قالب‌های سنبه ماتریس یکی از تجهیزات بسیارمهم در صنعت قطعات فلزی می‌باشند. این قالب‌ها با توجه به نوع قطعه و فرآیند تولید ممکن است متنوع باشند. در ادامه به توضیحاتی در مورد قالب‌های سنبه ماتریس می‌پردازیم:
انواع قالب های سنبه ماتریس
قالب‌های برش (Die Sets): این نوع قالب‌ها برای برش قطعات فلزی به اشکال موردنیاز استفاده می‌شوند. آنها شامل دو بخش اصلی هستند: بالا (بالا پنس) و پایین (پایین پنس). قطعه فلزی بین این دو بخش قرار داده می‌شود و با فشار دادن بر روی قالب، قطعه به شکل موردنیاز برش می‌شود.
قالب‌های خم (Bending Dies): این قالب‌ها برای خم کردن صفحات فلزی به اشکال مختلف استفاده می‌شوند. آنها از دو قسمت اصلی تشکیل شده‌اند: بالا و پایین. با قرار دادن صفحه فلزی بین این دو بخش و اعمال فشار، صفحه فلزی به شکل مناسب خم می‌شود.
قالب‌های شکل‌دهی (Forming Dies): این نوع قالب‌ها برای ایجاد شکل‌های پیچیده و جزئیات دقیق در صفحات فلزی استفاده می‌شوند. آنها می‌توانند به شکل‌دهی سریع و دقیق قطعات کمک کنند.
قالب‌های پیچیده (Complex Dies): این قالب‌ها معمولاً برای تولید قطعات با شکل‌ها و جزئیات پیچیده به کار می‌روند. آنها ممکن است شامل چندین بخش با قالب‌های مختلف باشند تا شکل‌دهی دقیق و پیچیده‌تری را انجام دهند.
قالب‌های تراشکاری (Blanking Dies): این نوع قالب‌ها برای تراشکاری قطعات فلزی به اشکال مشخص استفاده می‌شوند. آنها معمولاً در تولید قطعات مستطیلی یا دایره‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ویژگی های قالب های سنبه ماتریس
قالب‌های سنبه ماتریس از جنس‌ها و ابعاد متفاوتی هستند و به طور کامل به نوع قطعه و فرآیند تولید بستگی دارند. این قالب‌ها باعث تولید دقیق و مکرر قطعات فلزی می‌شوند و از اهمیت بالایی در صنایع مختلف برخوردارند.
مقاومت به سایش (Wear Resistance): قالب‌هایی که در بالا به آن ها پرداخته شد باید توانایی مقاومت در برابر سایش را داشته باشند،چرا که در تماس مکرر با قطعات فلزی قرار می‌گیرند پس لازم است جنسی که انتخاب می‌شود از نظر مقاومت به سایش بسیار عالی باشد.
مقاومت در برابر خوردگی (Corrosion Resistance): اگر قالب‌های بالا در معرض عوامل خورنده نظیر رطوبت یا مواد شیمیایی قرار دارند، جنس انتخابی باید مقاومت در برابر خوردگی داشته باشد.
مقاومت در برابر حرارت (Heat Resistance): در برخی از فرآیندها، قالب‌های بالا ممکن است در تماس با دماهای بالا قرار گیرند. بنابراین، جنس باید مقاومت کافی در برابر حرارت داشته باشد تا از تغییر شکل یا آسیب ناشی از حرارت جلوگیری کند.
مقاومت در برابر ضربه (Impact Resistance): در برخی از فرآیندها، قالب‌های بالا ممکن است تحت فشار و ضربه‌های مکانیکی قرار بگیرند. جنس انتخابی باید مقاومت کافی در برابر ضربه داشته باشد تا از شکستن یا تخریب قالب جلوگیری کند.
قابلیت ماشین کاری (Machinability): جنس قالب باید به راحتی قابل پردازش با ابزارهای ماشینکاری باشد تا تولید و تصحیح قالب‌ها به سادگی انجام شود.
مواد معمولاً برای ساخت قالب‌های بالا شامل فولادهای ویژه (مانند فولادهای آلیاژی)، فولادهای سرامیکی، و کربید وولفرام (Tungsten Carbide) می‌شوند. انتخاب جنس بستگی به نوع فرآیند و شرایط خاص کاربری دارد. اغلب برای افزایش عمر مفید قالب‌ها و دقت بیشتر در تولید، جنس‌ها با پوشش‌های سطحی نیز استفاده می‌شوند تا مقاومت به سایش و خوردگی افزایش یابد.
