این حالت بلوک نگهدارنده روی یک ماشین فرز عمودی بسته شده و مانند شکل بالا با یک تیغه فرز انگشتی جاساز مورد نظر به وجود می آید.در هر حال در گوشه های جاساز اثر شعاع تیغه فرز انگشتی باقی می ماند.بنابراین بایستی حتی الامکان از یک تیغه فرز انگشتی کوچکتر استفاده نمود.به این دلیل طراح مقید است یک شعاع بزرگ در گوشه جاساز نگهدارنده برای اینکه بتوان از تیغه فرز استفاده نمود در طرح خود در نظر بگیرد،زیرا اگر شعاع کمتر انتخاب شود بایستی از تیغه فرز با قطر کوچکتر استفاده کرد که نهایتا باعث افزایش هزینه های ماشین کاری به دلیل افزایش زمان عملیات ماشین کاری می شود.گوشه های اینسرتهای چهارگوش به دلیل روش ساخت آنها تیز است و لازم است که تصمیم گرفته شود یک شکل مناسب روی هر گوشه اینسرت اعمال شود و یا اینکه در جاساز محل مناسبی برای گوشه های اینسرت ایجاد شود.اکنون هر دو روش را بررسی خواهیم کرد .در دو روش نخست اصطلاحات اینسرت و در روش دوم اصطلاحات روی جاساز نگهدارنده اعمال می شود.
ساخت این نگهدارنده با گونیا کاری یک فولاد مناسب آغاز شده و سپس در روی نگهدارنده یک جاساز به عمق مورد نیاز ماشینکاری می شود.این حفره متناسب با شکل اینسرت گرد یا چهارگوش است.
ساخت جاساز گرد ساده تر است .با عملیات بورینگ کاری و سنگ زنی یک جاساز برای نصب اینسرت بر روی نگهدارنده ایجاد می شود.این عملیات باعث ایجاد دقت ابعادی خوب در قالب می شود.در شکل بالا(c ) نگهدارنده مناسب برای اینسرتهای گرد نشان داده شده است.اینسرتها در محل خود با پیچ های آلن از پشت بسته می شوند.
ساخت یک جاساز مناسب برای اینسرتهای چهار گوش مشکل تر و پر هزینه تر از ساخت جاسازهای گرد است.در این حالت بلوک نگهدارنده روی یک ماشین فرز عمودی بسته شده و مانند شکل بالا با یک تیغه فرز انگشتی جاساز مورد نظر به وجود می آید.در هر حال در گوشه های جاساز اثر شعاع تیغه فرز انگشتی باقی می ماند.بنابراین بایستی حتی الامکان از یک تیغه فرز انگشتی کوچکتر استفاده نمود.به این دلیل طراح مقید است یک شعاع بزرگ در گوشه جاساز نگهدارنده برای اینکه بتوان از تیغه فرز استفاده نمود در طرح خود در نظر بگیرد،زیرا اگر شعاع کمتر انتخاب شود بایستی از تیغه فرز با قطر کوچکتر استفاده کرد که نهایتا باعث افزایش هزینه های ماشین کاری به دلیل افزایش زمان عملیات ماشین کاری می شود.گوشه های اینسرتهای چهارگوش به دلیل روش ساخت آنها تیز است و لازم است که تصمیم گرفته شود یک شکل مناسب روی هر گوشه اینسرت اعمال شود و یا اینکه در جاساز محل مناسبی برای گوشه های اینسرت ایجاد شود.اکنون هر دو روش را بررسی خواهیم کرد .در دو روش نخست اصطلاحات اینسرت و در روش دوم اصطلاحات روی جاساز نگهدارنده اعمال می شود.
روش اول
1- یک شعاع برابر شعاع گوشه های جاساز نگهدارنده روی گوشه های تیز اینسرت اعمال می شود.در این روش دو شعاع روی یکدیگر دقیقا جفت شده و سطح قالب صاف و بدون درز است که بسیار مطلوب میباشد.اما به خاطر انطباق دقیق شعاع در گوشه های اینسرت روش پر هزینه ای است.(شکل ۱۴a ).
2- در گوشه های اینسرت پخ ˚۴۵ زده شود(شکل ۱۴b ). این پخ ها از انطباق شعاعی دقیق که در روش قبل توضییح داده شد بی نیاز می کند و برای ساخت کم هزینه تر است.
