قالب دایکاست

[bigbang]

قالبهای دایکاست:
قالب دایکاست عبارت است از یک قالب دایمی فلزی بر روی یک ماشین ریخته گری تحت فشار،که برای تولید قطعات ریختگی تحت فشار به کار می رود.این قالب دارای یک حفره است که شامل فضای داخلی با کناره ها و ابعاد قطعه مورد ریخته گری می باشد.هدایت کردن فلز مذاب به درون حفره قالب توسط کانالهایی انجام می شود که به آن سیستم مدخل تزریق- راهگاه- گلویی گفته می شود.هر قالب دایکاست از دو قسمت تشکیل شده است تا بتوان قطعه را بعد از انجماد از حفره قالب بیرون آورد.اجزاء قالب دایکاست که با فلز ریختگی مذاب در تماس هستند ،از فولاد گرم کار و یا از آلیاژهای مخصوص نسوز و مقاوم در برابر تغیی دما ساخته می شوند.سایر اجزاء از جنس فولاد غیر آلیاژی با استحکامی متناسب با شرایط داده شده بارگذاری هستند.

• ساختمان قالب
  در زیر جنبه های مهم طراحی قالب مورد بررسی قرار می گیرند
  1. تقسیم قالبهمانطور که ذکر شد ،هر قالب دایکاست به صورت دو تکه است،یعنی قالب از یک نیمه ثابت (طرف تزریق) و یک نیمه متحرک (طرف بیرون انداز) تشکیل شده است.نیمه ثابت قالب (نیمه تزریق قالب) به کفشک ثابت ماشین ریخته گری تحت فشار مونتاژ میشود.در حالی که نیمه متحرک قالب( نیمه بیرون انداز قالب) به کفشک متحرک محکم می شود.هر دو نیمه قالب در حالت آماده تزریق بسته هستند و با نیروی بسته نگهدارنده ای که از طرف ماشین ایجاد می گردد در حالت بسته نگه داشته می شوند.سطح تماس هر دو نیمه قالب ،سطح جدایش نامیده می شود.
     شکل ۱۳ ساختمان یک قالب دایکاست را به طور شماتیک نشان می دهد.نیمه تزریق قالب اصولا از دو جزء تشکیل شده است،یکی صفحه قالب برای طرف تزریق و دیگری صفحه مونتاژ پشت آن جهت محکم کردن به کفشک پشتی ماشین،مثلا توسط بستهای روبند .نیمه بیرون انداز یا متحرک قالب همیشه به یک بیرون انداز قطعه تزریقی مجهز می باشد برای این منظور یک گیرنده قالب مناسبی در پشت نیمه متحرک قالب پیش بینی شده است که می تواند به عنوان مثال از یک صفحه مونتاژ با دو عدد زوار بهعنوان قطعات فاصله انداز تشکیل شده باشد، به طوری که از این طریق فضای کافی برای ساخت صفحه پران و صفحه پشت بند پران با پینهای مونتاژ شده پران در آنها در جهت بسته شدن قالب به وجود آید.چندین پیچ به عنوان مغزی کششی از میان زوارها ،صفحات مونتاژ را به هم متصل می کنند .شکل ۱۴ این موضوع را نشان می دهد و در شکل ۱۵ چند مثال جهت اتصال نیمه متحرک قالب مشاهده می شود.برای قالبهای کوچکتر می توان به جای زوارها از قطعات فاصله انداز استوانه ای یا جعبه بیرون انداز از جنس چدن خاکستری یا فولاد ریختگی به صورت قطعه استاندارد نیز استفاده نمود.هر ماشین ریخته گری تحت فشار دارای یک واحد پران جهت عمل کردن قسمت پران سمت قالب می باشد.

