دانلود مقاله ریخته گری تحت فشار ( دایکاست ) چیست

بخشی از مقاله

. مقدمه
ریخته گری تحت فشار (دایکاست) عبارت است از یک نسخه روش ریخته گری که در آن فلز مایع تحت تاثیر یک فشار نسبتا بالا به داخل قالب های دائمی چند تکه پرس می شود.بنابراین عمل پرکردن قابل همانند ریخته گری ماسه ای و یا ریخته گری با قالب ریژه تحت تاثیر نیروی وزن نیست، بلکه عمدتا براساس تبدیل انرژی فشاری که به فلز ریختگی مایع اعمال می شود به انرژی جنبشی صورت می پذیرد.به این ترتیب هنگام عمل ریختن، جریان های سیالی با سرعت بالا به وجود می آیند تا اینکه بالاخره در انتهای پرکردن قالب انرژی جنبشی مواد متحرک به انرژی فشاری و حرارتی تبدیل می شود.

ریخته گری تحت فشار از درون ریخته گری با قالب فلزی ریژه توسعه پیدا کرده است.وجه مشترک هر دو روش استفاده از قالب های فلزی دائمی است.اما ریخته گری با قلب های فلزی ریژه محدودیت هایی دارد، زیرا پر کردن قالب فقط تحت تاثیر نیروی ثقل انجام می گیرد و از این جهت دسترسی به سرعت های بالا برای جریان سیال امکان پذیر نیست.براین اساس قطعات ریخته گری جدار نازک با دقت اندازه بالا و همچنین گوشه ها و لبه های تیز فقط تحت شرایطی با این روش قابل تولید هستند.

در ریخته گری تحت فشار (دایکاست) فلز مایع با سرعت زیاد به داخل حفره قالب فشرده می شود.تاثیر فشار را که در آن اثر فلز مایع از درون باریکترین سطوح مقاطع نیز جریان می یابد و به دیواره قالب برخورد می کند برای تطبیق دقیق قطعه ریختگی با شکل قابل تعیین کننده است و از جمله مزیت های ممتاز ریخته گری تحت فشار به شمار می آید.با این روش بخصوص امکان تولید قطعات ریختگی نازک و دقیق با کیفیت سطح بالا فراهم می گردد و می توان از ابعاد بیش اندازه بزرگ در طراحی قطعات ریختگی اجتناب و در نتیجه در مصرف مواد ریختگی صرفه جویی نمود.از این جهت ریخته گری تحت فشار به لحاظ فنی و اقتصادی مزایای قابل توجهی دارد، بویژه اینکه این روش نه فقط بهره وری بالایی را میسر می سازد، بلکه کوتاهترین راه تولید یک محصول از فلز نیز می باشد.
2. اصول فنی فرایند

خصوصیت اصلی فرایند ریخته گری تحت فشار عبارت است از ایجاد یک فشار نسبتا زیاد هنگام پرکردن و یا تزریق تا فلز مایع با سرعت زیاد به داخل حفره قالب جریان یابد.از این جهت عمل پر کردن قالب در این روش با روش های دگر ریخته گری تفاوت دارد.با توجه به این امر نتیجه می شود که برای طراحی-قطعه ریختگی، قالب و –گلویی تزریق به شرایط مشخصی نیاز می باشد.به علاوه تولید انبوه قطعات ریخته گری مستلزم تجهیزات ویژه جهت بسته نگه داشتن قالب ریخته گری تحت فشار است.این موضوع منجر به توسعه ماشین ریخته گری دایکاست شده است که وظیفه آن از یک طرف باز کردن، بستن و بسته نگه داشتن قالب دایکاست بوده و از طرف دیگر فشردن فلز مایع به داخل قالب و اعمال فشار کافی تا انجماد آن است.

تولید به روش ریخته گری تحت فشار همیشه به صورت سری انجام می شود و بخصوص برای تولید تیراژ متوسط تا بزرگ مناسب است.این نوع تولید به مقدار زیادی مکانیکی شده و در بسیاری از موارد می توان با خودکار کردن آن در هزینه ها صرفه جویی نمود.پروسه تولید با ماشین ریخته گری تحت فشار اساسا با یک ترتیب از پیش تعیین شده صورت می پذیرد.این سیکل ماشینی از طرف اپراتور و یا به طور خودکار تکرار می گردد.برای دستیابی به مدت زمان های کوتاه

درهر سیکل (و به حداقل رساندن اثرات حرارتی قالب ریخته گری دایکاست) قطعات ریختگی دایکاست غالبا به صورت جدار نازک طراحی می گردند.اگر قرار باشد که قطعات ریختگی به علاوه دارای طراحی پیچیده ای نیز باشند، تولید قطعات بدون عیب بعضا دشوار می گردد.در عین حال ماشین های پرقدرت و مدرن ریخته گری دایکاست این امکان را به وجود آورده اند تا بتوان با فشارهای تزریق بالا و سرعت های پر کردن زیاد، که در اکثر موارد جهت تولید قطعات ریختگی بی عیب و نقص کافی است، کار کرد. با این همه اگر در طراحی قطعات ریختگی جدار نازک مشکلات ریخته گی به وجود آید بایستی برای اجرای صحیح تزریق و پر کردن قالب فکر اساسی کرد.

1.2 پرکردن قالب و تشکیل فشار ریختگی
طبق بررسی های Frommer L. [1.2] جریان پر شدن حفره قالب در ریخته گری تحت فشار این ویژگی را دارد که فوران جریان فلز از گلویی تزریق به طرف دیواره ی مقابل قالب برخورد کرده و در آنجا از هم می پاشد(شکل a1). در نتیجه یک سدّی به وجود می آید و مذاب پاشیده شده درامتداد دیواره قالب در جهت عکس جریان می یابد تا اینکه احتمالا جریان مذاب آن را دوباره در اثر انحراف مجدد به وسیله سطوح قالب جمع آوری و با خود همراه کند.به این ترتیب پروسه پرشدن قالب در صورت صرفنظر نمودن از اصطکاک داخلی و خارجی عبارت است از یک سیکل چرخشی، به شرط اینکه این امر به لحاظ شکل هندسی حفره قالب

ممکن باشد.بنابراین قالب از طرف مقابل گلویی تزریق پر می شود.این پروسه پر شدن برگشتی نامیده می شود. این نوع پرشدن از نظر تئوری بر خلاف ان چیزی است که در عمل رخ می دهد، یعنی اینکه نمی توان همیشه به خاطر افزایش سریع اصطکاک داخلی فلز مایع، که در اثر کاهش دما به وجود می آید، به یک سیکل چرخشی در حفره قالب دست یافت.در این حال فلز مذاب، همانطور که شکل a1 نشان می دهد، به دیواره قالب برخورد کرده و خیلی سریع انرژی

جنبشی خود را ازدست می دهد.در اثر این پدیده ترمز کننده، امکان تشکیل گرداب در جریان وجود دارد و ممکن است حتی در سطوح مقاطع ضخیم تر یک ناقوس گردابی تشکیل گردد، در اینجا نیز پر شدن حفره قالب طبق تئوری Formmer در جهت عکس جریان ورودی، یعنی از عقب به سمت گلویی تزریق صورت می گیرد.

