針對某廠生產(chǎn)的智能鎖面板壓鑄存在的缺陷.利用數(shù)值模擬軟件分析了模具澆注系統(tǒng)存在的問題,并根據(jù)模擬情況,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn),重新設(shè)計(jì)了澆注系統(tǒng)。通過模擬充型過程,驗(yàn)證了澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理性。經(jīng)過重新設(shè)計(jì)模具后.在實(shí)際生產(chǎn)中取得了良好效果。
1、內(nèi)澆口位置的設(shè)計(jì)
在澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,內(nèi)澆口的設(shè)計(jì)極為重要,在確定內(nèi)澆口的位置之前要根據(jù)壓鑄件型腔的基本情況,分型面的不同類型,充分預(yù)計(jì)所選內(nèi)澆口的位置對金屬液充填型腔時(shí)流動(dòng)狀態(tài)的影響,分析充填過程中可能出現(xiàn)的死角區(qū)和裹氣部位,以便布置適當(dāng)?shù)囊缌骱团艢庀到y(tǒng)。應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則:
(1)導(dǎo)入的金屬液應(yīng)首先充填型腔深處難以排氣的部位,而不宜立即封住分型面造成排氣不暢。
(2)應(yīng)使流入型腔的金屬液盡量減少曲折和迂回,避免產(chǎn)生過多的渦流,減少包裹氣體。
(3)一般設(shè)置在壓鑄件的厚壁處,有利于金屬液充滿型腔后補(bǔ)縮流的壓力傳遞。
(4)應(yīng)考慮到減少金屬液在型腔中的分流,防止分流的金屬液在匯合處造成冷接痕或冷隔現(xiàn)象。
(5)應(yīng)盡量避免金屬液直沖型芯,減少動(dòng)能損失,防止沖蝕和產(chǎn)生粘模,尤其應(yīng)避免沖擊細(xì)小型芯或螺紋型芯,防止產(chǎn)生彎曲和變形。
(6)凡精度要求較高、表面粗糙度值低且不加工的部位不宜布置內(nèi)澆口,以防止去除澆口后留下痕跡。
(7)內(nèi)澆口的設(shè)置應(yīng)考慮模具溫度場的分布,以便使型腔遠(yuǎn)端充填良好。
(8)還應(yīng)考慮澆注系統(tǒng)的切除方法。
2、內(nèi)澆口截面積的計(jì)算
內(nèi)澆口一般是澆注系統(tǒng)中截面積最小、阻力{zd0}的部位,它的截面積與該處的金屬液流動(dòng)速度的乘積和壓室的截面積與壓室中金屬液流動(dòng)速度的乘積相等,并且等于流經(jīng)壓室的金屬液體積(型腔和溢流糟的體積之和)與所用時(shí)間之比。
3、橫澆口設(shè)計(jì)
橫澆道是金屬液從直澆道末端流向內(nèi)澆口之間的一段通道,其作用是將金屬液引入內(nèi)澆口,同時(shí)當(dāng)壓鑄件冷卻時(shí)用來補(bǔ)縮和傳遞靜壓力。
橫澆口設(shè)計(jì)要點(diǎn):
(1)橫截面積從直澆道的末端起到內(nèi)澆口止應(yīng)逐漸縮小,否則橫澆道中出現(xiàn)橫截面積擴(kuò)大,會(huì)使流過該處的金屬液出現(xiàn)負(fù)壓,由此必然會(huì)吸收分型面上的空氣并增加金屬液流動(dòng)過程中的渦流。
(2)多型腔壓鑄模的一次橫澆道截面積應(yīng)大于各二次橫澆道的截面積之和。
(3)橫澆道截面積在任何情況下均應(yīng)大于內(nèi)澆口的截面積。
