ما هو هيكل قالب الحقن؟

1. مكونات قالب الحقن

A. قاعدة العفن

1) التعريف والدور

قاعدة العفن هي الأساس الذي تم بناء سطح القولبة ونظام التبريد ونظام الطرد. إنه بنية موحدة تحمل تجويف القالب ، الأساسي ، وأجزاء العفن الأخرى. تقوم قاعدة القالب بتأمين القالب أثناء التشغيل وتساعد على محاذاة نصفي القالب.

2) اعتبارات اختيار المواد

يجب أن تكون مادة قاعدة القالب قوية ودائمة لتحمل الضغط العالي لعملية صب الحقن. وتشمل المواد الشائعة الصلب المتصلب والألومنيوم والصلب المُصمم مسبقًا. يعتمد اختيار المواد على عوامل مثل نوع البلاستيك المستخدم ، والعمر المتوقع للقالب ، وتفاصيل الجزء الذي يتم تشكيله.

B. تجويف و CORE

1) التعريف والوظيفة

التجويف واللبات هما أجزاء القالب التي تحدد شكل الجزء المقولب. التجويف هو المساحة المجوفة في القالب حيث يتم حقن البلاستيك ، واللب هو الجزء الذي يشكل السمات الداخلية للجزء. معا ، يخلق التجويف والأساسي الشكل المطلوب للمنتج النهائي.

2) المواد وطرق التصنيع

يجب تصنيع التجويف والنواة من مواد يمكنها تحمل درجات الحرارة والضغوط العالية ، مثل الصلب المتصلب أو سبيكة البريليوم-كوبر. يتم تصنيعها عادة باستخدام آلات CNC أو تصنيع التفريغ الكهربائي (EDM) أو الطباعة المعدنية ثلاثية الأبعاد.

C. نظام العداء

1) اعتبارات الغرض والتصميم

نظام العداء هو القناة التي ينتقل من خلالها البلاستيك المنصهر من نقطة الحقن إلى تجويف القالب. يعد التصميم الصحيح لنظام العداء أمرًا ضروريًا لضمان تدفق موحد وملء تجويف القالب. يجب أيضًا تصميم نظام العداء لتقليل فقدان الضغط وتجنب التبريد المبكر للبلاستيك.

2) أنواع أنظمة العداء

نظام العداء الساخن: في نظام عداء ساخن ، يتم تسخين المتسابقين ، مع الحفاظ على البلاستيك في حالة منصنة داخل العداء. هذا يلغي الحاجة إلى إزالة المتسابقين المتزايدين والتخلص منه ، مما يقلل من النفايات ووقت الدورة.

نظام العداء البارد: في نظام عداء بارد ، يعزز البلاستيك في العداء بعد كل دورة ويجب إزالته وإعادة تدويره. هذا النظام أبسط وأقل تكلفة من نظام العداء الساخن ولكنه يمكن أن يخلق المزيد من النفايات.

D. نظام التبريد

1) أهمية التبريد في عملية صب الحقن

يعد نظام التبريد ضروريًا في عملية صب الحقن لأنه يساعد على ترسيخ الجزء البلاستيكي بعد الحقن. يجب تصميم نظام التبريد لتبريد الجزء بشكل موحد وتقليل التزييف أو الانكماش. يمكن أن تؤثر مرحلة التبريد بشكل كبير على وقت الدورة وجودة الجزء والإنتاجية الشاملة للعملية.

2) اعتبارات تصميم التبريد الفعال

يجب أن يوفر نظام التبريد الفعال تبريدًا موحدًا عبر الجزء. يتضمن هذا غالبًا تصميم قنوات التبريد التي تتبع هندسة الجزء. يجب تحسين حجم قناة التبريد والشكل والموضع ، وكذلك معدل تدفق المبرد ، كلها.

E. نظام طرد

1) دور نظام الطرد

يتمثل دور نظام الطرد في إزالة الجزء المتصل من القالب بعد مرحلة التبريد. يتم تحقيق ذلك عادةً باستخدام دبابيس القاذف أو لوحة متجرد تدفع الجزء من القالب.