از بررسی های دیگری که مثلا به وسیله W. R. Brandt [3] انجام شده اند، نتایج معکوس به دست آمده است.همانطور که در شکل b1 نشان داده شده است، در اینجا حفره قالب از طرف گلویی تزریق پر می شود.این پروسه پر شدن به جلو نامیده می شود.اما L. Formmer [1.2] و W. R. Brandt[3] در برداشت های متضاد خود محق می باشند، همانطور که مثلا نتایج اندازه گیری های انجام شده بوسیله J. Kopf[4] می توان نتیجه گرفت:

-اگر انرژی جنبشی در گلویی تزریق بزرگتر از مقاومت حفره قالب در برابر جریان باشد، در آن صورت قالب طبق تئوری frommer پر می شود(پر شدن برگشتی).
-اگر انرژی جنبشی مذاب در گلویی تزریق کمتر از مقاومت حفره قالب در برابر جریان باشد، در آن صورت قالب طبق تئوری brandt پر می شود(پر شدن به جلو).
با توجه به اینکه انرژی جنبشی مذاب هنگام عبور از گلویی تزریق می تواند از صفر تا بالاترین مقادیر تغییر کند، در نتیجه ورود جریان به درون حفره قالب با سرعت های بسیار متفاوتی امکانپذیر خواهد بود.از این جهت میتوان به این نتیجه رسید که یک حفره قالب ابتدا طبق تئوری frommer و به دنبال آن طبق تئوری brandt پر شود، به طوری که پر شدن برگشتی جای خود را به پر شدن به جلو می دهد.

شکل سطوح حفره قالب نیز در اینجا نقش مهمی دارد و طراحی شکل هندسی آن مشخص می کند که آیا یک شعاع پاشش فلز طبق تئوری frommer به یک جریان برگشتی تبدیل و یا اینکه به یک ناحیه دیگر حفره قالب تغییر جهت می دهد.شکل 2 یک درپوش ریختگی تخت و گرد را به طور مثال نشان می دهد که در آن جریان پر شدن در وسط حفره قالب تقسیم می شود.دو جریان ایجاد شده در محیط جانبی حفره قالب به صورت پرشدن به جلو هدایت شده تا اینکه به هم برخورد کنند[5].

یک تغییر جهت تند در جریان پر شدن که اجبارا به وسیله طراحی قطعه ریختگی به وجود می آید، می تواند باعث سد شدن کوتاه مدت فلز مذاب و پر شدن موقتی نواحی حفره قالب مجاور گلویی تزریق گردد(شکل 3)، به طوری که ادامه پر شدن با تاخیر صورت می گیرد.

در مقاطع جدار نازک که در قطعات دایکاست معمول است، شعاع پاشش تزریق همیشه با دیواره های قالب تماس می یابد.این شعاع در امتداد دیواره قالب می لغزد و از روی پوسته ریختگی نازکی که تشکیل می شود می گذرد.به این ترتیب در نقاط خیلی باریک حفره قالب عمل پر شدن به جلو به آسانی و بدون مانع انجام می گیرد، حتی اگر انرژی جنبشی جریان ورودی بالا باشد.با توجه به اینکه در این گونه مقاطع نازک و همچنین کانال های جریان با گوشه ها و زوایای متعدد، نیروهای برش بالایی بوجو می آیند، در نتیجه قسمتی از انرژی جنبشی سریعا مصرف شده و بعضا به حرارت تبدیل می شود.افزایش دمایی که به این

ترتیب به وجود می آید، حتی اگر فقط مقدار جزئی باشد، مانع افزایش ضخامت ریختگی منجمد شده در دیواره قالب گردیده و مسیر جریان را باز نگه می دارد.
تشکیل یک پوسته ریختگی در دیواره قالب هنگام پر شدن درارتباط نزدیک با کیفیت قطعه ریختگی است. همانطور که H. K. Karton[6] نشانده، با نگاهی به جریان سیال بر روی یک دیواره قالب که حرارت را انتقال می دهد نتیجه می شود که گرادیان (تغییرات) کاهش دما عمود بر جهت جریان موثر واقع می شود.بر این اساس در جبهه جریان یک کاهش ویسکوزیته به وجود می آید، یعنی جائیکه تنها فلز مایع با دیواره قالب در تماس است.در نتیجه یک گرادیان سرعت نیز به

وجود می آید که مقدارش از سرعت کامل جریان در سطح آزاد مایع سیال تا صفر در سطح تماس بین دیواره قالب و پوسته ریختگی کاسته می شود.بنابراین جریان پر کننده که در امتداد دیواره قالب روان می باشد، یک پوسته ریختگی سخت و نازک را در محل ایجاد می کند و نوک جریان که هنوز ب صورت مایع می باشد را وادار به حرکت غلتشی به سمت دیواره قالب می کند.به این ترتیب نتیجه می شود که جریان در امتداد دیواره قالب همانند یک فرش می غلتد.تاثیر فشار که در اثر آن فلز مایع از طرف نوک غلتان جریان به دیواره قالب برخورد می کند که در تطبیق دقیق قطعه با شکل هندسی سطوح قالب موثر است.این موضوع از امتیازات ویژه روش ریخته گری تحت فشار به شمار می آید.

بررسیهای جدید با اندازه گیری مستقیم فشار فلز، دمای دیواره قالب و جریان گرما از طریق دیواره قالب[7] گواه بر آن است که فلز فشرده شده به درون حفره قالب از فاز مایع و جامد تشکیل شده است.اگر مذاب با دیواره قالب تماس حاصل کند، یک لایه نازک جامد را به وجود می آورد که ادامه جریان فلز مایع از روی آن می گذرد. در سرعت های بالای پیستون مذاب، فلز مایع وقتی به انتهای حفره قالب می رسد که هنوز در حالت مایع است و حداکثر نیروی فشار تا انتهای حفره انتقال می یابد.جریان گرما در هنگام حرکت فلز کم است و بیشتری سهم انتقال حرارت بعد از پر شدن حفره قالب انجام می گیرد.در صورت پایین بودن سرعت پیستون، فشار وارده تا انتهای حفره قالب انتقال نمی یابد و جریان گرما هنگام حرکت سیال بیشتر است.