(4)為了減少金屬流動(dòng)阻力,達(dá)到均衡流速,橫澆道不宜突然收縮與擴(kuò)張。
(5)為了改善模具的熱平衡條件,根據(jù)工藝需要,可以設(shè)置盲澆道,同時(shí)盲澆道兼有容納冷污金屬和氣體的作用。
4、溢流槽設(shè)計(jì)
溢流槽的作用:
(1)容納{zxj}入型腔的冷污金屬液和混入其中的氣體與氧化夾雜,防止壓鑄件產(chǎn)生冷隔、氣孔和夾渣。
(2)在選定澆注系統(tǒng)的情況下,溢流槽的設(shè)置可與澆注系統(tǒng)一起共同起到控制金屬液流動(dòng)狀態(tài)的作用,防止局部產(chǎn)生渦流,造成有利于避免壓鑄件缺陷的充填條件。有時(shí)也用來轉(zhuǎn)移縮孔、縮松、渦流包氣和產(chǎn)生冷接痕的部位。
(3)調(diào)節(jié)模具的溫度分布,改善模具的熱平衡狀態(tài),尤其對薄壁或充填距離較長的壓鑄件,可以減少壓鑄件表面流痕、冷隔和充填不足現(xiàn)象。
(4)在某些情況下,溢流槽可作為壓鑄件脫模時(shí)推桿推出的位置,防止壓鑄件變形及避免壓鑄件表面留有推桿的痕跡。
(5)在壓鑄件對動(dòng)、定模部分的包緊力接近相等時(shí),為了防止壓鑄件留在定模,此時(shí)可在動(dòng)模上設(shè)置溢流槽,增大壓鑄件對動(dòng)模的包緊力,使分型時(shí)壓鑄件確保留于動(dòng)模,便于推出機(jī)構(gòu)的推出脫模。
(6)對于真空壓鑄和定向抽氣壓鑄,溢流槽常常作為引出氣體的起始點(diǎn)。
溢流槽的位置選擇
溢流槽位置的選擇應(yīng)遵循如下的原則:
(1)溢流槽應(yīng)開設(shè)在金屬液{zx0}沖擊的部位,排除金屬液流前頭的氣體和冷污金屬液,穩(wěn)定流態(tài),減少渦流。
(2)溢流槽應(yīng)開設(shè)在兩股金屬液流會(huì)合的地方,xx集中于該處的氣體、冷污金屬液和涂料殘?jiān)取?/span>
(3)溢流槽應(yīng)開設(shè)在內(nèi)澆口兩側(cè)或金屬液不能順利充填的死角區(qū)域,起到引流充填的作用。
(4)溢流槽應(yīng)開設(shè)在壓鑄件局部壁厚的地方,并且增大其容量和溢流口的厚度,以便將氣體、夾渣和縮松轉(zhuǎn)移到該處,改善壓鑄件厚壁處的質(zhì)量。
(5)溢流槽應(yīng)開設(shè)在金屬液最晚充填的地方,以改善模具的熱平衡狀態(tài)和充填排氣條件。
(6)在設(shè)計(jì)溢流槽時(shí),還應(yīng)注意溢流槽去除后不能影響或損壞壓鑄件的外觀。
(7)不應(yīng)在同一個(gè)溢流槽上開設(shè)幾個(gè)溢流口,以免金屬流從溢流糟流回型腔而產(chǎn)生倒流現(xiàn)象等。
5、排氣槽的截面尺寸
當(dāng)前國內(nèi)壓鑄行業(yè)發(fā)展迅速,但設(shè)計(jì)開發(fā)要求的周期很短,模具設(shè)計(jì)人員也多是模具技工轉(zhuǎn)行而來,設(shè)計(jì)方案差缺系統(tǒng)分析和校對計(jì)算,因而在后續(xù)的壓鑄生產(chǎn)中常常出現(xiàn)多次試模都不合格,或者產(chǎn)品合格率低、生產(chǎn)效率低下,模具壽命短。本文根據(jù)經(jīng)典流體填充理論、鋁合金材料特性并結(jié)合壓鑄生產(chǎn)實(shí)際情況,總結(jié)固化了關(guān)于模具進(jìn)澆和排溢的相關(guān)注意事項(xiàng)和計(jì)算公式,供業(yè)內(nèi)同行參考。 http://www.sqtmauto.com