2) أنواع أنظمة الطرد

طرد الهواء:  في بعض الحالات ، يتم استخدام الهواء المضغوط لإخراج الجزء من القالب. غالبًا ما يستخدم هذا بالاقتران مع دبابيس القاذف أو ألواح متجرد.

2. هياكل قالب الحقن الشائعة

صب الحقن هو عملية تصنيع شهيرة تستخدم لإنتاج أجزاء عن طريق حقن المواد المنصهرة في قالب. يمكن أن تؤثر الأنواع المختلفة من القوالب المستخدمة بشكل كبير على جودة وتكلفة وسرعة الإنتاج للعملية. هنا ، سنناقش أربعة أنواع شائعة من هياكل قالب الحقن: قالب من صفيحة ، قالب ثلاثي الألواح ، قالب عداء ساخن ، وعفن إدراج.

A. قالب من صفيحة

1) الوصف والتشغيل

يتكون قالب من صفيحة من نصفين ، تجويف (النصف الأمامي) ونواة (النصف الخلفي) ، الذي يفتح ويغلق على طول خط الفراق. عند الإغلاق ، يتم حقن الراتنج البلاستيكي في القالب ، ويتم تشكيل الجزء في التجويف.

2) المزايا والقيود

تشمل مزايا القوالب ذات الصفيحة البساطة ، وتكلفة أقل ، وأوقات دورة أسرع بسبب عدد أقل من الأجزاء المتحركة. ومع ذلك ، يمكن أن يحد التصميم المكون من صفيحة من تعقيد الأجزاء التي يمكن إنشاؤها ، وقد يؤدي إلى علامات بوابة أكثر وضوحًا في الجزء النهائي.

B. قالب ثلاثة ألواح

1) الوصف والتشغيل

يضيف قالب من ثلاثة ألواح لوحة إضافية إلى التصميم التقليدي المكون من لوحين. يتم استخدام هذه اللوحة الثالثة لإيواء نظام العداء ، مما يتيح أجزاء أكثر تعقيدًا ومواقع البوابة. ينفصل القالب إلى ثلاثة أقسام عند فتحه ، وإطلاق العداء والجزء.

2) المزايا والقيود

تسمح قوالب ثلاث ألواح بتصميمات أكثر تعقيدًا ومواقع بوابة مرنة. كما أنها تفصل العداء تلقائيًا عن الجزء أثناء طرد. ومع ذلك ، فإنها تميل إلى أن تكون أكثر تكلفة ولديها أوقات دورة أبطأ بسبب الحركات الإضافية المطلوبة.

C. العفن الساخن العداء

1) التعريف والفوائد

تستخدم قوالب العداء الساخنة نظام عداء ساخن للحفاظ على البلاستيك في حالة منصهر حتى يصل إلى التجويف. هذا يلغي الحاجة إلى طرد العداء ويقلل من نفايات المواد. تشمل الفوائد أوقات دورة أسرع ، وجودة الجزء المحسّنة ، والقدرة على تشكيل الأجزاء الأكبر.

2) اعتبارات لتنفيذ نظام العداء الساخن

أنظمة العداء الساخنة أكثر تعقيدًا ومكلفة للتنفيذ. أنها تتطلب التحكم الدقيق في درجة الحرارة وقد لا تكون مناسبة للمواد الحساسة للحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون تكاليف الإعداد والصيانة الأولية أعلى.

D. أدخل قالب

1) التعريف والتطبيقات

يتضمن صب الإدراج وضع إدراج ، عادةً مصنوع من المعدن ، في القالب قبل حقن البلاستيك. يحيط البلاستيك المنصهر بالإدراج ، ويدمجه في الجزء الأخير. يستخدم هذا في التطبيقات التي تتطلب مفاصل قوية وأوقات التجميع المخفضة.

2) تصميم اعتبارات لإدراج صب

تشمل اعتبارات التصميم ضمان إدراج يمكن أن تصمد أمام عملية الحقن وأنه يبقى في مكانه أثناء القولبة. يجب أن يفسر التصميم أيضًا التدفق البلاستيكي المناسب حول الإدراج للحفاظ على سلامة جزء.