تاثیر سرعت جریان برروی پروسه پرشدن قالب بسیار زیاد است.بر اساس معادله برنولی برای جریان تقریبا به صورت ماندگار می توان نوشت:

V=
که در آن:
(N/
V=(m/s)سرعت جریان به
P=(Pa) فشار جریان به

اگر فلزاتی را که اصولا جهت ریخته گری دایکاست مناسبند با هم مقایسه شوند، نتیجه می شود که تفاوت در چگالی آن ها برای فشارهای ثابت تاثیر بسیار زیادی در سرعت های جریان قابل حصول می گذارد.نسبت سرعت های قابل حصول تئوری برای برنج:روی:آلومینیم:منیزیم تقریبا برابر است با 2.2 : 1.8 : 1.1 : 1.
طبق معادله (1) تغییر سرعت جریان در ریخته گری یک مذاب فقط از طریق فشار تزریق امکان پذیر است.این واقعیت در ریخته گر ی تحت فشار به این ترتیب در نظر گرفته می شود که قطر پیستون مذاب که فلز مایع را به درون قالب پرس می کند بر حسب نیاز تعیین می گردد.به علاوه در خیلی از ماشینها امکان کنترل اتومکاتیک فشار هیدرولیک برای حرکت پیستون مذاب نیز وجود دارد.

شکل 5 منحنی فشار مربوط به محرکه پیستون مذاب در هنگام ریخته گری برای یک ماشین با محفظه سرد را نشان می دهد.با آزاد کردن مقدار تزریق فشار، پیستون مذاب حرکت کرده تا فلز مذاب را از محفظه انتقال به داخل قالب پرس کند.این پیستون ابتدا با سرعت اهسته به جلو حرکت کرده تا فلز از دهانه ی تغذیه محفظه انتقال به خارج پاشیده نشود.بنابراین پیستون با سرعت کم آنقدر جلو می رود تات ابتدا دهانه ی تغذیه را کاملا بپوشاند و سپس فلز مذاب را در محفظ

ه انتقال سد گردیده و در راهگاه تا نزدیکی گلویی تزریق جریان یابد.اینم فاصله حرکت مربوط به حرکت نسبتا آهسته پیستون، حرکت اولیه و یا اولین فاز پروسه ریخته گری نامیده می شود.حرکت اولیه برای این منظور است که فلز حتی الامکان بدون اینکه با هوای در محفظه انتقال در اثر یک جریان گردآبی مخلوط گردد، در ابتدای ورود به گلویی تزریق جمع شود.در فاز دوم پیستون مذاب تا سرعت بالا شتاب گرفته و به حرکت خود به داخل محفظه انتقال ادامه می دهد تا با فشار،

فلز مذاب جمع شده را از طریق گلویی تزریق به درون حفره قالب براند.این حرکت دوم پیستون، کورس پر کردن و یا کورس ریخته گری نامیده می شود.تغییر وضعیت حرکت اولیه به کورس پر کردن از طریق کنتری قابل تنظیم ماشین صورت می گیرد.به عبارت دیگر نقطه تغییر وضعیت جهت شتاب گرفتن پیستون مذاب به وسیله تنظیم یک بادامک تعویض کننده بر روی میل پیستون و یا همچنین از طریق یک کلید پیش انتخاب دیجیتالی تعیین می گردد.به محض اینکه حفره قالب کاملا با فلز پر شد، پیستون مذاب به طور ناگهانی ترمز شده و سرعتش به صفر می رسد.

از منحنی فشار در شکل 5 چنین نتیجه می شود که فشار حرکت اولیه خیلی پائین است، زیرا مقاومت زیادی برای غلبه کردن موجود نیست.فقط بعد از ورود جریان به داخل راهگاه است که مقدار فشار کمی افزایش می یابد. و بالاخره وقتی که فلز مذاب به داخل گلویی تزریق جریان می یابد، مقدار فشار باز هم بیشتر می گردد.بعد از اتمام پر شدن قالب افزایش نهایی فشار رخ می دهد.این فشار نهایی، تراکم نهایی قطعه منجمد شده را باعث می گردد.شکل 6 منحنی فشار

در حفره قالب را هنگام انتقال مذاب برای مثال فوق را نشان می دهد.همین که فلز مذاب از طریق گلویی تزریق شروع به جریان یافتن کند، سریعا یک پیک فشار اولیه به وجود آید که بعدا طی پر شدن قالب بر حسب شرایط جریان، که به وسیله ی شکل هندسی قالب داده شده است نوسان می کند.بعد از اتمام پرشدن قالب، حرکت پیستون مذاب به طور ناگهانی متوقف شده و از آن به بعد یک فشار نهایی استاتیکی به وجود می آید که به فلز مذاب انتقال یافته و یک تراکم

نهایی را از طریق پرس نهایی مذاب به نواحی ریختگی در حال انجماد و انقباض ناشی از آن باعث می شود.البته این تراکم نهایی فقط تا موقعی امکانپذیر است که هنوز فلز مذاب در سیستم فشار بین محفظه انتقال و حفره قالب موجود بوده و می تواند در انتقال فشار مشارکت داشته باشد. در صورتی که فلز در یک نقطه از این سیستم منجمد گردد، انتقال فشار هیدرولیکی فلز بلوکه شده و فشار نهایی استاتیکی در حفره قالب به صفر می رسد.

در شکل 7 ترتیب ریخته گری در ماشین های با محفظه سرد فقی نشان داده شده است.برای رسیدن به سرعت های بالای جریان در هنگام پر کردن، پیستون محرک که پیستون مذاب را به جلو می راند، تحت اثر یک مخزن فشار قرار می گیرد.با بازکردن شیر تزریق، پیستون محرک از سوی مایع هیدرولیک که در مخزن فشار تحت تنش بالایی قرار دارد، شتاب می گیرد، به طوری که پیستون مذاب خیلی به سرعت بالای لازم می رسد.البته همانطور که ذکر گردید بایستی

پیستون مذاب قبلا حرکت نسبتا آهسته ای را اغاز کرده باشد تا فلز از دهانه ی تغذیه محفظه انتقال به خارج پاشیده نشود و هنگام جمع شدن، با هوا جریان گردآبی ایجاد نکند.این حرکت آهسته اولیه معمولا از طریق اتصال یک پمپ هیدرولیکی فشار پایین به سیلندر محرک صورت می گیرد.فقط بعد از اتمام حرکت اولیه مخزن فشار در مدار قرار می گیرد و باعث پیستون محرک و در نتیجه پیستون مذاب با سرعت بالا می شود.