با توجه به اینکه بیرون انداختن قطعه ریختگی اساسا در نیمه متحرک قالب انجام می شود ،بایستس مواظب بود که قطعه تزریق شده هنگام بازشدن قالب همراه این نیمه به طور مطمئن باقی بماند و به نیمه ثابت قالب نچسبد.

a ) گرفتن قطعه ریختگی تخت با حداقل پخ در قالب
b ) گرفتن قطعه ریختگی توسط پخهای گوناگون
C ), d ) گرفتن قطعه ریختگی با انقباض روی ماهیچه های ثابت و مغزیهای قالب
e ) , f ) گرفتن قطعه ریختگی به وسیله ماهیچه های متحرک
در شکل ۱۶ چند مثال در این مورد نشاندار شده است.یک قطعه ریختگی تخت صفحه ای شکل به صورت مناسبی کاملا در نیمه بیرون انداز قرار گرفته است و برای قالبفقط پخهای بسیار جزئی در نظر گرفته شده است.راهگاه تزریق و گلویی بایستی در صورت امکان فقط در صفحه متحرک قالب قرار داده شوند.البته تنها اقدام گرفته شدن نطمئن ریختگی ا در نیمه متحرک قالب تضمین نمی کند. اما در عمل اینگونه قطعات معمولا مقداری جزئی تفکیک شده اند و دارای برجستگیها و فرو رفتگیهای ناچیزی هستند. در این حال بایستس همواره در نظر داشت که قطعه ریختگی هنگام خنک شدن در قالب منقبض شده و کناره قالب از دیواره قالب جدا می شود.در صرتیکه مناطقی از قالب به درون نواحی منقبض شونده قطعه گسترش یابند باعث انقباض و جمع شدن در آنجا می گردند.اگر اینچنین مناطقی از قالب و ماهیچه ها در نیمه متحرک قالب قرار گیرند قطعا قطعه ریختگی را در هنگام بازشدن قالب با خود همراه می کنند.
همچنین ماهیچه های متحرک نیز وسیله خوبی برای سوار کردن قطعه به نیمه بیرون انداز قالب می باشد.تنها شرطی که بایستی در نظر داشت آن است که ماهیچه مورد نظر فقط در هنگام باز شدن قالب و یا بعد از ان بیرون کشیده شود . اگر ماهیچه متحرک در نیمه ثابت قالب (طرف تزریق) قرار داشته باشد،بایستی قبل از آنکه قالب باز شود ،آنرا بیرون کشید. در صورتیکه در نیمه تزریق قالب ،ماهیچه های ثابت جاگذاری شده باشند،بایستی آنها را نسبتا کوتاه در نظر گرفت و به پخهای بزرگ مجهز نمود تا اینکه قطعه ریختگی به راحتی از آن جدا شود .اصولا توصیه می شود که پخهای قالب و ماهیچه بای تزریق قالب بزرگتر از نیمه بیرون انداز قالب باشند،به ویژه موقعی که سوار کردن قطعه در نیمه متحرک قالب صد در صد مطمئن نباشد.
مجددا با رجوع به قطعه ریختگی صفحه ای شکل تخت و تفکیک نشده در شکل ۱۶a متذکر می شوید که در اینجا امکاناتی وجود دارد تا قطعه ریختگی را مجبور به همراه شدن نمود .مثلا می توان در پین های پران بریدگی ندید ایجاد نمود .یک امکان دیگر آن است که راهگاه تزریق از نشیمنگاه مدخل تزریق و یا از محفظه انتقال تا گلویی قطعه را نه به صورت خط مستقیم ،بلکه قوسی شکل ساخت،به طوری که هنگام خنک شدن یک تنش انقباضی در قالب در قوس راهگاه تزریق به وجود آید تا آنرا محکم در نیمه متحرک قالب نگه داشت.
برای اجتناب از نفوذ فلز مذاب به خارج بایستی سطح جدایش قالب کاملاذ آب بندی و از این جهت به صورت سطح سنگ زنی شده و یا هم سطح شده باشد.دقت انطباق صفحات قالب که روی هم قرار می گیرند اهمیت زیادی دارند.
بهتر است که لبه خارجی در هر دو صفحه قالب حدودا ۱mm تا ۲mm تحت زاویه ̊۴۵ پخ زده شوند (شکل ۱۷ ).به این ترتیب از خرابی لبه ها توسط ضربه یا برخورد که منجر به تغییر شکل لبه ها می گردد و می توانند دقت انطباق را بر هم بزنند اجتناب می شود.