3- با عملیات ساده ماشین کاری می توان در گوشه های حفره یک فرورفتگی ایجاد کرد.(شکل c14 ).این روش بسیار ساده و قابل دستیابی است .با یک تیغه فرز انگشتی در گوشه های حفره به وجود آمده از تیغه فرز ماشین کاری شده و از بین می رود.(روش های ۲ و ۳ هر کدام از روش ۱ کم هزینه تر است) عیب این روش ها این است که ممکن است مواد پلاستیک در شکافهای باز فرو رود .خالی کردن این مواد به سختی امکان پذیر است.اگر مواد اضافی زیاد باشد امکان خراب شدن سطح مقابل قالب نیز وجود دارد.
هر سه روش فوق دارای یک عیب مشترک هستند.دیواره های حفره را نمی توان عملیات سنگ زنی نمود به این دلیل عملیات دستی زیادی برای جازدن اینسرت در حفره بایستی انجام شود.
4 - در شکل روش ماشین کاری برای ساخت یک نگهدارنده نشان داده شده است.در این روش امکان سنگ زنی دیواره های جاساز وجود دارد و همچنین اینسرتهای با گوشه های تیز را نیز می توان در داخل حفره بست.بلوک نگهدارنده ابتدا روی ماشین فرز چاک زده می شود.قسمت میانی با فرز انگشتی براده برداری می شود.یک عیب روش ۴ در استفاده از سنگ باریک نعلبکی شکل است تا از این شیارها بتواند عبور کند.در هر حال در این روش نیز عیب روش های ۲ و ۳ وجود دارد و امکان رفتن پلاستیک به داخل چاکها وجود دارد که می توان با یکسری تیغه از فولاد کم کربن این شیارها را پر نمود. اگر چه در شکلهای نشان داده شده شکل خارجی بدنه نگهدارنده ها چهارگوش است ولی می توان آنها را با شکل خارجی گرد نیز طراحی نمود.
1- یک شعاع برابر شعاع گوشه های جاساز نگهدارنده روی گوشه های تیز اینسرت اعمال می شود.در این روش دو شعاع روی یکدیگر دقیقا جفت شده و سطح قالب صاف و بدون درز است که بسیار مطلوب میباشد.اما به خاطر انطباق دقیق شعاع در گوشه های اینسرت روش پر هزینه ای است.(شکل ۱۴a ).
2- در گوشه های اینسرت پخ ˚۴۵ زده شود(شکل ۱۴b ). این پخ ها از انطباق شعاعی دقیق که در روش قبل توضییح داده شد بی نیاز می کند و برای ساخت کم هزینه تر است.
3- با عملیات ساده ماشین کاری می توان در گوشه های حفره یک فرورفتگی ایجاد کرد.(شکل c14 ).این روش بسیار ساده و قابل دستیابی است .با یک تیغه فرز انگشتی در گوشه های حفره به وجود آمده از تیغه فرز ماشین کاری شده و از بین می رود.(روش های ۲ و ۳ هر کدام از روش ۱ کم هزینه تر است) عیب این روش ها این است که ممکن است مواد پلاستیک در شکافهای باز فرو رود .خالی کردن این مواد به سختی امکان پذیر است.اگر مواد اضافی زیاد باشد امکان خراب شدن سطح مقابل قالب نیز وجود دارد.
هر سه روش فوق دارای یک عیب مشترک هستند.دیواره های حفره را نمی توان عملیات سنگ زنی نمود به این دلیل عملیات دستی زیادی برای جازدن اینسرت در حفره بایستی انجام شود.
4 - در شکل روش ماشین کاری برای ساخت یک نگهدارنده نشان داده شده است.در این روش امکان سنگ زنی دیواره های جاساز وجود دارد و همچنین اینسرتهای با گوشه های تیز را نیز می توان در داخل حفره بست.بلوک نگهدارنده ابتدا روی ماشین فرز چاک زده می شود.قسمت میانی با فرز انگشتی براده برداری می شود.یک عیب روش ۴ در استفاده از سنگ باریک نعلبکی شکل است تا از این شیارها بتواند عبور کند.در هر حال در این روش نیز عیب روش های ۲ و ۳ وجود دارد و امکان رفتن پلاستیک به داخل چاکها وجود دارد که می توان با یکسری تیغه از فولاد کم کربن این شیارها را پر نمود. اگر چه در شکلهای نشان داده شده شکل خارجی بدنه نگهدارنده ها چهارگوش است ولی می توان آنها را با شکل خارجی گرد نیز طراحی نمود.