2.2 بسته نگه داشتن قالب
فشارهایی که در ریخته گری تحت فشار در فلز مذاب وجود می آیند، مستلزم داشتن تجهیزات ویژه جهت بسته نگه داشتن قالب می باشد، تا از فشاری که برای باز کردن قالب در طی تزریق به وجود می اید و بنابراین باعث پاشیدن فلز از سطح جدا کننده قالب می شود اجتناب شده و تلرانسهای اندازه قطعه ریختگی تضمین گردد.قالب های دایکاست اساسا به صورت دو تکه ساخته می شوند.یک نیمه قالب به کفشک ثابت(طرف تزریق)و نیمه دیگر به کفشک متحرک (طرف بیرون انداز) بسته می شود(شکل 9).قسمت متحرک قالب به وسیله ماشین روی خط مستقیم به جلو و عقب می رود و به این ترتیب قالب دایکاست باز و

بسته می شود.بسته نگه داشتن هر دو نیمه قالب طی تزریق، بسته به طراحی ماشین ریخته گری تحت فشار مورد با روشهای مختلف صورت می گیرد.یک روش اتصال با نیرو است که صرفا ازطریق اعمال یک نیروی هیدرولیکی بر کفشک متحرک به وجود می آید.روش دیگر عبارت است از اتصال با فرم، که به کمک قفل وبندهای مکانیکی صورت می گیرد.این قفل و بندها فقط با یک نیروی کوچک پیش تنش کار می کنند.در هر دو مورد یک نیروی بسته نگهدارنده Fz ايجاد مي

گردد که با نیروی به وجود آمده باز کننده Fs در قالب دایکاست مقابله می کند.نیروی بازکننده نتیجه فشار تزریق Pg است که هنگام پر کردن قابل ایجاد می گردد. برای این منظور نیروی فشاری که به وسیله آن ماشین ریخته گری تحت فشار، پیستون مذاب را به جلو می راند تعیین کننده است.از نیروی فشار و سطح

پیستون مقدار فشار موثر تزریق به دست می آید.این فشار موثر که در فلز مذاب تشکیل می گردد، سعی در باز کردن قالب دارد.سطح موثر، تصویر سطح تزریق بر روی سطح جدایش قالب دایکاست می باشد و به آن سطح باز کننده As گفته می شود(شکل 10).این سطح عبارت است از مجموع تصاویر سطوح قطعه ریختگی مورد نظر، گلویی، راهگاه و همچنین پیستون مذاب، نیروی بازکننده Fs اعمال شده به سطح بازکننده As که از داخل به قالب فشار وارد می کند برابر است با:
(9) As . Ps= Fs
که در آن:
نیروی باز کننده به(Fs =(N
سطح باز کننده به ((C = As
فشار تزریق به (N/c ) با (10N/c = 1 bar)= Pg
با توجه به ابعادی که در عمل معمول می باشند، می توان معادله (9) را به صورت زیر نیز نوشت:
(9a) Fs (kN)=
فشار تزریق Pg طبق معادله (7) از فشار کار pb و قطر پیستون محرک و پیستون مذاب قابل تعیین است.اگر در انتهای پر کردن قالب یک مولتی پلیکاتور وارد مدار گردد،فشار کار و فشار تزریق به یک نسبت افزایش می یابند.ولی فشار واقعی تزریق همیشه قدری کمتر از مقدار تئوری است، زیرا در سیستم هیدرولیک فلزی بین محفظه انتقال و حفره قالب افت فشار رخ خواهد داد.از طرف دیگر بایستی در نظر داشت که بعضی از نواحی قطعه، بخصوص قسمت های نازک آن، در

انتهای پر کردن قالب زودتر منجمد شده اند، به طوریکه فشار تزریق دیگر بر تمام سطح تزریق تصویر شده موثر واقع نمی شود.بنابراین می توان نتیجه گرفت که نیروی واقعی باز کننده، به ویژه در قطعات بسیار نازک، تحت شرایطی می تواند بسیار کمتر از مقدرا تئوری محاسبه شده باشد.این امر البته شرایطی را ایجای می کند که طبق آن بایستی فشار ترمزی که در انتهای قالب رخ می دهد نسبتا کوچک باشد تا هیچ پیک فشاری به وجود نیاید و یا اینکه فقط مقدار آن جزئی

باشد.در ماشین های مدرن ریخته گری تحت فشار این مسئله به خوبی حل شده است. در این ماشین ها از سیستم های کم جرم پرس کننده با کوتاهترین لوله کشی ممکن بین مخزن فشار و نگهدارنده بزرگتر از نیروی باز کننده باشد تا از باز شدن قالب طی تزریق جلوگیری شود.به طور کلی برای این منظور یک ضریب اطمینان 10-25% در نظر گرفته می شود.
3 قالب های دایکاست

قالب دایکاست عبارت است از یک قالب دائمی فلزی بر روی کی ماشین ریخته گری تحت فشار، که برای تولید قطعات ریخته گری تحت فشار به کار می رود.این قالب دارای یک حفره است که شامل فضای داخلی با کناره ها و ابعاد قطعه مورد ریخته گری می باشد.هدایت کردن فلز مذاب به درون حفره قالب توسط کانال هایی انجام می شود که به آن سیستم مدخل تزریق – راهگاه – گلویی گفته می شود.هر قالب دایکاست از دو قسمت تشکیل شده است تا بتوان قطعه را بعد ازانجماد از حفره قالب بیرون آورد.اجزاء قالب دایکاست که با فلز ریختگی مذاب در تماس هستند، از فولاد گرم کار و یا از آلیاژهای مخصوص نسوز و مقاوم در برابر تغییر دما ساخته می شودند.سایر اجزاء از جنس فولاد غیر آلیاژی با استحکامی متناسب با شرایط داده شده بارگذاری هستند.

1.3 ساختمان قالب
در زیر جنبه های مهم طراحی قالب مورد بررسی قرار می گیرند:
1.1.3 تقسیم قالب

همانطور که ذکر شد، هر قالب دایکاست به صورت دو تکه است، یعنی قالب از یک نیمه ثابت (طرف تزریق) و یک نیمه متحرک (طرف بیرون انداز) تشکیل شده است.نیمه ثابت قالب (نیمه قالب تزریق) به کفشک ثابتماشین ریخته گری تحت فشار مونتاژ می شود، در حالی که نیمه متحرک قالب (نیمه بیرون انداز قالب) به کفشک متحرک محکم می شود.هر دو نیمه قالب در حالت اماده تزریق بسته هستند و با نیروی ثابت بسته نگهدارنده ای که از طرف ماشین ایجاد می گردد، در حالت بسته نگه داشته می شوند.سطح تماس هر دو نیمه قالب، سطح جدایش قالب نامیده می شود.

