روش اساسی طراحی قالب تزریق پلاستیک -قسمت ششم
- حفره ها و ماهیچه های قالب
تا کنون برای شکل دهی محفظه فقط درباره محل قرار گرفتن حفره و ماهیچه بحث شد .یک قطعه دارای سطوح خارجی و داخلی است و محفظه شامل تمام شکل قطعه تزریقی است.روشهای بکاربردن حفره و ماهیچه در قالب را با دو عنوان کلی روش اینتگری و روش اینسرتی تقسیم بندی کردیم.روش دیگری که در ساخت حفره ها استفاده می شود روش اسپلیتی است که تا کنون درباره آن بحث نشده است.این روش یک روش اینسرتی خاص است .اکنون درباره روشهای اینتگری و انسرتی به صورت جداگانه بحث می شود. - صفحات اینتگری حفره و ماهیچه
زمانی که حفره یا ماهیچه از ماشین کاری صفحه یا بلوک فولادی و یا ریخته گری یک قطعه ساخته شود و از صفحه نگهدارنده قالب نیز استفاده نگردد ،به صفحه حفره ،صفحه ماهیچه اینتگری و به صفحه ماهیچه ،صفحه ماهیچه اینتگری گفته می شود.از این طرح در قالبهای تک حفره ای به دلیل داشتن استحکام بالا ،اندازه کوچک و هزینه پایین استفاده می شود.اغلب این روش برای قالبهای چند محفظه ای استفاده نمی شودزیرا فاکتورهای دیگری نیز مانندانطباق دولنگه قالب باید در نظر گرفته شود.طرحهای نمونه ای که در آن از این روش استفاده می شود در شکل زیر نشان داده شده است.
شکل۱: مثالهایی از قالبهای نوع ایتنگری
قالبهای اینتگری
- روش ساخت حفره ماهیچه اینتگری
از بین روشهای مختلف ساخت حفره و ماهیچه،معمولا از دو روش استفاده می گردد که عبارتند از:
الف) استفاده از ماشین کاری مستقیم روی فولاد آهنگری شده یا یک بلوک فولاد با ماشینهای ابزار رایج.
ب) استفاده از تکنیک ریخته گری دقیق که می بایستی مدل حفره و ماهیچه ساخته شود.از این مدل برای نوع مناسبی از عملیات ریخته گری حفره یا ماهیچه استفاده می شود. - استفاده از اینسرت موضعی
این نوع اینسرتها زمانی استفاده می شود که برای ساخت قالب نیاز به ساده سازی باشد. در صورت بکاربردن آنها ،یک سوراخ یا فرورفتگی در حفره یا ماهیچه باید ایجاد کرد تا اینسرت در موقعیت خود تثبیت شود .مثالهای از کاربرد منطقی اینسرتهای موضعی دو نوع قالب اینتگری در زیر آورده شده است:
- مثال ۱:
حفره یک قطعه جعبه ای شکل که دارای یک لبه روی پایه خود است را در نظر بگیرید.در این مثال برای ایجاد شیار کف حفره لازم است تا عملیات ماشین کاری انجام شود .ماشین کاری این شیار بسیار سخت است و بایستی یک روش منطقی برای حل این مساله در نظر گرفت .با بکاربردن یک اینسرت موضعی این مشکل بر طرف می شود .این طرح در شکل زیر نمایش داده شده است .این روش باعث می شود تا در هنگام ماشین کاری حفره،زمان ماشین کاری به دلیل عملیات ماشین کاری حفره راه بدر کاهش یابد.اینسرت موضعی جداگانه ساخته شده و با یک صفحه پشت بند در حفره نصب می شود.
شکل ۲: اینسرت موضعی که برای ساده شدن ماشین کاری زیر یک حفره اینتگری استفاده شده است.
ینسرت موضعی که برای ساده شدن ماشین کاری
- مثال ۲:
اگر در یک قطعه تزریقی شکل یکنواختی داشته باشیم و به صورت موضعی یک شکل غیر یکنواخت وجود داشته باشد نیز از اینسرت موضعی استفاده می شود.یک ظرف گرد دسته دار برای مثال انتخاب شده که در شکل (a) نشان داده شده است.شکل لبه داخلی ظرف نیاز به یک برآمدگی در بالای حفره (b) اغلب توسط عملیات تراشکاری ساده این شکل ایجاد می شود. اگر تمام حفره به صورت اینتگری باشد وجود برآمدگی دسته مانع از ماشین کاری ساده نمی شود.شکل سراسری ظرف در شکل(c) و برش موضعی ظرف در شکل(d) نمایش داده شده است.اگر از اینسرت موضعی استفاده نشود برآمدگی محل دسته می بایستی فرزکاری گردد که باعث صرف هزینه و اتلاف وقت می گردد ،بنابراین در صورت استفاده از اینسرت موضعی (e) لبه توسط عملیات تراش تمام شده و محل فرورفتگی اینسرت موضعی فرز کاری مو شود.در سمت ماهیچه نیازی به استفاده از اینسرت نیست.در این حالت شکل شکل خارجی دسته با براده کاری از صفحه ماهیچه ایجاد می شود؛در صورتی که در حالت قبلی با اضافه کردن یک اینسرت در داخل ماهیچه شکل گرفت.