نگهدارنده لقمه ای
روش دیگر برای ساخت یک نگهدارنده مناسب برای اینسرتهای چهارگوش و غلبه بر مشکلات نگهدارنده های یکپارچه استفاده از نگهدارنده لقمه ای مطابق شکل (a-14) است. حفره به صورت یک شیار در طول نگهدارنده ایجاد شده و با دو لقمه در دو انتهای شیار مسدود و فضای مناسب برای اینسرت چهارگوش ایجاد می شود.برای جلوگیری از حرکت جانبی لقمه ها ،یک خار زیر هر لقمه تعبیه شده است تا در جاساز نگهدارنده از حرکت جانبی لقمه جلوگیری نماید.این لقمه ها با پیچ های آلن بسته می شوند.مزیت این روش این است که کناره ها و کف حفره را می توان عملیات سنگ زنی نمود.همچنین دیواره های لقمه را نیز می توان سنگ زنی نمود.این بدان معنی است که انطباق اینسرت چهارگوش در محل خود ساده تر انجام خواهد شد.در هر حال این نگهدارنده به دلیل یکپارچه نبودن دیواره ها استحکام نگهدارنده نوع یکپارچه را ندارد.
ابعاد لقمه بایستی به نحوی باشد که نسبت پهنا به عمق۳:۲ باشد.برای مثال یک حفره به عمق ۵۰ میلیمتر(۲ اینچ) بایستی دارای عرضی معادل ۷۵ میلیمتر (۳ اینچ) باشد.این موضوع ممکن است یک عیب داشته باشد و آن در زمان طراحی است که در صورت داشتن عمق زیاد اینسرت ممکن است ابعاد کلی قالب (در نمای پلان) نیز زیاد شود.
روش دیگر برای ساخت یک نگهدارنده مناسب برای اینسرتهای چهارگوش و غلبه بر مشکلات نگهدارنده های یکپارچه استفاده از نگهدارنده لقمه ای مطابق شکل (a-14) است. حفره به صورت یک شیار در طول نگهدارنده ایجاد شده و با دو لقمه در دو انتهای شیار مسدود و فضای مناسب برای اینسرت چهارگوش ایجاد می شود.برای جلوگیری از حرکت جانبی لقمه ها ،یک خار زیر هر لقمه تعبیه شده است تا در جاساز نگهدارنده از حرکت جانبی لقمه جلوگیری نماید.این لقمه ها با پیچ های آلن بسته می شوند.مزیت این روش این است که کناره ها و کف حفره را می توان عملیات سنگ زنی نمود.همچنین دیواره های لقمه را نیز می توان سنگ زنی نمود.این بدان معنی است که انطباق اینسرت چهارگوش در محل خود ساده تر انجام خواهد شد.در هر حال این نگهدارنده به دلیل یکپارچه نبودن دیواره ها استحکام نگهدارنده نوع یکپارچه را ندارد.
ابعاد لقمه بایستی به نحوی باشد که نسبت پهنا به عمق۳:۲ باشد.برای مثال یک حفره به عمق ۵۰ میلیمتر(۲ اینچ) بایستی دارای عرضی معادل ۷۵ میلیمتر (۳ اینچ) باشد.این موضوع ممکن است یک عیب داشته باشد و آن در زمان طراحی است که در صورت داشتن عمق زیاد اینسرت ممکن است ابعاد کلی قالب (در نمای پلان) نیز زیاد شود.