شکل 13 ساختمان یک قالب دایکاست را به طور شماتیک نشان می دهد.نیمه تزریق قالب اصولا از دو جزء تشکیل شده است، یکی صفحه قالب برای تزریق و دیگری صفحه مونتاز پشت آن جهت محکم کردن به کفشک پشتی ماشین، مثلا توسط بستهای روبند.نیمه بیرون انداز یا متحرک قالب همیشه به یک بیرون انداز قطعه تزریقی مجهز می باشد.برای این منظور یک گیرنده قالب مناسبی در پشت نیمه متحرک قالب پیش بینی شده است، که می تواند به عنوان مثال از

یک صفحه مونتاژ با دو عدد زوار به عنان قطعات فاصله انداز تشکیل شده باشد، به طوری که از این طریق فضای کافی برای ساخت صفحه پران و صفحه پشت بند پران با پینهای مونتاژ شده پران در آن ها در جهت بسته شدن قالب به وجود آید.چندین پیچ به عنوان مغزی کششی از میان زوارها، صفحات مونتاژ را به هم

متصل می کنند.شکل 14 این موضوع را نشان می دهد و در شکل 15 چن مثال جهت اتصال نیمه متحرک قالب مشاهده می شود.برای قالب های کوچکتر می توان به جای زوارها از قطعات فاصله انداز استوانه ای با جعبه بیرون انداز از جنس چدن خاکستری یا فولاد ریختگی به صورت قطعه استاندارد نیز استفاده نمود.هر ماشین ریخته گری تحت فشار دارای یک واحد پران جهت عمل کردن قسمت پران سمت قالب می باشد.
2.1.3 هدایت کردن قالب

برای باز و بسته کردن قالب تحت فشار بایستی هادیهایی در نظر گرفته شوند.تا تطبیق دقیق هر دو نیمه قالب به درستی انجام گیرد.برای این منظور، همانطور که در شکل 21 نشان داده شده است، از پینها و بوشهای راهنما استفاده می شود.پینهای راهنما در صفحه ثابت قالب در سمت تزریق قرار داده می شوند، در حالیکه نیمه متحرک سمت بیرون انداز به بوشهای راهنمای مربوطه مجهز می گردد.

طول راهنمای پینها بایستی قدری بزرگتر از حداکثر عمق اندازه گیری شده از سطح جدایش برای حفره قالب باشد.برای هدایت مطمئن مجموعا چهار پین راهنما لازم می باشد که در نزدیکی چهار گوشه سطح جدایش قرار داده می شوند.برای اجتناب از اشتباه در مونتاژ دو نیمه قالب می توان یکی از پین ها ی راهنما را یا با قطر بزرگتری انتخاب نمود و یا اینکه به طور غیر متقارن قرار داد.

در جدول 1 مقادیر توصیه شده برای قطر پین راهنما بر حسب اندازه سطح جدایش داده شده اند.
شکل 23 نمونه ای از نحوه قرار گرفتن یک پین راهنمای کوتاه را نشان می دهد. در محدوده ای که هدایت انجام می شود یک یا دو بار روغن بر روی پین راهنما درنظر گرفته می شود.برای طول راهنماهای بزرگ می توان از بوش راهنماهای نسبتا کوتاه استفاده کرد، به شرطی که آنها را به وسیله بوشهای نگهدارنده مطمئن نمود(شکل 23).صفحه قالب متحرک معمولا بر روی جعبه بیرون انداز و یا بر روی یک گیرنده مناسب برای قالب سوار شده است (شکل 14).به طوریکه بوش راهنما نمی تواند به سمت عقب بلغزد.اگرپشت صفحه قالب متحرک یک صفحه پشت بند جهت حفاظت از مغزیها و یا ماهیچه های ثابت قرار داشته باشد، بایستی آن را جهت تخلیه هوا در محدوده ی راهنما سوراخ نمود(شکل 22).

همچنین در صفحه ثابت قابل خطر لق شدن میل راهنما وجود ندارد، زیرا مستقیما به صفحه مونتاژ مربوط به نیمه قالب و یا به کفشک ماشین تکیه دارد.اگر قالب ها به بیرون انداز قطعه ریختگی مجهز شوند(رجوع شود به فصل 6،1،4)، رد ان صورت میلهای راهنما رد طرف بیبرون انداز قالب قرار داده می شوند(شکل 24).این میل ها نه فقط قالب را هنگام باز و بسته کردن، بلکه صفحه بیرون انداز را هم در موقع برداشتن قطعه از نیمه متحرک قالب هدایت می کنند.
4.1.3 مغزیها و ماهیچه های ثابت

با توجه به اینکه قالب دایکاست تحت تاثیر تنشهای حرارتی بالایی قرار می گیرد، بایستی هر جزئی از قالب که با فلز ریختی مذاب در تماس است ار فولادهای گرم کار و یا آلیاژهای مخصوص و مقاوم در برابر تغییرات دما ساخته شده باشد.این فولادهای قالب و مواد مخصوص به خاطر عناصر آلیاژی موجود در آنها و روش تولید مخصوص آنها گرانتر ار فولادهای غیر آلیاژی هستند.به علاوه بایستی این فولادها، تا جائیکه به فولادهای قالب مربوط می شود تحت یک سلسله عملیات حرارتی قرار گیرند.از این جهت سعی می شود که در مصرف فولادهای قالب و الیاژهای مخصوص تا حد امکان صرفه جویی شده و قطعات ساخته شده از این مواد را در داخل صفحات قالب قرار دهند.مفهوم مغزی هم از این جا ناشی می شود.

به این ترتیب صفحات قالب مربوط به هر دونیمه قالب به عنوان قابی هستند که مغزیهای قالب از جنس مواد مقاوم در برابر حرارت را در خود جای می دهند.قاب قالب معمولا از فولاد ساختمانی غیر آلیاژی با استحکام کششی حدود N/m 600 تا N/m 700 ساخته می شود و برای مغزیها اندازه ای در نظر گرفته می شود تا محدوده های مربوط به راهگاه، گلویی و حفره قالب را در خود جای داده و سهمی هم از سطح جدایش قالب را به عهده بگیرد.

