طراحی و ساخت قالبهای دایکاست
مقدمه :
دایکاست یا ریخته گری تحت فشارعبارت است از روش تولید قطعه از طریق تزریق فلز مذاب وتحت فشار به درون قالب.روش دایکاست از این نظر که در آن فلز مذاب به درون حفره ای به شکل قطعه مورد نظر رفته وپس از سرد شدن قطعه موردنظربه دست می آید بسیار شبیه ریخته گری ریژه است. تنها اختلاف بین این دو روش نحوه پرکردن حفره قالب است.در قالبهای دایکاست پس از بسته شدن قالب ،مواد مذاب به داخل یک نوع پمپ یا سیستم تزریق هدایت می شود، سپس درحالی که پیستون پمپ مواد مذاب را با سرعت از طریق سیستم تغذیه قالب به داخل حفره می فرستد،هوای داخل حفره از طریق سوراخهای هواکش خارج می شود. این پمپ در بعضی ازدستگاهها دارای درجه حرارت محیط ودر بعضی دیگر دارای درجه حرارت مذاب است.معمولا مقدار موادمذاب تزریق شده بیش از اندازه مورد نیاز برای پر کردن حفره است تا سر باره گیرها را پر کند و حتی پلیسه در اطراف قطعه به وجود آورد.سپس در مرحله دوم زمانی که ماده مذاب در حال سرد شدن در داخل حفره است پمپ همچنان فشار خود را ادامه می دهد.در مرحله سوم قالب باز شده و قطعه به بیرون پرتاب می شود. در آخرین مرحله همچنان که قالب باز است داخل حفره تمیزودر صورت نیاز روغنکاری شده ودوباره قالب بسته وآماده تکرار عملیات قبل می شود.
مهمترین مزایای تولید از طریق دایکاست عبارتند از:
1.اشکال پیچیده تری را می توان تولید کرد.
2.به دلیل آنکه قالب باسرعت وتحت فشار پر می شود قطعات با دیواره های نازکتری را می توان تولید کرد وخلاصه آنکه در این روش نسبت طول قطعه به ضخامت قطعه به مراتب بیشتر از سایر روشها است .
3.سرعت تولید در این روش خیلی بالاست، بویژه اگرقالبهای چند حفره ای مورد استفاده قرار گیرد.
4.معمولا قطعه تولید شده به وسیله دایکاست از پرداخت سطح خوبی بر خوردار است و احتیاجی به عملیات ماشینکاری بعدی ندارد و به این دلیل عملیات فوق العاده اقتصادی است
5.قالبهای دایکاست قبل از آنکه فرسوده شوند ودر ابعاد قطعه تولید شده اختلافی به وجود آید،هزاران قطعه تولید خواهند کرد، در نتیجه سرمایه گذاری برای تولید قطعه کمتر است .
6.نسبت به دیگر روشهای تولید قطعه،از فلز مذاب با روش دایکاست مقاطع ظریفتری راروی قطعه میتوان به وجود آورد.
7.اغلب قطعات تولید شده با کمترین پرداختکاری آماده آب فلز کاری هستند.
8.قطعات آلومینیومی تولید شده توسط دایکاست معمولا نسبت به روشهای دیگر مانند ریخته گری آلومینیوم در ماسه مقاومت بیشتری دارند.
از طرف دیگر محدودیتهای این روش به قرار زیر است:
1.وزن قطعه محدود است. به ندرت وزن قطعه از 25کیلوگرم بیشتر است ومعمولا کمتر از5 کیلوگرم است.
2.نسبت به شکل قطعه وسیستم تغذیه قالب، مکدار بودن قطعه به دلیل وجود حباب هوا از مشکلات این روش تولیدی است.
3.امکانات تولید از قبیل قالب،ماشین،ولوازم جنبی نسبتا گران است و در نتیجه فقط تولید انبوه مقرون به صرفه است .