اجزا قالب های سنبه ماتریس
قالب‌های سنبه ماتریس (Punch and Die) از دو قسمت اصلی تشکیل شده‌اند: بالا (Punch) و پایین (Die). این دو قسمت با همکاری ترکیب شده و در فرآیندهای مختلفی نظیر برش، خم کردن، و شکل‌دهی فلزی بکار می‌روند. در زیر، اجزا و عناصر اصلی این دو قسمت توضیح داده شده‌اند:
- قسمت بالابالا (Punch)
- بدنه (Body): بدنه بالا بخش اصلی این قالب است که به شکل یک ابزار استوانه‌ای یا شبیه به ابزارهای دیگر ساخته می‌شود. این بدنه در تماس با قطعه فلزی قرار می‌گیرد و با فشار به قطعه، فلز را برش یا خم می‌کند.
- سر (Head): سر بالا قسمتی از بدنه است که معمولاً به شکل خاصی طراحی شده است تا شکل و ابعاد دقیق موردنیاز را به قطعه فلزی منتقل کند.
- سردست (Head Face): سردست بالا قسمتی از سر است که با قطعه فلزی در تماس مستقیم است و عملیات برش یا فرم‌دهی را انجام می‌دهد.
- پایه (Shank): پایه بالا قسمتی از ابزار است که به دستگاه ماشینی متصل می‌شود. این پایه معمولاً دارای اتصالات مناسبی است تا بالا را به دقت در موقعیت مناسب نگه دارد.
۲. قسمت پایین (Die)
- بدنه (Body): بدنه پایین قسمت اصلی قالب است که به شکلی خاص طراحی می‌شود تا با بدنه بالا هماهنگی داشته باشد. قطعه فلزی در این بدنه قرار می‌گیرد و در هنگام فشار دادن بالا به قطعه، شکل‌دهی یا برش انجام می‌شود.
- کانال برش یا خم کننده (Cutting Channel or Bending Channel): این قسمت از بدنه پایین برای جلوگیری از انتقال فشار به مناطق غیرمورد نیاز در قطعه فلزی در هنگام برش یا خم کردن طراحی شده است. کانال‌ها به شکل‌دهی دقیق تر و بدون تغییر شکل‌های غیرموردنیاز کمک می‌کنند.
- ماتریس (Die Cavity): این قسمت از بدنه پایین به شکل مناسبی برای تولید شکل یا برش مطابق با نیازهای قطعه فلزی طراحی می‌شود. ماتریس معمولاً در تماس مستقیم با سر بالا قرار دارد و شکل و ابعاد موردنیاز را به قطعه فلزی منتقل می‌کند.
- این دو قسمت اصلی، بالا و پایین، با همکاری و هماهنگی دقیق، فرآیندهای برش، خم کردن، و شکل‌دهی فلزی را امکان‌پذیر می‌کنند و در تولید قطعات فلزی با دقت و کیفیت بالا بسیار حائز اهمیت هستند.
از چه فولادی برای قالب‌های سنبه ماتریس استفاده می شود؟
برای قالب‌های سنبه ماتریس، معمولاً از فولادهای آلیاژی با خصوصیات خاصی استفاده می‌شود. انتخاب جنس فولاد بستگی به نیازهای مشخص فرآیند تولید و موادی که باید فرم داده شوند دارد. برخی از انواع فولادهای معمولاً برای قالب‌های سنبه ماتریس شامل موارد زیر می‌شوند:
فولادهای ابزار (Tool Steels): این نوع فولاد‌ها برای قالب‌های سنبه ماتریس بسیار معمول هستند. آنها معمولاً دارای مقاومت بالا به سایش و خوردگی هستند. فولاد ابزار شامل انواع مختلفی مانند AISI D2، AISI D3، AISI A2، و AISI O1 می‌شوند که هر یک دارای خصوصیات منحصر به فردی هستند.
انتخاب مناسب‌ترین جنس فولاد برای قالب‌های سنبه ماتریس بستگی به عواملی مانند نوع موادی که قرار است تولید شود، دما و فشار در فرآیند، مقدار سایش و خوردگی مورد انتظار، و دقت مورد نیاز دارد. همچنین، انجام عملیات حرارتی نظیر تمپر کردن (Tempering) ممکن است برای افزایش خصوصیات فولاد در قالب‌های سنبه ماتریس اعمال شود. توصیه می‌شود با یک متخصص مهندسی مواد یا متخصص فنی مشورت کنید تا بهترین جنس فولاد برای نیازهای خاص شما را انتخاب کنید.
گروه صنعتی مبتکران یکی از پیشگامان صنعت فولاد است که در زمینه تولید انواع فولادهای ابزاری و فولاد مهندسی، همچنین عملیات حرارتی فعالیت دارد. پیشرو در صنعت تولید و فروش انواع فولادهای گرمکار، سردکار و فولاد پلاستیک در ایران و جز یکی از چهار شرکت فعال در حوزه عملیات تحت خلاء در ایران است.
برای اطلاع از خدمات ارائه شده توسط مجموعه مبتکران، قیمت فولاد و محاسبه وزنی و تبدیل فولاد با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