با وجود این چون از طرف دیگر صفحات قالب، سطح جدایش را نیز تشکیل می دهند و بایستی تحت تاثیر نیروی شدید بسته نگهدارنده، فشارهای سطحی و قابل توجهی را دریافت کنند، غالبا از فولادهای گرم کار تولید و بهسازی می شوند.به علاوه با مغزی می توان اشکال پیچیده حفره قالب را (بدون اجبار به ماشینکاری درون صفحه قالب) ایجاد نمود. این امر قبل از هر چیز کار ساخت و همچنین عملیات حرارتی را آسان می کند و علاوه بر آن می توان در صورت لزوم مغزی را به صورت ترکیبی از چندین قسمت در نظر گرفت.دراین مورد بیشتر کاهش هزینه در قالبسازی موردنظر است تا صرفه جویی در مصرف فولاد قالب به علاوه مغزیهای قابل تعویض هستتند و این امر امکان تمیزکاری، تعمیر و نگهداری قالب را آسان می کند.
5.1.3 ماهیچه های متحرک

جهت شکل دادن سوراخ ها، حفره ها، بریدگی های ندید، سطوح برجسته، خرکها و یا پره هایی که در امتداد بسته شدن قالب قرار ندارند، به ماهیچه های متحرک نیاز می باشد.این ماهیچه ها می توانند هم در طرف نیمه تزریق و هم در طرف نیمه بیرون انداز قالب تعبیه گردند.در صورتی که ماهیچه ها در طرف نیمه تزریق قرار داشته باشند، بایستی آن ها را بعد از تزریق و انجماد و در حالتی که قالب هنوز بسته است آزاد نمود تا قطعه ریختگی هنگام باز شدن قالب توسط نیمه بیرون انداز گرفته شود.ماهیچه های متحرکی که در طرف نیمه بیرون انداز نصب شده اند، بایستی بر حسب شرایط قطعه کار قبل ازهنگام و یا بعد از باز شدن قالب و در هر صورت پیش از بیرون اندازی به بیرون کشیده شوند.

بنابراین ماهیچه های متحرک بایستی قبل از تزریق وارد قالب شده و بعد از تزریق مجددا آزاد، یعنی از قطعه ریختگی بیرون آورده شوند.برای این منظور از تجهیزات بیرون کشیدن مکانیکی و یا هیدرولیکی ماهیچه استفاده می شود که به آن ماهیچه کش نیز گفته می شود.

شکل 61 دو نمونه از ترتیب قرار گرفتن ماهیچه های متحرک را در طرف نیمه تزریق قالب نشان می دهد.این ماهیچه ها می توانند در صفحه قالب، یعنی پشت سطح جدایش قالب و یا در سطح جدایش بلغزند.درهر حال ماهیچه های متحرک به یک راهنمای لغزشی نیاز دارندکه به وطر دقیق ماشینکاری شده باشد.ماهیچه هایی که پشت سطح جدایش قالب حرکت می کنند، معمولا دارای یک میل راهنمای استوانه ای هستند.ایمن کردن ماهیچه ها در برابر پیچش در صورت لزوم توسط یک پین راهنما که در دخال یک شیار طولی قرار دارد و یا یک گوه راهنما صورت می گیرد.برعکس، ماهیچه هایی که در سطح جدایش می لغزند و کشویی نام دارند، به یک شیار هادی T-شکل مجهز می باشند.

با توجه به اینکه در هنگام تزریق فشار فلز مذاب به ماهیچه های متحرک هم اثر می کند، بایستی آنها را در وضعیت وارده شده و آماده به تزریق در برابر فشار برگرداننده مطمئن یا به عبارت دیگر قفل نمود.در شکل 62 دو نمونه از ماهیچه های متحرکی که در سطح جدایش نیمه بیرون انداز قالب قرار داده شده اند و از طریق گسترش یک سطح گوه ای شکل به داخل نیمه تزریق قالب قفل می شوند نشان داده شده است.

این نوع قفل کردن توسط نیمه تزریق قالب فقط برای ماهیچه های متحرکی که در طرف بیرون انداز در سطح جدایش قالب می لغزند امکان پذیراست. در صورتیکه از چنین روش قفل صرفنظر شود ویا بایستی صرف نظر گردد، در آن صورت باید تجهیزات ماهیچه کش وظیفه نگهداشتن ماهیچه در وضعیت وارد شده را نیز به عهده بگیرند.در بعضی از ماهیچه کشهای مکانیکی، که بعدا راجع به آنها بیشتر صحبت خواهد شد، این قفل شدن به صورت اجباری صورت می گیرد.اما در

صورت استفاده از ماهیچه کش های هیدرولیکی بایستی نیروی اعمالی پیستون به ماهیچه بزرگتر از نیروی باز کننده موثر به ماهیچه باشد، که توسط فشار تزریق بر سطح تصویر ماهیچه وارد شده اعمال می شود.این امر به ویژه برای ماهیچه کش های هیدرولیکی در طرف نیمه تزریق قالب، که معمولا نمی توان آنها را قفل نمود صادق است، مگر اینکه یک سیلندر هیدرولیکی دیگر پیش بینی گردد، که تنها یک پین قفل و یا یک گوه قفل را به کار می اندازد.شکل 63 یک مثال را در این مورد نشان می دهد.این قالب دایکاست دارای شش ماهیچه کش هیدرولیکی می باشد.ماهیچه کشهای (1) و (6) در نیمه تزریق قالب قرار دارند و نمی توان آنها را با قفل نمود.سیلندرهای آنها بایستی طوری تعیین ابعاد گردند که یک اتصال نیرویی مطمئن برای بسته نگه داشتن ماهیچه ها تحت تاثیر فشار

تزریق به ویژه بعد از وارد کردن مولتی پلیکاتور ماشین دایکاست به مدار تضمین گردد.هر یک از ماهیچه کش های (2) و (5) یک ماهیچه متحرک را درنیمه بیرون انداز قالب جهت بلند کردن مغزیهای مربوط به پره های جانبی به کار می اندازند.این ماهیچه ها توسط سطوح گوه ای در سطح جدایش قفل می شوند.به علاوه در صفحات راهنمای مربوط به آنها گوه های قفل مخصوص برای ماهیچه کش های (3) و (4) بسته شده اندو به این ترتیب یک ماهیچه کش، عمل قفل کردن یک

ماهیچه کش دیگر را به عهده می گیرد.همه سیلندرهای بیرون آورنده ماهیچه مجهز به کنترل کورس الکتریکی می باشند.وقتی که هوز قالب بسته استف ماهیچه کش های(1) و (6) آزاد می شوند.بعد از آن قالب از وضعیت بست در آمده و شرایط برای باز شدن قالب آماده می گردد.سپس ماهیچه کشهای (2) و (5) به عقب رفته و همزمان با آن قفل ماهیچه کش های (3) و (4) را باز می کنند.آزاد سازی این اخرین ماهیچه کش ها توسط محدودکننده کورس ماهیچه کش های (2) و (5) صورت می گیرد.بیرون اندازی قطعه تا وقتیکه ماهیچه های (3) و (4) کاملا بیرون نرفته باشند انجام نمی گیرد.

