طراحي قالب تزريق چراغ عقب پژو 405 با نرم‌افزار CATIA

در این مقاله به طراحی قالب تزریق چراغ عقب پژو 405 با نرم‌افزار CATIA می‌پردازیم. ابتدا به انتخاب جنس چراغ، طراحی محفظه، راهگاه و سیستم خنک‌کاری و میله‌پران و میله راهنما از روی فرمول‌ها و نمودارهای موجود می‌پردازیم. در انتها با استفاده از نرم‌افزار CATIA مدل خود را ارائه می‌دهیم.

پلاستیک‌ها و انواع آنها

1. ترموپلاستیک‌ها: در اثر حرارت نرم شده و تا زمانی که حرارت وجود داشته باشد به همان صورت باقی می‌مانند و پس از سخت شدن دوباره فرم‌گیری می‌شوند.

2. ترموست‌ها: در اثر حرارت تغییرات شیمیایی داده و سخت می‌شوند.

3. الاستومرها: حالت کشسانی دارند و پس از برداشتن نیرویی که باعث تغییر شکل آنها می‌شود به حالت اولیه بازمی‌گردند.

جنس چراغ اکثر خودروها از جنس پلی متیل متاکریلات (PMMA) است و از دسته آکریلیک‌ها می‌باشند. آکریلیک‌ها جزو ترموپلاستیک‌ها هستند.

خصوصیات PMMA: 1. شفاف‌ بلوری 2. پایداری ابعادی خوب 3. مقاومت بسیار عالی در برابر هوازدگی

کاربردهای PMMA

چراغ عقب خودرو، لنز دوربین، لوازم اسباب‌بازی، صفحه ساعت و رادیو...

فرایند و قسمت‌های مختلف دستگاه تزریق

CrThumb.aspx?Pic=sanatekh%5CImages%5C48%

قسمت‌های مختلف ماشین تزریق

1. قسمت تزریق 2. قسمت قالب 3. قسمت نگهدارنده

مراحل طراحی قالب چراغ پژو 405

1. طراحی قالب

1. تعیین جنس و به دست آوردن ویژگی‌های آن 2. مدلسازی 3. تعیین نوع قالب تزریقی 4. طراحی بلو‌ک‌های قالب 5. طراحی حفره، ماهیچه و سطح جدایش 6. طراحی سیستم راهگاه، گلویی و بوش تزریق 7. طراحی سیستم خنک‌کاری 8. طراحی میل راهنما و اتصالات سیستم پران قطعه

2. فرایند تزریق

1. فشار تزریق و فشار نگهداری 2. دمای نقاط مختلف شامل قالب، مذاب، خروجی قطعه

مدلسازی قطعه

CATIA/Sketcher & Partdesign

شیب اعمال شده: یک درصد مقدار انقباض برای PMMA : 005. در تمامی جهات

نوع قالب تزریقی

قالب‌های تزریقی دو صفحه‌ای

طراحی بلوک‌های قالب

پارامترهای انتخاب بلوک‌ها

تعداد محفظه
اندازه قطعه
اندازه راهگاه
مساحت محفظه
انتخاب نهایی: 60×60

طراحی حفره و ماهیچه و سطح جدایش

تعریف سطح جدایش در محیط core & cavity design

طراحی سیستم راهگاهی:

راه تغذیه (Sprue)
راهگاه‌ها (Runner)
گلویی تزریق (Gate)

1. راه تغذیه

بوش تزریق استاندارد شرکت (Z511/18*96/4/40) Hasco

در قسمت mold design نرم‌افزار Catia

2. راهگاه تزریق (Runner)

کامل‌کننده ارتباط بین اسپرو و حفره از طریق گلویی

وظیفه اصلی: توزیع ماده به صورتی که تمام حفره‌ها در قالب چندحفره‌ای همزمان و در شرایط یکسان پر شود.

برای طراحی راهگاه پیشنهاد می‌شود:

حمل سریع و بی‌مانع مذاب به حفره قالب در کوتاه‌ترین راه و با حداقل اتلاف گرما و فشار انجام شود.
ماده باید به صورت همزمان و با فشار و دمای یکسان در همه گلویی‌های تزریق، وارد حفره قالب شود.
برای کم کردن ضایعات مواد، با اینکه مقاطع بزرگ برای پر شدن بهینه و حفظ فشار نگهدارنده کافی، بهتر است، باید سطح مقطع کوچک باشد. سطح مقطع بزرگ، ممکن است زمان سرد شدن را افزایش دهد.

طراحی راهگاه تزریق (Runner)

نوع مقطع راهگاه: دایره‌ای

مزایای مقاطع دایره‌ای:

دارای راندمان خوب نسبت به مقاطع دیگر
مرکز کانال در آخر منجمد می‌شود

گلویی تزریق (Gate)

رابط بین راهگاه و محفظه

اندازه آن بسیار کوچکتر از راهگاه است
به راحتی از قالب خارج و از قطعه جدا می‌شود.

انتخاب طراحی: گلویی تونلی

مزایای گلویی تونلی

به راحتی بعد از تزریق از قطعه جدا می‌شود.
اثر بسیار کمی بر قطعه می‌گذارد
چون تنها از یک نقطه تقریبا وسط مذاب وارد محفظه می‌شود، از ایجاد خط جوش جلوگیری می‌شود.

قطر دهانه 5mm : GATE

قطر قسمت انتهای (چسبیده) به محفظه :2mm

طول 50mm: GATE

طراحی سیستم خنک‌کاری

با استفاده از جدول زیر و ضخامت قطعه می‌توانیم قطر سوراخ‌های خنک‌کاری و تعداد آنها را از روی فاصله آنها به دست آوریم.

قطر سوراخ برای ضخامت 12mm: 5mm
تعداد : 4 عدد (2 کانال ورودی، 2 کانال خروجی)
مایع خنک‌‌کن: آب

فشار تزریق

درصد انقباض پلی متیل متاکریلات: 5/0 درصد

فشار تزریق: 11000 psi

میل راهنما

میل راهنما: از استاندارد شرکت Hasco

Z03/56/42*75

بوش میل راهنما: استاندارد شرکت Hasco

Z511/18*96/4/40

تلرانس: H7,g6

محاسبه چرخه تزریق

برای قالب‌های مختلف کل مدت زمان تزریق به صورت تقریبی به صورت زیر است:

بسته شدن قالب 1-2 s – تزریق 5-8 s – بسته شدن و نگهداشتن قالب 8-10 s – خنک شدن قالب 30-35 s
بازگشت مارپیچ 1-3 s – باز شدن قالب 1-2 s – بیرون انداختن قطعه 1-2 s

با در نظر گرفتن ماکزیمم و مینیمم اعداد بالا برای قطعه طراحی شده کل زمان تزریق بین 47 تا 62 ثانیه است.