فهرست مطالب

چکیده 1

مقدمه 4

تاریخچه و سابقه مختصر طرح : 9

قالبهاي دايكاست 10

ساختمان قالب 10

تقسيم قالب 10

ریخته گری تحت فشار Die Casting 11

قالب های دایکاست 14

گرم كردن قالب16

خنك كردن قالب 17

قالب های پلاستیکی 19

معايب ريخته گري تحت فشار 23

ماشين هاي دايکاست 23

محدوديت هاي سيستم سرد کار افقي 24

بسته نگه داشتن قالب: (قفل قالب DIE LOCK) 24

قالب هاي دايکاست 25

تقسيم قالب 26

تخليه هواي قالب 27

گرم كردن قالب31

خنك كردن قالب 32

گرم كردن و خنك كردن قالب 34

گرم كردن قالب34

خنك كردن قالب 36

تخليه هواي قالب 37

قالبهای دایکاست 42

ساختمان قالب 42

تقسیم قالب 42

هدایت کردن قالب 45

مقادیرتوصیه شده برای قطرپین راهنما 47

اجزاء راهنما به عنوان قطعات استاندارد 51

نوعی ازاجزاء راهنما به عنوان فطعه استاندارد 53

طراحی قالب 57

انقباض مواد 58

شیب دیواره ها 59

شکل و محل خط جدایش قالب 59

کشوییها60

ماهیچه گذاری 61

سیستم راهگاهی 62

راهگاهها 63

شیارهای هواکش 64

خنک سازی قالب 65

تأثیر نوع فلز ریخته گری در طرح قالب 66

پرداخت سطح حفرۀ قالب 69

فرسایش قالب 70

درجه حرارت قالب 71

درجه حرارت قالب برای آلیاژهای روی 73

درجه حرارت قالب برای آلیاژهای آلومینیوم 73

درجه حرارت قالب برای آلیاژهای منیزیم74

درجه حرارت قالب برای آلیاژهای مس 74

روانسازی قالب 75

پرداخت سطح قطعات تولید شده وروشهای پیشگیری از عیوب قطعات 76

بررسی انواع عیوب ریخته گری در قطعات آلومینیومی ریختگی تحت فشار وبررسی جلوگیری از ان 80

عیب سرد جوشی 80

نحوه ایجاد عیب سرد جوشی 80

عیب مک های گازی 81

نحوه ایجاد عیب مک های گازی 81

عیب مک های انقباضی :82

نحوه ایجاد عیب مک های انقباضی 82

عیب آبلگی 83

طریقه ایجاد عیب آبلگی 83

عیب مک های سوزنی ( ریزمک)83

نحوه ایجاد عیب مک های سوزنی84

عیب ترک خوردگی 84

عیب سخت ریزه84

عیب قطره های سرد 86

نتیجه 97

فرسایش ماشین ابزار 98

انواع معيارهاي شكست 99

انواع معيار شكست مستقيم 99

انواع معيار شكست غير مستقيم 100

Crater105

تحولي عظيم در قالبسازي با استفاده از دستگاههاي اسپارك و وايركات مدرن 112

مهندسي و سرمايه‌گذاري مجدد 113

سير تحولات ازبكار گيري دستگاههاي قالب‌تراشي دستي تا اتوماتيك CNC: 115

چکیده

دایکاست یا ریخته گری تحت فشار عبارت است از روش تولید قطعه از طریق ترزیق فلز مذاب و تحت فشار به درون قالب روش دایکاست از این نظر که در آن فلز مذاب به درون حفره ای به شکل قطعه مورد نظر به دست می آید بسیار شبیه ریخته گری ریژه می باشد. تنها اختلاف بین این دو روش در نحوه پر کردن حفره قالب است . در قالب ریژه فلز مذاب تحت نیروی وزن خود سیلان پیدا کرده و به درون قالب می رود. به همین دلیل در دایکاست قطعات با اشکال پیچیده تری را می توان تولید کرد. در قالبهای دایکاست پس از بسته شدن قالب ، مواد مذاب به داخل یک نوع پمپ یا سیستم ترزیق هدایت می شود، سپس در حالیکه 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 از دستگاهها دارای درجه حرارت محیط و در برخی دیگر دارای درجه حرارت مذاب می باشد.هدف از جمع آوری و تدوین پروژه رسیدن به اهداف صنعت روز ریخته گری کشورمان بوده که توانایی دانشجویان را در چر خاندن گوشه ای از چرخه ی صنعت کشورمان را بسنجد. در ضمن با آوردن پروژه های کاربردی و مورد نیاز صنعت بتوان کمکی را به صنعت و دانشگاه کرده باشیم تا حلقه ی گمشده بین دانشگاه و صنعت را جوش دهیم . این پروژه در مورد مهندسی معکوس و طراحی ریخته گری یک سر سیلندر خودرو و انواع قطعات و قالب و ماهیچه های ریخته گری و دستگاه های دایکاست سر سیلندر به طور تخصصی و مورد نیاز جهت اجرای پروژه های اشتغال زا و عملی ریخته گری در داخل و خارج کشور است .

فصل اول

کلیات

مقدمه

قالب های صنعتی برای تولید اغکثر قطعات مورد نیاز بوده و اساساً هیچ رشته صنعتی نمیتوان یافت که به نوعی وابسته به صنعت قالب سازی نباشد.

شاید به حق بتوان گفت که رشته طراحی و قالب سازی از ارکان صنایع هر کشور می باشد.

علیرغم وجود کارگاه های صنعتی در کشور که در زمینه ساخت و تولید قالب های صنعتی فعالیت دارند. هنوز بازار صنعت داخلی به گسترش و توسعه این بخش مهم صنعتی نیاز فراوان دارد . و رشد و توسعه این بخش می تواند رشد و توسعه در زمینه های کیفی و کمی برای کلیه صنایع کشور به دنبال داشته باشد.