گهدارنده دو صفحه ای
این نوع نگهدارنده از دو صفحه تشکیل شده است که به نامهای صفحه قالب و صفحه پشت بند نام گذاری می شوند.صفحه قالب با ماشین کاری یک جاساز به شکل مورد نظر در یک صفحه نگهدارنده ساخته می شود. شکل(۱۴b,c) برای هر دو شکل اینسرتهای چهار گوش و گرد مناسب است .کف اینسرت روی صفحه پشت بند نگهداشته شده و صفحه پشت توسط تعدادی پیچ آلن به صفحه قالب بسته شده است.اینسرتها با روشهای رایج بسته میشوند.،این روشها عبارتند از بستن با پیچهای آلنی که از صفحه پشت عبور می کنند و یا با استفاده از لبه دار کردن اینسرت.(از این روش بیشتر استفاده می شود)
در روش دوم بایستی یک حفره در کف جاساز در صفحه نگهدارنده ایجاد کرد.اینسرت در محل خود با صفحه پشت بند تثبیت شده است.این نوع نگهدارنده مشخصاً برای اینسرتهای کوچکی که فضای کافی برای بستن با پیچ را ندارند مناسب است.همچنین در طرح قالبهای چند محفظه ای با اینسرتهای گرد نیز کاربرد دارد.
توجه داشته باشید که صفحه پشت بند نشیمنگاه اینسرت می باشد و برای اطمینان این صفحه سنگ زنی می شود.این صفحه بایستی ضخامت کافی داشته تا تحمل مقاومت در برابر نیروی اعمال شده در زمان تزریق را از طریق اینسرت را داشته باشد.
این نوع نگهدارنده از دو صفحه تشکیل شده است که به نامهای صفحه قالب و صفحه پشت بند نام گذاری می شوند.صفحه قالب با ماشین کاری یک جاساز به شکل مورد نظر در یک صفحه نگهدارنده ساخته می شود. شکل(۱۴b,c) برای هر دو شکل اینسرتهای چهار گوش و گرد مناسب است .کف اینسرت روی صفحه پشت بند نگهداشته شده و صفحه پشت توسط تعدادی پیچ آلن به صفحه قالب بسته شده است.اینسرتها با روشهای رایج بسته میشوند.،این روشها عبارتند از بستن با پیچهای آلنی که از صفحه پشت عبور می کنند و یا با استفاده از لبه دار کردن اینسرت.(از این روش بیشتر استفاده می شود)
در روش دوم بایستی یک حفره در کف جاساز در صفحه نگهدارنده ایجاد کرد.اینسرت در محل خود با صفحه پشت بند تثبیت شده است.این نوع نگهدارنده مشخصاً برای اینسرتهای کوچکی که فضای کافی برای بستن با پیچ را ندارند مناسب است.همچنین در طرح قالبهای چند محفظه ای با اینسرتهای گرد نیز کاربرد دارد.
توجه داشته باشید که صفحه پشت بند نشیمنگاه اینسرت می باشد و برای اطمینان این صفحه سنگ زنی می شود.این صفحه بایستی ضخامت کافی داشته تا تحمل مقاومت در برابر نیروی اعمال شده در زمان تزریق را از طریق اینسرت را داشته باشد.
نگهدارنده ویژه قالبهای اسپلیتی
زمانی که در طرح یک قالب استفاده از اسپلیت ها ضروری باشد،برای قفل کردن اسپلیت در جایگاه خودش نیاز به این نوع نگهدارنده ها می باشد.
۱- نوع کانال باز: این نوع برای اسپلیت های مستطیلی شکل استفاده شده و با ماشین کاری یک کانال در پهنای صفحه نگهدارنده ایجاد می شود.کناره های کانال دارای شیب یا زاویه ای مانند می باشد.
ماشین کاری این نگهدارنده نسبتا ساده و سنگ زنی همه سطوح آن امکانپذیر است.کناره های شیب دار کانال در معرض سایش بوده و بنابراین معمولاً از ضخامت ضد سایش استفاده می شود.این صفحات از جنس فولاد کم کربن ساخته می شوند و با عملیات حرارتی (سمانتاسیون) مقاومت سطح را در برابر سایش افزایش می دهند.به دلیل استفاده از این صفحات می توان صفحه نگهدارنده اصلی را از جنس فولاد کم کربن انتخاب کرد.
۲- نوع کانال بسته: برای اسپلیت های عمیق معمولاً از نگهدارنده نوع بسته به جای نوع کانال باز استفاده می شود.این نگهدارنده با ماشین کاری یک حفره گرد شیب دار یا چهار گوش شیب دار در داخل آن به دست می آید.از نظر اقتصادی نوع گرد آن برتری دارد ولی معمولاً این نوع را فقط می توان در قالبهای تک محفظه ای بکار برد.