شکل ۳:نمایش یک اینسرت موضعی مناسب در حفره اینتگری
(a ): قسمتی از قطعه (یک ظرف) (به برآمدگی توجه کنید). (b ): برآمدگی لبه ظرف روی حفره (c ): برش موضعی قالب در “X-X” (d ): برش موضعی قالب در “Y-Y” بدون کاربرد اینسرت موضعی (e ): برش قالب در “Y-Y” با اینسرت موضعی
- مثال ۳:
در یک قالب برآمدگی های باریک وجود داشته و امکان خراب شدن این برآمدگی ها وجود دارد بایستی از اینسرتهای موضعی استفاده نمود .هرگونه برآمدگی کوچکی که شکل یک فرورفتگی و یا سوراخ را در داخل قطعه ایجاد می کند احتمالا معیوب میباشد و در قالب بایستی از انسرت موضعی استفاده کرد.باجاسازی اینسرت موضعی قادر خواهیم بود که به راحتی قطعه معیوب شده را تعویض کنیم.در شکل زیر یک نمونه نشان داده شده است.شکل برش مقطعی از قالب برای تولید دسته مسواک است.یک سوراخ در دسته قطعه وجود دارد.ماهیچه در اینجا به شکل یک تیغه چهار گوش باریک است و حفره را می توان با ماشین کاری خیلی ساده ایجاد کرد و اینسرت موضعی را مانند شکل زیر در موقعیت خود توسط یک پشت بند رزوه دار تثبیت نمود.
شکل ۴: اینسرت موضعی برای ایجاد سوراخ در دسته مسواک
اینسرت موضعی برای ایجاد سوراخ در دسته مسواک
- مثال ۴:
در قطعات تزریقی که به سوراخ گرد نیاز باشد از اینسرت موضعی استفاده می شود .دلایل استفاده از اینسرت موضعی در این حالت نیز مشابه قبل است،البته اگر اندازه سوراخ نیاز به یک ماهیچه باریک داشته باشد.عموما دلیل اصلی استفاده از اینسرت موضعی به دلیل وجود یک برآمدگی گرد در قالب است.در یک قطعه عملیات مورد نیاز برای جا زدن یک پین بسیار ساده تر از ایجاد یک نافی گرد است.اگردر شکل قطعات تزریقی سوراخهای گرد وجود داشته باشد،طراح قالب باید همیشه از اینسرت موضعی استفاده کند.این پین های گرد در سوراخهای ماشین کاری شده (در حفره و ماهیچه) تثبیت می شوند.در شکل زیر روشهای مختلف نصب اینسرت موضعی روی صفحه قالب نشان داده شده است.
شکل ۵: روشهای مختلف بستن اینسرتهای موضعی
روشهای مختلف بستن اینسرتهای موضعی روشهای مختلف بستن اینسرتهای موضعی ماهیچه با قطرهای بزرگ را می توان با روش لبه دار کردن (a) و یا با بستن پیچ از پشت نصب نمود(c).برای بستن قطرهای کوچک همیشه از روش پشت بند استفاده می شود(b).توجه کنید که طول اینسرتهای موضعی باید حتی الامکان کوتاه طراحی شود تا راحت تر ساخته شوند.
- مثال ۵:
محفظه ممکن است شامل یک سری شیار باشد.بهترین طرح در این حالت استفاده از یک صفحه به صورت اینسرت موضعی است تا هرگونه تغییری در شیارها را امکان پذیر نماید.دلایل دیگری نیز برای استفاده از اینسرت موضعی وجود دارد که به آنها اشاره می کنیم: اولا عملیات شیارزنی در عمق یک حفره بسیار سخت است؛ثانیا به دلیل اینکه ماشین های شیار زنی دارای ساختمان کوچکی هستند از آنها برای قطعات بزرگ قالب نمی توان استفاده کرد.یک صفحه شیار زده شده در شکل زیر نشان داده شده است.در این مثال یک صفحه در کف حفره تعبیه و با پیچ های آلن بسته شده است.
منبع:
تئوری و عملی قالبهای تزریق پلاستیک
مولف: Menges,Mohren
مترجم: فرزاد بیغال/تحت نظر:عبدالله ولی نژاد