تاریخچه قالب گیری

از زمان هاي دور مردم آگاهي داشتند که خاک رس ( clay ) را مي توان براي ساخت نقوش ساده مانند برگ و سکه استفاده نمود. در حقيقت با بدست آمدن يک جسم منفي يا قالب منفي و با استفاده از ماده اي مانند گچ، ريخته گري انجام مي شود. و مي توان با توليد قالب گچي از روي شکل اصلي کپي تهيه کرد. امروزه خاک رس هنوز براي ساخت قالب استفاده مي شود مخصوصاً براي بازسازي قطعات تاريخي مانند مجسمه ها. علت استفاده از خاک رس تنها قيمت ارزان اين ماده نيست بلکه به خاطر اين مسئله است که خاک رس با آب شسته مي شود. و ازاين رو اثري بر روي قطعه ي اصلي نمي گذارد. قالب هاي گلي با ايجاد يک لايه ي گلي به ضخامت چند سانتيمتر بر روي نمونه ي اصلي بدست مي آيد که درصد رطوبت گل آن زياد نبوده و همچنين از پودر تالک براي ايجاد جدايش و عدم اتصال گلي به نمونه ي اصلي استفاده مي شو. قالب گچي تهيه شده در بخشي گچي قرار مي گيرد. اين بخش گچي مانند يک بخش پوسته اي صلب عمل کرده که به آن کانتر مولد (contermold) مي گويند. يک سيم فلزي نرم را مي توان بر روي قطعه ي اصلي و پيش از اعمال گل قرار داده تا عمل جداسازي قالب ها از نمونه ي اصلي آسان تر انجام شود. اين سيم قالب گلي را به چند بخش کوچکتر تقسيم مي کند. اين قطعات گلي در صورت نياز تکثير مي شوند و پس ازاتصال دوباره ي بخش هاي جداشده به هم و پخت آنها مي توان از گچ براي تهيه ي قالب براي توليد نمونه هاي گچي از قالب گلي استفاده کرد. يکي از سوالاتي که ممکن است بوجود آمده باشد اين است که چرا از نمونه ي اصلي کپي برداري مي شود؟ در پاسخ اين سوال بايد گفت که قطعات کپي معمولاً براي نمايش در موزه استفاده مي شود تا از سرقت نمونه ي اصلي جلوگيري شود.

تکنيک بالا داراي کاستي هايي نيز هست. مثلاً به خاطر اينکه گل مورد استفاده در قالب گيري داراي رطوبت زيادي نيست، جزئيات نمونه ي اصلي به طور واضح ايجاد نمي شوند. همچنين محل جفت شدن قطعات قالب موجب پديد آمدن عيوب در نمونه ي قالب گيري شده مي شود. امکان ترميم قالب پس از شکل دهي و تغيير شکل هاي بوجود آمده در قالب که به خاطر طبيعت گل اتفاق مي افتد باعث پديد آمدن اعوجاج در قالب تهيه شده مي شود. اين اعوجاج ها سبب مي شود که چنين قالبي تنها براي ساخت يک نمونه ي کپي مناسب باشد.

بهبود عمده اي که در زمينه ي قالب سازي پديد آمده است، استفاده از کشپارها (elastomers) به عنوان مواد قالب سازي است. اين کشپارها (الاستومرها) به صورت ترکيباتي مايع تهيه شده و معمولاً از دو ماده تشکيل مي شوند. به خاطر مايع بودن اين مواد، قالب گيري آنها آسانتر مي باشد. پس از سخت شدن الاستومر، ماده اي با قابليت انعطاف پذيري توليد مي شود. اين ماده به آساني کشيده مي شود و از اين رو به راحتي از نمونه ي اصلي جدا مي شود. به هر حال به دليل طبيعت کشسان، مواد قالب گيري الاستومري پس از کشيده شدن به اندازه ي اوليه برگشته و شکل اوليه ي خود را حفظ مي کنند. اين شکل بدست آمده داراي تورفتگي هاي منفي است که تمام جزئيات سطح نمونه ي اصلي را نشان مي دهند.

اولين منبع مورد استفاده از قالب هاي سيليکوني (silicone) به دهه ي 50 برمي گردد. در اين منبع با استفاده از يک قالب سيليکوني کامپوزيتي از ميکا يا کاغذ به همراه يک بايندر تهيه شده بود. که اين کامپوزيت در اطراف يک پيچه ي الکتريکي جاي مي گرفت. اگر بخواهيم درست نگاه کنيم اولين کاربرد سيليکون در مسائل قالب گيري مربوط به قالب هاي دنداني (dental molds) مي شود. در اين نوع قالب ها کليه ي جزئيات مدنظر طراح بدست مي آيد. محصولات تجاري توليدي در اين زمينه از سال 1955 به بازار عرضه گشته و پس از آن ترکيبات با گيرش سريع (fast-curing) نيز به بازار آمد.

در مقايسه با قالب گيري فلزي، قالب هاي کشپاري نيازمند ابزارآلات بسيار کمي هستند. در واقع در روز قالب سازي از فلز اين نياز وجود دارد که همه ي جزئيات به صورت منفي بر روي قالب حکاکي گردد. که اين مسئله نيازمند وسايل فلزکاري زيادي است. به عنوان يک نتيجه بايد گفت که قالب هاي فلزي در هنگامي مناسبند که بخواهيم تعداد زيادي نمونه تکثير کنيم. قالب هاي الاستومري نيز براي تکثير تعداد کم نمونه مناسب است