زمانی که در طرح یک قالب استفاده از اسپلیت ها ضروری باشد،برای قفل کردن اسپلیت در جایگاه خودش نیاز به این نوع نگهدارنده ها می باشد.
۱- نوع کانال باز: این نوع برای اسپلیت های مستطیلی شکل استفاده شده و با ماشین کاری یک کانال در پهنای صفحه نگهدارنده ایجاد می شود.کناره های کانال دارای شیب یا زاویه ای مانند می باشد.
ماشین کاری این نگهدارنده نسبتا ساده و سنگ زنی همه سطوح آن امکانپذیر است.کناره های شیب دار کانال در معرض سایش بوده و بنابراین معمولاً از ضخامت ضد سایش استفاده می شود.این صفحات از جنس فولاد کم کربن ساخته می شوند و با عملیات حرارتی (سمانتاسیون) مقاومت سطح را در برابر سایش افزایش می دهند.به دلیل استفاده از این صفحات می توان صفحه نگهدارنده اصلی را از جنس فولاد کم کربن انتخاب کرد.
۲- نوع کانال بسته: برای اسپلیت های عمیق معمولاً از نگهدارنده نوع بسته به جای نوع کانال باز استفاده می شود.این نگهدارنده با ماشین کاری یک حفره گرد شیب دار یا چهار گوش شیب دار در داخل آن به دست می آید.از نظر اقتصادی نوع گرد آن برتری دارد ولی معمولاً این نوع را فقط می توان در قالبهای تک محفظه ای بکار برد.
نگهدارنده صفحه ای
اینسرت را می توان مستقیماً روی صفحه نگهدارنده نصب نمود.در این سیستم از هیچگونه تکیه گاه یا موقعیت دنده جانبی استفاده نشده و ابعاد اینسرت بایستی به شکلی باشد که مقاومت کافی را در برابر نیروهای اعمال شده در زمان تزریق داشته باشد تا از هرگونه تغییر شکل در آن جلوگیری شود.برای جلوگیری از هرگونه دررفتگی اینسرت را باید با پیچ و پین به صفحه نگهدارنده بست.عموماًاز این طرح برای تولید اولیه و محدود ،جهت آزمایش کردن طرح و قبل از اقدام به برنامه ریزی گسترده برای ابزارسازی استفاده می شود.
اینسرت را می توان مستقیماً روی صفحه نگهدارنده نصب نمود.در این سیستم از هیچگونه تکیه گاه یا موقعیت دنده جانبی استفاده نشده و ابعاد اینسرت بایستی به شکلی باشد که مقاومت کافی را در برابر نیروهای اعمال شده در زمان تزریق داشته باشد تا از هرگونه تغییر شکل در آن جلوگیری شود.برای جلوگیری از هرگونه دررفتگی اینسرت را باید با پیچ و پین به صفحه نگهدارنده بست.عموماًاز این طرح برای تولید اولیه و محدود ،جهت آزمایش کردن طرح و قبل از اقدام به برنامه ریزی گسترده برای ابزارسازی استفاده می شود.
مقایسه کلی بین انواع نگهدارنده ها
۱در جدول زیر توانایی نسبی هر نوع نگهدارنده مشخص شده است.در این جدول به سهولت در موارد ماشین کاری ،سنگ زنی،جازدن اینسرت و استحکام نسبی اشاره شده است.دامنه اعداد از ۰ تا ۱۰ است.عدد یک بیان کننده بیشترین مشکل در ماشین کاری،سنگ زنی و جازدن اینسرت است و در بحث استحکام عدد یک بدان معنی است که قطعه ضعیف می باشد.عدد ۱۰ مشخص کننده یک مفهوم کاملاً متضاد با عدد یک است.به سادگی مشاهده می شود که تعدادی از نگهدارنده ها در بعضی از موارد مطرح شده عدد بالایی داشته و در بعضی موارد عدد پایین تری دارند.در واقع هیچ نگهدارنده ای حالت مطلوب را نداشته و دارای همه شرایط به طور کامل نمی باشد و این طراح است که با توجه به طرح خود می بایستی تصمیم بگیرد که کدامیک مناسبتر است.
