طراحي قالب تزريق چراغ عقب پژو 405 با نرمافزار CATIA نويسنده : محسن توکلي
در اين مقاله به طراحي قالب تزريق چراغ عقب پژو 405 با نرمافزار CATIA ميپردازيم. ابتدا به انتخاب جنس چراغ، طراحي محفظه، راهگاه و سيستم خنککاري و ميلهپران و ميله راهنما از روي فرمولها و نمودارهاي موجود ميپردازيم. در انتها با استفاده از نرمافزار CATIA مدل خود را ارائه ميدهيم.
پلاستيکها و انواع آنها
1. ترموپلاستيکها: در اثر حرارت نرم شده و تا زماني که حرارت وجود داشته باشد به همان صورت باقي ميمانند و پس از سخت شدن دوباره فرمگيري ميشوند.
2. ترموستها: در اثر حرارت تغييرات شيميايي داده و سخت ميشوند.
3. الاستومرها: حالت کشساني دارند و پس از برداشتن نيرويي که باعث تغيير شکل آنها ميشود به حالت اوليه بازميگردند.
جنس چراغ اکثر خودروها از جنس پلي متيل متاکريلات (PMMA) است و از دسته آکريليکها ميباشند. آکريليکها جزو ترموپلاستيکها هستند.
خصوصيات PMMA: 1. شفاف بلوري 2. پايداري ابعادي خوب 3. مقاومت بسيار عالي در برابر هوازدگي
کاربردهاي PMMA
چراغ عقب خودرو، لنز دوربين، لوازم اسباببازي، صفحه ساعت و راديو...
فرايند و قسمتهاي مختلف دستگاه تزريق
قسمتهاي مختلف ماشين تزريق
1. قسمت تزريق 2. قسمت قالب 3. قسمت نگهدارنده
مراحل طراحي قالب چراغ پژو 405
1. طراحي قالب
1. تعيين جنس و به دست آوردن ويژگيهاي آن 2. مدلسازي 3. تعيين نوع قالب تزريقي 4. طراحي بلوکهاي قالب 5. طراحي حفره، ماهيچه و سطح جدايش 6. طراحي سيستم راهگاه، گلويي و بوش تزريق 7. طراحي سيستم خنککاري 8. طراحي ميل راهنما و اتصالات سيستم پران قطعه
2. فرايند تزريق
1. فشار تزريق و فشار نگهداري 2. دماي نقاط مختلف شامل قالب، مذاب، خروجي قطعه
مدلسازي قطعه
CATIA/Sketcher & Partdesign
شيب اعمال شده: يک درصد مقدار انقباض براي PMMA : 005. در تمامي جهات
نوع قالب تزريقي
قالبهاي تزريقي دو صفحهاي
طراحي بلوکهاي قالب
پارامترهاي انتخاب بلوکها
- <LI dir=rtl>تعداد محفظه <LI dir=rtl>اندازه قطعه <LI dir=rtl>اندازه راهگاه <LI dir=rtl>مساحت محفظه
- انتخاب نهايي: 60×60
طراحي حفره و ماهيچه و سطح جدايش
تعريف سطح جدايش در محيط core & cavity design
طراحي سيستم راهگاهي:
- <LI dir=rtl>راه تغذيه (Sprue) <LI dir=rtl>راهگاهها (Runner)
- گلويي تزريق (Gate)
1. راه تغذيه
بوش تزريق استاندارد شرکت (Z511/18*96/4/40) Hasco
در قسمت mold design نرمافزار Catia
2. راهگاه تزريق (Runner)
کاملکننده ارتباط بين اسپرو و حفره از طريق گلويي
وظيفه اصلي: توزيع ماده به صورتي که تمام حفرهها در قالب چندحفرهاي همزمان و در شرايط يکسان پر شود.
براي طراحي راهگاه پيشنهاد ميشود:
- <LI dir=rtl>حمل سريع و بيمانع مذاب به حفره قالب در کوتاهترين راه و با حداقل اتلاف گرما و فشار انجام شود. <LI dir=rtl>ماده بايد به صورت همزمان و با فشار و دماي يکسان در همه گلوييهاي تزريق، وارد حفره قالب شود.
- براي کم کردن ضايعات مواد، با اينکه مقاطع بزرگ براي پر شدن بهينه و حفظ فشار نگهدارنده کافي، بهتر است، بايد سطح مقطع کوچک باشد. سطح مقطع بزرگ، ممکن است زمان سرد شدن را افزايش دهد.
طراحي راهگاه تزريق (Runner)
نوع مقطع راهگاه: دايرهاي
مزاياي مقاطع دايرهاي:
- <LI dir=rtl>داراي راندمان خوب نسبت به مقاطع ديگر
- مرکز کانال در آخر منجمد ميشود
گلويي تزريق (Gate)
رابط بين راهگاه و محفظه
- <LI dir=rtl>اندازه آن بسيار کوچکتر از راهگاه است
- به راحتي از قالب خارج و از قطعه جدا ميشود.
انتخاب طراحي: گلويي تونلي
مزاياي گلويي تونلي
- <LI dir=rtl>به راحتي بعد از تزريق از قطعه جدا ميشود. <LI dir=rtl>اثر بسيار کمي بر قطعه ميگذارد
- چون تنها از يک نقطه تقريبا وسط مذاب وارد محفظه ميشود، از ايجاد خط جوش جلوگيري ميشود.
قطر دهانه 5mm : GATE
قطر قسمت انتهاي (چسبيده) به محفظه :2mm
طول 50mm: GATE
طراحي سيستم خنککاري
با استفاده از جدول زير و ضخامت قطعه ميتوانيم قطر سوراخهاي خنککاري و تعداد آنها را از روي فاصله آنها به دست آوريم.
- <LI dir=rtl>قطر سوراخ براي ضخامت 12mm: 5mm <LI dir=rtl>تعداد : 4 عدد (2 کانال ورودي، 2 کانال خروجي)
- مايع خنککن: آب
فشار تزريق
درصد انقباض پلي متيل متاکريلات: 5/0 درصد
فشار تزريق: 11000 psi
ميل راهنما
ميل راهنما: از استاندارد شرکت Hasco
Z03/56/42*75
بوش ميل راهنما: استاندارد شرکت Hasco
Z511/18*96/4/40
تلرانس: H7,g6
محاسبه چرخه تزريق
براي قالبهاي مختلف کل مدت زمان تزريق به صورت تقريبي به صورت زير است:
- <LI dir=rtl>بسته شدن قالب 1-2 s – تزريق 5-8 s – بسته شدن و نگهداشتن قالب 8-10 s – خنک شدن قالب 30-35 s
- بازگشت مارپيچ 1-3 s – باز شدن قالب 1-2 s – بيرون انداختن قطعه 1-2 s
با در نظر گرفتن ماکزيمم و مينيمم اعداد بالا براي قطعه طراحي شده کل زمان تزريق بين 47 تا 62 ثانيه است.
منابع:
- <LI dir=rtl>تئوري و عملي قالبهاي تزريق پلاستيک، مترجم: مهندس ولينژاد <LI dir=rtl>قالبهاي تزريق پلاستيک 108 مثال حل شده، مترجم: مهندس ولينژاد
- اصول علمي و کاربردي قالبهاي پلاستيک، مترجم: مهندس دبيري
4. Injection molding
5. Injection molding pf Plastic Components
6. Injection molding handbook
7. Search Internet