در شکل 64 یک قالب دایکاست با چند ماهیچه کش هیدرولیکی که بعضی از آنها هم مخصوص قفل ماهیچه هستند، مشاهده می شود.شکل 65 نیز ساختمان یک سیلندر هیدرولیکی بیرون آوردنده ماهیجه را نشان می دهد.شکل 66 چگونگی قرار گرفتن این سیلندرهای بیرون آورنده ماهیچه را در قالب دایکاست نشان می دهد.برای این منظور یا از نبشی روبند استفاده یم شود و یا فقط دو میل رابط با یک صفحه عرضی، که سیلندر به آن پیچ می گردد به کار می روند.برای

سیلندرهای بزرگتر و یا نیروهای کششی زیاد نیاز به سه و یا چهار میل رابط می باشد.برای اتصال میل پیستون به ماهیچه متحرک از یک قطعه کوپلینگ دو تکه ای قابل بست از طریق پیچ و یا یک کوپلینگ سریع در انواع مختلف به کار می رود.نصب یک صفحه راهنما که دارای بوشهای لغزشی است، بخصوص در کورس

های بلند توصیه می شود.اگر قرار باشد چندین ماهیچه کش پشت سر هم و به ترتیب معینی به کار انداخته شوند، بهتر است از یک کنترل کورس با میل کنترل و میکروسوئیچ در انتها استفاده گردد.سیگنال میکرو سوئیچ موجب قطع جریان برق و ارسال پالس کنترل برای تحریک الکترومغناطیسی شیر بیرون کشنده ماهیچه بعدی می گردد(شکل 67).برای کنترل چندین برنامه بیرون کشیدن ماهیچه، ماشین دایکاست مجهز به شیرهای مناسب قابل تنظیم ویا قابل برنامه ریزی جهت بیرون کشیدن ماهیچه می باشد.مونتاژ سیلندر هیدرولیکی کشنده ماهیچه به طور ساده و سریع قابل اجرا است(شکل 68).اتصال به سیستم هیدرولیکی با شیلنگهای فشار قوی صورت می گیرد.

جهت مونتاز سیلندر بیرون کشیدن ماهیچه، در صورتیکه ماهیچه های متحرک در سطح جدایش بلغزند، یا یک قطعه نبشی قابل پیچ کردن طبق شکل 69 به کار می رود و یا از بستهای میل رابط طبق شکل 70 استفاده می گردد.برای مورد آخری این امر دارای اهمیت است که نیروهای کششی و فشاری اعمال شده به ماهیچه متحرک باعث کج شدن جانبی لبه های پین رابط نگردد.مثلا در شکل a70 یک را حل دیگر از طریق کاربرد یک صفحه نسبتا بزرگ را نشان می دهد که با چهار میل رابط پیچ می شود.شکل 71 یک ماشین دایکاست با این نوع طراحی را شنان می دهد.شکل 72 یک ماشین دایکاست با چهار ماهیچه کش هیدرولیک (وزن کل قالب 7 تن) به عنوان یک نمونه دیگر از کار گذاری ماهیچه کشهای هیدرولیکی را نشان می دهد.

2.3 سیستم تغذیه
1.2.3 سیستم راهگاه - کانال تغذیه – گلویی تزریق
فلز مذاب در محدوده ی قالب دایکاست از طریق کانال های جریان به درون حفره قالب هدایت می شود.سیستم هدایت به سه بخش راهگاه، کانال تغذیه و گلویی تزریق تقسیم می گردد.اتصال به تجهیزات تزریق از طریق راهگاه صورت می گیرد که فلز مذاب به حرکت درآمده توسط پیستون مذاب را دریافت کرده و به کانال تغذیه انتقال می دهد.این راهگاه به نوبه خود فلز را به حفره قالب هدایت می کند.(انتهای راهگاه به گلویی تزریق که از طریق آن فلز مذاب به حفره قالب

جریان می یابد ختم می شود).بنابراین راهگاه، کانال تغذیه و گلویی تزریق یک سیستم هیدرولیک فلزی تشکیل می دهند که توسط آن فلز مذاب به حفره قالب راه می یابد.مایع هیدرولیک در این سیستم فلز می باشد و بنابراین قوانین هیدرولیک مادامی که فلز منجمد نشده باشد معتبر است.

در ماشین های بامحفظه گرم فلز مایع از طریق دهانه ای که در انتهای مخزن تزریق قرار دارد به قالب دایکاست هدایت می گردد.به این ترتیب دهانه، که گاهی به آن نازل نیز گفته می شود عضو رابط بین مخزن تزریق و قالب است.برحسب نوع طراحی واحد تزریق، ریخته گری با دهانه ثابت و یا متحرک صورت می گیرد.به طور کلی ریخته گری با دهانه ثابت مناسب تر است، زیرا در این روش می توان مراحل تزریق را ریعتر انجام داده و اتصال دهانه با ایمنی بیشتری ممکن می

باشد.همان طور که شکل 121 نشان می دهد، اتصال دهانه از طرف پشت نیمه ثابت قالب از درون یک سوراخ در کفشک ثابت در طرف ماشین صورت می گیرد.در اینجا سطح اتصال کاسه ای شکل عمل آبندی را انجام می دهد و شعاع دهانه کروی شکل قدری کوچکتر از شعاع سطح اتصال کروی شکل در طرف قالب می باشد.محور طولی دهانه دارای شیب کمی است تا فلز باقیمانده در دهانه، بعد از تزریق بتواند هنگام برگشت پیستون مذاب به آسانی به مخزن تزریق

برگردد.شکل 122 نوع دیگری از اتصال دهانه را نشان می دهد.در اینجا نشیمن مخروطی به کار رفته و از شیب محور دهانه صرفنظر می شود.با برگشت پیستون مذاب فلز مایع به مخزن تزریق مکیده می شود).برای جلوگیری از انجماد زود هنگام فلز می توان دهانه را به طور الکتریکی و یا از طریق نصب یک نازل مشعل گازی گرم نمود.

انتقال فلز مذاب به درون نیمه ثابت قالب ابتدا به صورت مستقیم الخط در یک کانالی که به طور مخروطی تاسطح جدایش قالب ادامه یافته است صورت می گیرد.این کانال محدوده ی ورودی تزریق در قالب می باشد و مخروط راهگاه نامیده می شود.برای اینکه بزرگ شدن مخروطی شکل باعث بزرگ شدن بیش از

اندازه سطح مقطع جریان نگردد و انحراف جریان در سطح جدایش نشدید نباشد، یک زبانه تقسیم کننده آن هم مخروطی شکل است در کانال ورودی تغذیه قرار داده می شود(شکل 121).این زبانه تقسیم کننده اشکال گوناگونی دارد و همان طور که از نام آن پیداست جهت تقسیم و توزیع جریان فلز از راهگاه به کانال تغذیه و یا کانال هایی که همیشه درسطح جدایش قالب قرار دارند و به گلویی ها تزریق قطعه منتهی می گردند به کار می رود.بنابراین قسمت پشت مخروط