۱در جدول زیر توانایی نسبی هر نوع نگهدارنده مشخص شده است.در این جدول به سهولت در موارد ماشین کاری ،سنگ زنی،جازدن اینسرت و استحکام نسبی اشاره شده است.دامنه اعداد از ۰ تا ۱۰ است.عدد یک بیان کننده بیشترین مشکل در ماشین کاری،سنگ زنی و جازدن اینسرت است و در بحث استحکام عدد یک بدان معنی است که قطعه ضعیف می باشد.عدد ۱۰ مشخص کننده یک مفهوم کاملاً متضاد با عدد یک است.به سادگی مشاهده می شود که تعدادی از نگهدارنده ها در بعضی از موارد مطرح شده عدد بالایی داشته و در بعضی موارد عدد پایین تری دارند.در واقع هیچ نگهدارنده ای حالت مطلوب را نداشته و دارای همه شرایط به طور کامل نمی باشد و این طراح است که با توجه به طرح خود می بایستی تصمیم بگیرد که کدامیک مناسبتر است.
سرد کاری قالب
رزین نرم پس از ورود به داخل قالب باید به سرعت سرد شود. فرایند سرد کردن به قطعات قالب گرفته شده این امکان را می دهد تا به هنگام خروج از قالب شکل مطلوب خود را حفظ کنند. اگر فرایند سرد کردن انجام نشود، رزین نرم داغ به صورت طبیعی فولاد قالب را تا جایی گرم می کند که سرد کردن نمی تواند شکل قطعه جامد را به دست بدهد. دمای قالب از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می باشد، چرا که بخشی از چرخه کلی سرد کاری تابع این فاکتور می باشد. راه های مختلفی برای انجام سرد کاری قالب وجود دارد.
مواد رایج سرد کاری قالب هوا، آب و ترکیب آب/اتیلن گلیکول می باشند. هوا به تابش حرارتی از فولاد پایه قالب مربوط می شود. آب از میان راه های موجود در فولاد قالب به منظور خارج کردن گرما عبور می کند. آب/اتیلن گلیکول برای مواردی مورد استفاده قرار می گیرد که به سردکاری بیشتری نیاز است و همچنین برای خارج کردن گرما از معابر حرکت می کند.
رزین نرم پس از ورود به داخل قالب باید به سرعت سرد شود. فرایند سرد کردن به قطعات قالب گرفته شده این امکان را می دهد تا به هنگام خروج از قالب شکل مطلوب خود را حفظ کنند. اگر فرایند سرد کردن انجام نشود، رزین نرم داغ به صورت طبیعی فولاد قالب را تا جایی گرم می کند که سرد کردن نمی تواند شکل قطعه جامد را به دست بدهد. دمای قالب از اهمیت بسیار زیادی برخوردار می باشد، چرا که بخشی از چرخه کلی سرد کاری تابع این فاکتور می باشد. راه های مختلفی برای انجام سرد کاری قالب وجود دارد.
مواد رایج سرد کاری قالب هوا، آب و ترکیب آب/اتیلن گلیکول می باشند. هوا به تابش حرارتی از فولاد پایه قالب مربوط می شود. آب از میان راه های موجود در فولاد قالب به منظور خارج کردن گرما عبور می کند. آب/اتیلن گلیکول برای مواردی مورد استفاده قرار می گیرد که به سردکاری بیشتری نیاز است و همچنین برای خارج کردن گرما از معابر حرکت می کند.
شکل نشان داده شده در این جا، تصویر سطح مقطع پایه ی قالب با بخش قالب گرفته شده و سیستم راهگاهی آن را نشان می دهد. رزین نرم داغ فولادهای قالب اطراف خود را گرم خواهد کرد. مقداری از این گرما به صفحات ماشین به روش هدایت منتقل خواهد شد و مقداری به هوای اطراف پایه ی قالب به صورت تابش منتقل خواهد شد.
این شکل، تصویر سطح مقطع پایه ی قالب با بخش قالب گرفته شده و سیستم راهگاهی آن را نشان می دهد. کانال های آب از میان حفره ی قالب و فولاد ماهیچه مته کاری شده اند. این کانال ها چرخه ی آب را برای خارج کردن گرمای انتقال داده شده (به صورت هدایت) به قطعه ی قالب گرفته شده فراهم می سازند. دمای آب، جریان و فشار قابل تنظیم می باشند.