4.به غیر از موارداستثنایی فقط فلزاتی را می توان در دایکست مورد استفاده قرار داد که نقطه ذوب آنها چیزی در حد آلیاژهای مس باشد.
آشنایی با ماشینهای دایکاست:
ماشینهای دایکاست به طور کلی دو نوع هستند:
1.ماشینهای تزریق با محفظه گرم
اگر نقطه ذوب فلز مذاب تزریقی پایین باشد وبه پمپ آسیب نرساند،پمپ می تواند مستقیما در فلز مذاب قرار گیرد. به این سیستم ،تزریق با محفظه گرم می گویند.
2.ماشینهای تزریق با محفظه سرد
در صورتی که فلز مذاب به سیستم پمپاژآسیب برساند دستگاه پمپاژنباید مستقیما در فلز مذاب باشد. به این سیستم ،تزریق با محفظه سرد گویند.
ماشینهای دایکاست با سیستم تزریق محفظه گرم
سیستمی که در شکل زیر می بینید یک سیستم دایکاست محفظه گرم است. همان طور که در شکل دیده می شود مجرای گردن غازی سیلندر تزریق در مواد مذاب غوطه ور است ودر نتیجه دردرجه حرارتی معادل نقطه ذوب مواد تزریقی کار می کند.در این سیستم مواد مذاب در حداقل افت به داخل حفره قالب تزریق می شوند. در حالی که پیستون در بالا قرار دارد،مواد مذاب به داخل سیلندر فشار یا سیلندر تزریق راه یافته وپس از پایین آمدن پیستون ابتدا دریچه تغذیه بسته می شود، سپس مواد مذاب با فشار از طریق مجرای گردن غازی به داخل حفره راه می یابد.پس از گذشت زمان لازم برای انجماد مواد،پیستون دوباره بالا می رود و مواد جدید برای تزریق بعدی وارد سیلندر تزریق می شود. نیروی لازم که به پیستون تزریق می شود بسته به طرح دستگاه می تواند پنوماتیک ویا هیدرولیک باشد.قطعات مختلف از وزن چند گرم تا نزدیک به 25کیلو گرم را می توان با این سیستم تولید کرد.وزن قطعاتی که می توان با این روش تزریق کرد بستگی به عوامل زیر دارد:
1.آلیاژ مورد تزریق
2.اندازه سطح خارجی قطعه
3.نیرویی که دو کفه قالب را بسته نگه می دارد
فهرست مطالب
مقدمه : 2
آشنایی با ماشینهای دایکاست: 3
ماشینهای دایکاست با سیستم تزریق محفظه گرم 3
ماشینهای دایکاست با سیستم تزریق محفظه سرد عمودی 5
ماشینهای دایکاست با سیستم خلأ یا مکش 7
قالبهای دایکاست 8
پینهای پران 8
ماهیچه ها یا نرگی قالب 9
راهای خروج هوای داخل حفره 10
سرباره گیرها 10
انواع مختلف قالب 11
قابلهای تک حفره ای 11
قالبهای چند حفره ای 12
قالبهای ترکیبی 13
قالب با یک کفشک وحفرههای قابل تعویض 14
طراحی قالب: 16
انقباض مواد 17
شیب دیواره ها 17
شکل و محل خط جدایش قالب 17
کشوییها 17
ماهیچه گذاری 18
سیستم راهگاهی 19
راهگاهها 19
شیارهای هواکش 20
خنک سازی قالب 20
تأثیر نوع فلز ریخته گری در طرح قالب 21
پرداخت سطح حفرۀ قالب 22
فرسایش قالب 23
درجه حرارت قالب 23
درجه حرارت قالب برای آلیاژهای روی 24
درجه حرارت قالب برای آلیاژهای آلومینیوم 24
درجه حرارت قالب برای آلیاژهای منیزیم 24
درجه حرارت قالب برای آلیاژهای مس 24
روانسازی قالب 25
پرداخت سطح قطعات تولید شده وروشهای پیشگیری از عیوب قطعات 25
منابع: 27