راهگاه توسط زبانه تقسیم کننده تو خالی شده و سطح مقطع آن در این ناحیه حلقه ای شکل است.انحراف جریان از راهگاه به کانال با شکل مخروطی زبانه تقسیم کننده آسان می شود و این امر به خاطر آن است که در آنجا هیچ مانعی در سر راه جریان ایجاد نشود.در اکثر قالب های کوچک نیازی به مخروطی بودن زبانه تقسیم کندده نیست و فقط کافی است این زبانه دارای یک سطح کروی (کاسه ای) شکل باشد.در قالب های کوچک تر حتی از زبانه تقسیم کننده صرف

نظر می شود و در نتیجه بایستی تا حدودی انتظار اغتشاش در جریان را داشت.اما اگر مرغوبیت زیاد قطعه مورد نظر باشد و سایش قالب می بایست در محدوده ی کانال تغذیه پایین نگه داشته شود، بهتر است همیشه یک زبانه ی تقسیم کننده به کار می رود، حتی اگر این زبانه در قالب های کوچکتر کوتاه و یا دارای شکلی کروی باشد، زیرا این امر موجب انحراف بدون اغتشاش جریان در کانال تغذیه می شود.

به علاوه همانطوری که از شکل 121 پیداست، برای محدوده ورود ی تزریق که تحت تنش های بالایی قرار دارند معمولا از یک قطعه مجزا به نام بوش تزریق استفاده می شود.این قطعه در صورت سایش به آسانی قابل تعویض بوده و در شکل 121 از دو قسمت تشکیل شده است که به هم جوشکاری می شوند.این دو قسمت با هم یک کانال حلقه ای شکل جهت خنک کردن محدوده ورودی تزریق را به وجود مي آورند كه به ویژه در ماشین های با محفظه گرم به خاطر جدا کردن سریع فلز ریختگی در محل اتصال دهانه بعد از تزریق ازاهمیت زیادی برخوردار است.

با خنک کردن بوش تزریق، مخروط راهگاه سریع تر منجمد شده درحالی که فلز موجود در دهانه گرم شده در حالت مذاب باقی می ماند.در هنگام بازشدن قالب، مخروط راهگاه همراه قطعه توسط نیمه متحرک قالب گرفته شده و دراین حال درناحیه مرزی بین فلز منجمد شده و مذاب د رسطح اتصال دهانه جدا می گردد.
یک سیستم تزریق مشابه دیگر هم در ماشین های با محفظه سرد مورد استفاده قرار می گیرد (شکل 123).در این جا دهانه د رداخل تجهیزات تزریق نصب می گردد.جدا کردن مخروط راهگاه از مازاد ریختگی که دراین جا کاملا منجمد شده است به روش برش مکانیکی و هنگام عبور پیستون مذاب از سوراخ دهانه صورت می گیرد.در این جا گرم کردن اختصاصی دهانه ضروری نیست، اما سرد کردن بوش تزریق مفید است.

در شکل 124 نمونه هایی از زبانه های تقسیم کننده نشان داده شده است که درقالب های دایکاست ماشین ها ی با محفظه ی گرم و همچنین با محفظه ی سرد عمومی مورد استفاده قرار می گیرند.سر تقسیم کننده تحت تنش های حرارتی بالایی قرار می گیرد، به طوری که این قطعه را می بایست تغییر و یا تعویض نمود.نصب یک خنک کننده به ویژه در زبانه های تقسیم کننده بزرگ تر مفید به نظر می رسد و لوله ها ی انتقال حرارت هم البته کارایی آن را افزایش می دهند.گاهی برای بلند شدن مطمئن مخروط راهگاه در هنگام بیرون اندازی قطعه، پین پران هم درزبانه تقسیم کننده پیش بینی می گردد، به خصوص وقتی که

هیچ خنک کننده ای موجود نباشد.البته این نوع طراحی هم در صورتی که در طرف پیشانی پین پران پلیسه ها ی زیادی ایجاد گردد دارای ضعف هایی است.
مزیت اصلی این سیستم تزریق در آن است که برای یک سری از قطعات، مخروط راهگاه می تواند مستقیما به گلویی تزریق متصل گردد، یعنی این که کانال تغذیه فقط خیلی کوتاه بوده و یا حتی حذف گردد.این نوع اتصال مستقیم گلوی تزریق قطعه به مخروط راهگاه، تزریق مرکزی نامیده می شود (شکل 125) این

نوع تزریق به ویژه برای وقتی که قطعه دارای یک سوراخ مرکزی است مناسب است. در این حال ماهیچه ثابت مورد نیاز برای ایجاد این سوراخ هم زمان به عنوان زبانه تقسیم کننده به کار می رود. برای سوراخ های بزرگتر می توان یک تقسیم کننده مجزا را به عنوان ماهیچه داخلی در ماهیچه بزرگتر قرار داد.

مزیت اصلی این سیستم تزریق در آن است که برای یک سری از قطعات، مخروط راهگاه می تواند مستقیما به گلویی تزریق متصل گردد، یعنی اینکه کانال تغذیه فقط خیلی کوتاه بوده و یا حتی حذف گردد.این نوع اتصال مستقیم گلویی تزریق قطعه به مخروط راهگاه، تزریق مرکزی نامیده می شود(شکل 125).این نوع تزریق به ویژه برای وقتی که قطعه دارای سوراخ مرکزی است مناسب است.در این حال ماهیچه ثابت مورد نیاز برای ایجاد این سوراخ همزمان به عنوانزبانه تقسیم کننده به کار می رود.برای سوراخ های بزرگتر می توان یک تقسیم کننده مجزا را به عنوان ماهیچه داخلی در ماهیچه بزرگتر قرار داد.

تزریق مرکزی را بایستی از نظر اصول سیالاتی آن به عنوان راه حل بسیارمناسب در نظر گرفت، زیرا فلز مذاب مستقیما و بدون معایب ناشی از انحراف ها به درون حفره قالب جریان می یابد.از نظر اصول سیالاتی بایستی ابعاد سطح مقطع گلویی تزریق را همیشه کوچکتر از سطح مقطع راهگاه در نظر گرفت.

با سیستم تزریق ماشین های با محفظه گرم و محفظه سرد عمومی می توان قالب های چن حفره ای را نیز تزریق نمود.شکل 126 یک مثال را دراین مورد نشان می دهد.با توجه به اینکه در این ماشین ها فلز مذاب ابتدا بعد از شروع تزریق به درون راهگاه قالب دایکاست جریان می یابد، می توان مخروط راهگاه را به طور دلخواه بر روی قطعه تزریق و یا در کنار آن در نظر گرفت.بنابراین در قالب های چند حفره ای(چندین قطعه تزریقی که تنها در یک قالب قرار دارند) می توان حفره های قالب را دور تا دور مخروط تزریق و یا حتی در زیر آن تعبیه نمود.