بر حسب نوع طراحی قطعه ریختگی ،گاهی هم به سطوح جدایشی نیاز است که دارای پله ،پخ و یا قوس می باشد.در این گونه موارد ،اگر فقط یک پله موجود باشد ،در اثر اعمال نیروی بسته نگهدارنده ،یک نیروی رانش جانبی به وجود می آید که در درجه اول پینهای راهنمای استوانه ای شکل قالب را تحت بارگذاری خمشی قرار می دهد.برای جلوگیری از این عمل پینهای انطباقی سخت کاری شده در نیمه تزریق قالب قرار داده می شود.(شکل ۱۸ ).بهتر از این عمل آنست که سطح جدایش را به صورت دوبل پله دار کرده و شیب یکسانی را برای دو طرف پله در نظر گرفت(شکل ۱۹ ).به این طریق رانشهای جانبی یکسان ولی در جهت مخالف هم قرار می گیرند به طوریکه همدیگر را خنثی می کنند.
تجربه نشان داده است که تطبیق دقیق شیبها و یا سطوح جدایش قوسی شکل دشوار و پر هزینه است .برای چنین مناطقی از قالب بهتر است در صورت امکان از مغزیها استفاده گردد.(شکل ۲۰ ).البته در اینجا هم به کار تطبیقی نیاز می باشد و لیکن به مراتب کوچکتر می باشند.
در خاتمه یک مطلب هم در مورد تعیین تعیین ابعاد سطح جدایش قالب ذگر می گردد.مهم این است که سطح جدایش دور تا دور حفره قالب ،یک سطح به اندازه کافی بزرگ آب بندی را به وجود بیاورد.به عنوان حداقل فاصله حفره قالب نسبت به لبه خارجی قالب مقدار حدودا ۷۰mm برای قالبهای کوچک و برای قالبهای بزرگتر مقدار به نسبت بیشتری لازم می باشد.اگر مغزیها جاسازی شده باشند در آن صورت حداقل فاصله از اول لبه خارجی مغزی به بعد در قالب محاسبه می شود.
سطح آب بندی بایستی از نفوذ فلز به خارج هنگام تزریق جلوگیری کند.اما از طرف دیگر بایستی کانالهای تخلیه هوا که بایستی در سطح جدایش فرز کاری گردند را نیز در خود جای دهد.این کانالها به عمق تقریبی ۰٫۱ mm تا ۰٫۲mm از حفره قالب یا از سرباره گیرها به طرف لبه خارجی قالب هدایت می شوند و بایستی حداقل ۱۰۰mm طول داشته باشند تا هنگام تزریق ،فلز داخل شده تا کناره قالب جریان نیابد..طول مسیر جریان عملا برای کانالی به عمق تا ۰٫۲mm قطعا کوتاهتر از ۱۰۰mm است.بنابراین ضرورتهای لازم برای سطح آب بندی جهت اجتناب از پاشش و تخلیه قالب از هوا بایستی با هم تطبیق داده شوند.
در مورد ضخامت صفحه قالب ، ای ن امر را بایستی در نظر داشت که بخصوص صفحه مربوط به نیمه بیرون انداز قالب خیلی محکم باشد.این صفحه قالب بر روی زوارها و یا بر روی یک جعبه بیرون انداز مونتاژ شده است و از این جهت تمتم پشت آن روی کفشک قرار ندارد.اگر به هر دلیلی الزام دیگری نباشدبرای صفحه قالب در سمت بیرون انداز ضخامت بیشتری در نظر گرفته می شود تا در سمت تزریق.برای قالبهای تزریق اتوماتیک بایستی پایداری بسیار بالایی را برای هر دو نیمه قالب در نظر گرفت.