3. العوامل التي تؤثر على تصميم هيكل قالب الحقن

A. متطلبات تصميم الجزء

يعد تصميم الجزء المراد إنتاجه هو العامل الأساسي الذي يؤثر على تصميم بنية القالب. ميزات مثل الهندسة والحجم وسمك الجدار والتشطيب السطحي لها تأثير كبير على كيفية تصميم القالب.

قد تتطلب الأشكال الهندسية المعقدة استخدام الإجراءات الجانبية أو النوى القابلة للطي ، في حين أن الأجزاء الكبيرة قد تتطلب استخدام قوالب متعددة الأجهزة. تتطلب الأجزاء ذات الجدران الرقيقة تحكمًا دقيقًا في التبريد والضغط لمنع العيوب ، وقد تتطلب التشطيبات السطحية عالية الجودة استخدام مواد العفن عالية الجودة أو الطلاء المتخصص.

بالإضافة إلى ذلك ، قد يتطلب وجود Undercuts أو مؤشرات الترابط استخدام آليات مثل المصفين أو المتزلجون أو أجهزة فك ضمن تصميم القالب.

B.   خصائص المواد

يؤثر نوع المادة المراد تشكيلها بشكل كبير على تصميم بنية القالب. المواد المختلفة لها درجات حرارة ذوبان مختلفة ، وخصائص التدفق ، ومعدلات الانكماش ، وأوقات التبريد ، وكلها تحتاج إلى أخذ في الاعتبار عند تصميم القالب.

على سبيل المثال ، قد تتطلب المواد ذات معدلات الانكماش العالية استخدام خطوط التبريد القريبة من تجويف القالب لتقليل احتمالية التزييف. وبالمثل ، قد تتطلب المواد ذات درجات حرارة عالية الذوبان استخدام مواد العفن التي يمكن أن تصمد أمام درجات الحرارة دون تحلل.

C. حجم الإنتاج ووقت الدورة

يعد عدد الأجزاء المراد إنتاجها (حجم الإنتاج) والوقت الذي يستغرقه إنتاج كل جزء (وقت دورة) اعتبارات مهمة أيضًا.

بالنسبة لأحجام الإنتاج عالية الإنتاج ، يمكن استخدام قوالب متعددة الأجهزة لإنتاج أجزاء متعددة في دورة واحدة ، مما يقلل من وقت الدورة الكلي. ومع ذلك ، فإن القوالب متعددة التجويف أكثر تعقيدًا ومكلفة للتصميم والتصنيع.

يمكن أن تؤثر وقت الدورة المطلوب أيضًا على القرارات المتعلقة بتصميم نظام التبريد. على سبيل المثال ، قد تتطلب أوقات دورة أسرع أنظمة تبريد أكثر كفاءة لضمان تبريد الجزء وتوطيده بشكل صحيح قبل طرده.

D. اعتبارات التكلفة

أخيرًا ، التكلفة هي عامل مهم في تصميم هيكل القالب. يمكن أن تتأثر تكلفة القالب بالعديد من العوامل ، بما في ذلك تعقيد تصميم الجزء ، وعدد التجاويف ، ونوع مادة القالب ، ونوع نظام طرد ، ونوع نظام التبريد.

بشكل عام ، ستكون القوالب الأكثر تعقيدًا مع المزيد من التجاويف والأنظمة المتخصصة (مثل أجهزة الفك أو المصاعد) أكثر تكلفة. ومع ذلك ، قد يتم تعويض هذه التكاليف عن طريق زيادة الكفاءة ، وأوقات دورة أسرع ، وجودة الجزء الأعلى.

وبالتالي ، عند تصميم هيكل القالب ، من الأهمية بمكان موازنة التكلفة المقدمة للقالب مع توفير طويل الأجل محتمل من حيث كفاءة الإنتاج وجودة الجزء.

4. خاتمة

في الختام ، يلعب هيكل قالب الحقن دورًا محوريًا في عملية صب الحقن. يؤثر تصميمها وتكوينها بشكل مباشر على جودة الجزء وكفاءة الإنتاج وفعالية التكلفة. من خلال فهم أهمية بنية العفن والنظر في اعتبارات التصميم الرئيسية ، يمكن للمصنعين تحسين عمليات صب الحقن الخاصة بهم وتحقيق نتائج متفوقة