ينطوي إنتاج أداة حقن القالب على عدة مراحل يتم تنفيذها بدقة تحول التصميم الرقمي إلى قالب عالي الأداء. تلعب كل مرحلة دورًا حاسمًا في تحقيق المتانة والدقة والكفاءة.
التصميم والهندسة (مرحلة التصميم بمساعدة الحاسوب)
يقوم المهندسون بإنشاء نموذج CAD ثلاثي الأبعاد وإجراء تحليل تدفق القالب لمنع العيوب قبل بدء الإنتاج. تحدد هذه المرحلة هندسة القِطع وأنظمة التبريد والأداء العام للقالب.
الميزات الرئيسية:
- محاكاة تدفق القالب لمحاكاة الانكماش والالتواء ووقت الملء.
- تحديد زوايا السحب، وسُمك الجدار، وخطوط الفصل.
- الموافقة على التصميم قبل بدء التصنيع الآلي.
اختيار المواد
يؤثر اختيار المادة المناسبة على تكلفة القالب والعمر الافتراضي وعدد الدورات. يتطلب الإنتاج بكميات كبيرة الفولاذ المقوى، بينما قد تستخدم النماذج الأولية الألومنيوم.
الميزات الرئيسية:
- فولاذ P20: توازن جيد بين التكلفة والمتانة.
- فولاذ H13: صلابة عالية لأكثر من 1 مليون دورة.
- ألومنيوم: خفيف الوزن، جيد للركض بكميات قليلة.
التصنيع الآلي باستخدام الحاسب الآلي باستخدام الحاسب الآلي
يعمل التفريز باستخدام الحاسب الآلي على تشكيل القلب والتجويف بدقة عالية، بينما تُنشئ الآلة EDM تفاصيل معقدة. تحقق هذه المرحلة تفاوتات دقيقة تصل إلى ± 0.005 مم.
الميزات الرئيسية:
- تفريز متعدد المحاور باستخدام الحاسب الآلي للتصميمات المعقدة.
- EDM للزوايا الحادة والتجاويف العميقة.
- إعدادات متعددة لهندسة هندسية كاملة.
المعالجة الحرارية
تعمل المعالجة الحرارية على تقوية القالب لتحسين مقاومة التآكل. ويضمن تحمل القالب للضغوط العالية على مدار عمليات الإنتاج الطويلة.
الميزات الرئيسية:
- نطاق الصلابة: 48-52 HRC للقوالب الفولاذية.
- تخفيف الضغط لمنع الالتواء.
- يزيد من عمر القالب بعدة مئات الآلاف من الدورات.
التلميع والتشطيب السطحي
يتم صقل سطح القالب أو تركيبه بناءً على احتياجات المنتج. ويؤثر ذلك على مظهر الجزء وطرده ومنع العيوب.
الميزات الرئيسية:
- طلاء شديد اللمعان للوضوح البصري.
- تركيب من أجل التماسك والمظهر الجمالي.
- يقلل من علامات التدفق والخدوش.
التجميع
يتم تركيب جميع مكونات القالب معًا بمحاذاة على مستوى الميكرون. يضمن التجميع السليم التشغيل السلس والقطع الخالية من العيوب.
الميزات الرئيسية:
- تركيب القلب، والتجويف، ودبابيس القاذف، وقضبان التوجيه.
- محاذاة النصفين للتزاوج الدقيق.
- دمج أنظمة التبريد والتهوية.
التشغيلات التجريبية (T0، T1، T2)
تكتشف التجارب الأولية مشاكل التشكيل وتصحح قبل الإنتاج الكامل. يتم إجراء التعديلات حتى يتم تحقيق الدقة النهائية للجزء النهائي.
الميزات الرئيسية:
- T0: تشغيل العينة الأولى لفحص العيوب.
- قياسات CMM لفحص الأبعاد.
- ضبط أبعاد التبريد، أو الضغط، أو التجويف.
ضمان الجودة والتسليم
يخضع القالب النهائي لفحص وتوثيق شامل. ثم يتم شحنه بعد ذلك مع إرشادات الصيانة لإطالة عمره الافتراضي.
الميزات الرئيسية:
- الاختبار الوظيفي للتبريد والطرد.
- تقارير الفحص النهائي للأبعاد.
- جدول الصيانة للأداء طويل الأجل.
كم عدد أنواع أدوات حقن القوالب الموجودة؟
تأتي أدوات حقن القوالب في عدة تصميمات، كل منها مصمم خصيصًا لأحجام الإنتاج المختلفة وتعقيدات الأجزاء واعتبارات التكلفة.
فيما يلي الأنواع الخمسة الرئيسية لأدوات القوالب الخمسة المستخدمة في التصنيع الحديث.
قوالب التجويف الواحد
ينتج القالب ذو التجويف الواحد جزءًا واحدًا في كل دورة قولبة، مما يجعله مثاليًا للإنتاج منخفض الحجم أو الأجزاء المتخصصة. يوفر هذا التصميم تكاليف أدوات أقل، وصيانة أسهل، وجداول زمنية أسرع للتصميم إلى الإنتاج، ولكنه أقل كفاءة للتصنيع على نطاق واسع.
القوالب متعددة التجاويف
تحتوي القوالب متعددة التجاويف على تجويفين أو أكثر، مما ينتج عدة أجزاء متطابقة في دورة واحدة. وهي مثالية للإنتاج بكميات كبيرة، حيث إنها تقلل بشكل كبير من أزمنة الدورات وتكاليف كل وحدة، على الرغم من أنها تتطلب استثمارًا أوليًا أعلى وتصميم قوالب أكثر تعقيدًا.
القوالب العائلية
تحتوي القوالب العائلية على تجاويف مختلفة داخل نفس القالب، مما يسمح بإنتاج أشكال أو أحجام متعددة للأجزاء في وقت واحد. وهي فعالة من حيث التكلفة للتركيبات ذات المكونات المتعددة، ولكنها تتطلب توازنًا دقيقًا في التبريد وتدفق المواد لضمان جودة القطعة المتسقة.
العداء الساخن مقابل قوالب العداء البارد
تستخدم القوالب الساخنة العداءة قنوات ساخنة لتوصيل المواد المنصهرة مباشرةً إلى التجاويف، مما يقلل من النفايات وزمن الدورة. ومن ناحية أخرى، تستخدم القوالب العداءة الباردة قنوات غير مسخنة، وهي أبسط وأقل تكلفة ولكنها تنتج المزيد من نفايات المواد وتتطلب تشذيبًا إضافيًا.
القوالب المتراكبة والقوالب الداخلية
تسمح قوالب القوالب المتراكبة بصب مادة فوق أخرى، مما يتيح إمكانية وضع مقابض ناعمة الملمس أو تصميمات متعددة المواد. تتضمن قوالب الإدخال وضع جزء مُشكّل مسبقًا (مثل حشوة معدنية) في القالب قبل الحقن، وهي مثالية لإنتاج مكونات ذات أجهزة مدمجة.
