مقاله فارسی روش اساسي طراحي قالب1

روش اساسي طراحي قالب

طول جريان/ نسبت ضخامت ديواره

معيار ديگري كه به ماشين مربوط مي شود نسبت طول جريان و ضخامت ديواره است.طبق قانون هاگن-  پويسيل نسبت بين طول جريان L و مربع ضخامت ديواره قالب H2  با فشار تزريق P inj   ،كميت مربوط به ماشين و ويسكوزيته مذاب در صورتي كه سرعت مذاب داده شده باشد تعيين مي شود.
براي ترموپلاستيكها  مقادير سرعت بهينه مشخصي{13} براي مولكولها وجود دارد كه با آرايش مولكولي تعيين مي شود .اين سرعتها حدود  Vinj ~30 cm/s   هستند.
البته اغلب از اطلاعات تجربي كه به وسيله توليد كنندگان مواد خام براي محصولاتشان ارائه مي شود وبه صورت نمودار ضخامت ديواره / طول جريان(شكل 54) است استفاده مي شود. اطلاعات اين نمودار براي همه مواد با آزمايش به دست آمده است.شكل 53 رابطه ضخامت ديواره و طول جريان براي تعدادي از رزينهاي قالب گيري PMMA ( شركت Degussa ){14}
اين مواد طبق DIN7745 هستند.
دو سري از انواع آنها وجود دارد :انواع استاندارد 6،7،8 و انواع E كه وزن مولكولي بيشتري دارند.
در حال حاضر داده هاي معمولي براي توليد قطعات قالبگيري با حداكثر طول جريان مذاب در حفره قالب و ضخامت مقطع مربوطه (نازكترين) مشخص مي شوند و اين داده ها كاملا تجربي هستند.
نسبت ضخامت ديواره /طول جريان كه از قانون هاگن-پويسيل به دست مي آيد با اصل تشابه مطابقت دارد.شكل 53 رابطه ضخامت ديواره و طول جريان براي تعدادي از رزينهاي قالب گيريمحاسبه تعداد حفره قالباولين مرحله طراحي تعيين  تعداد حفره قالبها است .معيارهاي فني (به شكل تجهيزات موجود در ماشين و كيفيت مورد نياز و هزينه ها) همچنين معيارهاي اقتصادي(تاريخ تحول) در نظر گرفته مي شوند. براي راحت كردن اين تصميم گيري چند سطحي يك فلو چارت(شكل 55) ارائه مي شود كه روش مناسب را توضييح مي دهد.
با فرض اينكه قيمت تك محصول به روش توليد آن بستگي دارد مي توان به صورت عكس نتيجه گرفت كه محاسبات هزينه بايد از مرحله طراحي ،مخصوصا طراحي قالب ، شروع شود تا راه حل بهينه به دست آيد.تقسيم كل روش به اعمال جزئي شناخته شده يا اعمال ابتدايي(17) كه مي توان با توجه به علت و معلول آنها را جايگزين عمليات كلي نمود كاري عملي است. سپس اين اعمال  جزئي به كمك آناليز مقادير ارزيابي مي شود .نكته مهم منبع هزينه هاست. شكل 56 هزينه ها را كه بايد در نظر گرفته شوند نمايش مي دهد و در گروههاي هزينه آنها را جا داده است.
با جمع كل هزينه هاي منفرد يا گروههاي هزينه به صورتيكه در شكل 56 نمايش داده مي شود هزينه ها به دست مي آيد.منحني اين هزينه ها به صورت شماتيك در شكل 57 {9،18،21) نمايش داده شده است.
از آنجا كه از پيش معلوم نيست كه كدام تركيب از تعداد حفره قالبها ،سيستم قالب و ماشين قالبگيري تزريقي به كمترين هزينه منجر مي شود ،اين سه كميت بايد در محدوده مشخصي ،كه تعيين مي شوند تغيير كنند.
ابتداد تعداد حفره قالبها بايد محدود شود.اين كار با 5 گام اول الگوريتم شكل 55 انجام مي شود كه جزئيات آن به علت اهميت آنها بعدا مورد بحث قرار مي گيرد.اگر اطلاعاتي راجع به خواسته هاي كيفي (گام دو  يا زمان تحويل (گام 3)در دست نباشد ،مي توان در گام 1 با تعداد حفره قالب درستي از نظر عملي كار را شروع كرد (20) ،كه اين تعداد فقط به مقدار سفارش بستگي دارد (شكل 58) .شكل 55اگوريتم تعيين تعداد بهينه حفره قالبشكل 57 هزينه مربوط به تعداد حفره قالبمشاهده مي شود كه منحني از كمتر از n=1000 قطعه شروع نمي شود.تعدادكمتر سفارش با سود نيست چرا كه هزينه هاي قالب مخارج استهلاكي زيادي به وجود مي آورد.اين هزينه با كاهش تعداد توليد افزايش مي ابد و منجر به غير اقتصادي شدن كار مي شود.
طبق اين تجربه (20) اقتصادي ترين راه براي توليد قطعات تا تيراژ 10000 قطعه به شرط اينكه زمان تحويل مورد نياز محدوديتي ايجاد نكند استفاده از قالب با يك حفره قالب است.اگر بهترين كيفيت و دستيابي راحت در نظر باشد ،آنگاه عموما فقط از اين قانون استفاده مي شود.با مشكلتر شدن فرآوري مواد ،اين نمودار (20) ارزش بيشتري پيدا مي كند.اگر شرايط ديگري وجود داشته باشد ،آزمايش ديگري انجام مي شودشكل 58 ارتباط بين تعداد حفره قالب و مقدار سفارش