قوالب، قوالب وأدوات متنوعة تُستخدم في الإنتاج الصناعي للحصول على المنتج المطلوب عن طريق الحقن،التشكيل بالنفختشمل عمليات التشكيل بالبثق، والصب بالقوالب، والتشكيل بالحدادة، والصب، والختم، وغيرها. باختصار، القالب أداة تُستخدم لإنتاج منتج مصبوب، وهي أداة تتكون من عدة أجزاء، وتختلف هذه الأجزاء باختلاف نوع القالب. يُستخدم القالب بشكل أساسي لتشكيل المنتج عن طريق تغيير الحالة الفيزيائية للمادة المراد تشكيلها.

فكيف يتم صنع القالب؟
فيما يلي مقدمة موجزة لعملية إنتاج القوالب الحديثة.

1- مشاركة المورد المبكرة (ESI): تتمثل هذه المرحلة بشكل أساسي في مناقشة فنية بين العملاء والموردين حول تصميم المنتج وتطوير القوالب، وما إلى ذلك. والهدف الرئيسي هو تمكين الموردين من فهم نوايا مصمم المنتج ومتطلبات الدقة الخاصة به بشكل واضح، بالإضافة إلى تمكين مصممي المنتجات من فهم قدرات إنتاج القوالب وأداء عملية المنتج بشكل أفضل، وذلك للوصول إلى تصميم أكثر فعالية.

٢- عرض السعر: يشمل سعر القالب، وعمره الافتراضي، ومدة دورة الإنتاج، وكمية الأطنان المطلوبة للآلة، ووقت تسليم القالب. (يتطلب عرض السعر الأكثر تفصيلاً معلومات مثل حجم المنتج ووزنه، وحجم القالب ووزنه، وما إلى ذلك).

3- الطلب (طلب الشراء): طلب العميل، تم إصدار الإيداع وتم قبول طلب المورد.

4- تخطيط الإنتاج وترتيب الجدول الزمني: تتطلب هذه المرحلة الرد على العميل بشأن التاريخ المحدد لتسليم القالب.

5-تصميم القالب: Pro/Engineer، UG، Solidworks، AutoCAD، CATIA، إلخ، هي برامج التصميم الممكنة.

6- شراء المواد

7- معالجة القوالب (التشغيل الآلي): تشمل العمليات المعنية الخراطة التقريبية، والطحن (التفريز)، والمعالجة الحرارية، والطحن، والطحن باستخدام الحاسوب (CNC)، والتفريغ الكهربائي (EDM)، والقطع السلكي (WEDM)، والطحن الإحداثي (JIGGRINGING)، والنقش بالليزر، والتلميع، وما إلى ذلك.

8- تجميع القالب (التجميع)

9- تجربة العفن (TrialRun)

10- تقرير تقييم العينة (SER)

11- الموافقة على تقرير تقييم العينة (SERApproval)

قالبتحضير

متطلبات تصميم القوالب وإنتاجها هي: أبعاد دقيقة، أسطح نظيفة، هيكل معقول، كفاءة إنتاج عالية، سهولة التشغيل الآلي، سهولة التصنيع، عمر افتراضي طويل، تكلفة منخفضة، تصميم يلبي احتياجات العملية ومعقولية اقتصادية.

يجب أن يراعي تصميم هيكل القالب واختيار معاييره عوامل مثل الصلابة، والتوجيه، وآلية التفريغ، وطريقة التركيب، وحجم الخلوص. كما يجب أن تكون الأجزاء البالية من القالب سهلة الاستبدال. بالنسبة لقوالب البلاستيك وقوالب الصب، ينبغي مراعاة نظام صب مناسب، وتدفق البلاستيك أو المعدن المنصهر، وموضع واتجاه دخوله إلى التجويف. ولزيادة الإنتاجية وتقليل الفاقد في قنوات الصب، يمكن استخدام قوالب متعددة التجاويف، حيث يمكن إنتاج عدة منتجات متطابقة أو مختلفة في قالب واحد في آن واحد. في الإنتاج الضخم، يُنصح باستخدام قوالب عالية الأداء والدقة وطويلة العمر.

يُنصح باستخدام قوالب متعددة المحطات متدرجة في عمليات التشكيل بالضغط، كما يُمكن استخدام قوالب كربيد متدرجة لزيادة عمر الخدمة. في الإنتاج بكميات صغيرة والإنتاج التجريبي للمنتجات الجديدة، يُفضل استخدام قوالب ذات بنية بسيطة وسرعة تصنيع عالية وتكلفة منخفضة، مثل قوالب التثقيب المركبة، وقوالب تثقيب الصفائح الرقيقة، وقوالب مطاط البولي يوريثان، وقوالب سبائك ذات نقطة انصهار منخفضة، وقوالب سبائك الزنك، وقوالب سبائك فائقة اللدونة. وقد بدأ استخدام التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD) في صناعة القوالب، أي من خلال مجموعة من الأنظمة الحاسوبية لتحسين تصميمها. وهذا هو التوجه التطويري لتصميم القوالب.

بحسب الخصائص الهيكلية، تُقسم صناعة القوالب إلى قوالب مسطحة للثقب والقطع، وقوالب ذات تجويف. تستخدم قوالب الثقب والقطع ضبطًا دقيقًا لأبعاد القوالب المحدبة والمقعرة، وبعضها مزود بضبط دقيق للغاية. أما قوالب التشكيل الأخرى، مثل قوالب البثق على البارد، وقوالب الصب، وقوالب تعدين المساحيق، وقوالب البلاستيك، وقوالب المطاط، فهي قوالب ذات تجويف، تُستخدم لتشكيل أجزاء ثلاثية الأبعاد. تتطلب القوالب ذات التجويف أبعادًا محددة في ثلاثة اتجاهات: الطول والعرض والارتفاع، وتتميز بشكلها المعقد وصعوبة تصنيعها. تُنتج القوالب عادةً بكميات صغيرة أو كقطع منفردة. وتتميز متطلبات التصنيع بالدقة والصرامة، وتُستخدم فيها آلات ومعدات قياس دقيقة.

يمكن تشكيل القوالب المسطحة مبدئيًا بالحفر الكهربائي، ثم زيادة دقتها لاحقًا بالطحن المحيطي والطحن الإحداثي. يُمكن إجراء الطحن الشكلي باستخدام آلات طحن المنحنيات بالإسقاط البصري أو آلات طحن الأسطح المزودة بآليات طحن عجلة التخفيض والاستعادة، أو باستخدام أدوات طحن شكلية خاصة على آلات طحن الأسطح الدقيقة. تُستخدم آلات الطحن الإحداثي لتحديد موضع القوالب بدقة لضمان دقة مسافات الثقوب والفتحات. كما يُمكن استخدام آلات الطحن الإحداثي المدارية المستمرة التي يتم التحكم فيها رقميًا بواسطة الحاسوب (CNC) لطحن أي قوالب منحنية ومجوفة. تُصنع قوالب التجويف المجوفة بشكل أساسي عن طريق الطحن المحيطي، والتفريغ الكهربائي، والتشغيل الإلكتروليتي. يُمكن للاستخدام المُدمج للتشكيل المحيطي وتقنية CNC، بالإضافة إلى إضافة رأس مسطح ثلاثي الاتجاهات إلى التفريغ الكهربائي، تحسين جودة التجويف. كما يُمكن أن تُؤدي إضافة النفخ الإلكتروليتي إلى التشغيل الإلكتروليتي إلى زيادة الإنتاجية.