طراحی قالب ریخته‌گری برای نوارهای شکست حرارتی PA66GF25 | مهندسی سفارشی

طراحی قالب ریخته‌گری، به‌ویژه در بافت انگلیسی آمریکایی که در آن کلمهٔ «mold» با حرف «o» تکی نوشته می‌شود، فرآیند مهندسی ایجاد سیستم‌های ابزاری برای تولید قطعات از طریق فرآیندهایی مانند ریخته‌گری تحت فشار و قالب‌گیری تزریقی را شامل می‌شود. این رشته دانش چند رشته‌ای را که شامل علم مواد، دینامیک حرارتی و مهندسی مکانیک می‌شود، می‌طلبد. فرآیند طراحی با تحلیل جامع هندسه محصول آغاز می‌شود و ویژگی‌هایی را شناسایی می‌کند که نیازمند عملیات خاص ابزاری مانند هسته‌های جانبی برای برش‌های زیرساخت یا هسته‌های فروپاشنده برای رزوه‌های داخلی هستند. طراحی سیستم تغذیه بسیار حیاتی است و شامل سیفوئیج، راهگاه‌ها و درگاه‌هایی است که برای ماده خاصی که پردازش می‌شود — چه فلز مذاب در ریخته‌گری تحت فشار و چه پلیمر در قالب‌گیری تزریقی — بهینه‌سازی شده‌اند. مهندسی سیستم خنک‌کننده از کانال‌های استراتژیک قرارگرفته برای کنترل شرایط حرارتی استفاده می‌کند و محاسبات دقیقی برای نرخ دفع حرارت انجام می‌دهد تا زمان چرخه و پایداری ابعادی ثابت حفظ شود. طراحی سیستم پرتاب باید بتواند نیروهای چسبندگی ماده را غلبه کند و در عین حال از آسیب به قطعه جلوگیری کند و شامل پین‌ها، غلاف‌ها و صفحات جداکننده است که در مکان‌های بهینه قرار داده شده‌اند. برای هندسه‌های پیچیده، مکانیزم‌های اضافی از جمله بالابرها، لغزنده‌ها و دستگاه‌های بازکننده رزوه با سیستم‌های فعال‌سازی دقیق ادغام می‌شوند. انتخاب مواد بر روی فولادهای ابزاری متمرکز است که خواص آن‌ها با کاربرد متناظر شده باشد — مقاومت در برابر خستگی حرارتی برای ریخته‌گری تحت فشار، مقاومت در برابر سایش برای مواد ساینده و قابلیت پولیش برای سطوح براق. طراحی مدرن قالب ریخته‌گری به‌طور گسترده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی برای تحلیل الگوهای جریان، کارایی خنک‌کنندگی و یکپارچگی ساختاری تحت شرایط کاری استفاده می‌کند. طراحی باید همچنین انبساط حرارتی را در نظر بگیرد، تهویه کافی برای خروج هوا فراهم کند و قابلیت نگهداری در طول عمر عملیاتی ابزار را تضمین کند. طراحی تهویه از به دام افتادن هوا که منجر به نقص‌ها می‌شود جلوگیری می‌کند، در حالی که سیستم‌های هم‌محوری دقت را در عملیات با فشار بالا حفظ می‌کنند. طراحی موفق قالب ریخته‌گری یک سیستم تولیدی را فراهم می‌کند که قادر است قطعات با کیفیت بالا را با دقت ابعادی و پرداخت سطحی یکنواخت و در عین حال قابلیت اطمینان بالا در طول صدها هزار چرخه تولید کند.