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上海市壓鑄技術協會培訓資料中篇:壓鑄模具澆注系統的設計和布局分析
發布日期:2019-05-28  來源:寧波博大機械有限公司  作者:李光浩  瀏覽次數:373
核心提示:檢查壓鑄件的嵌件要求,確定嵌件的模具結構方案 大部分的嵌件是客戶產品的需求, 鑄件有側凹等成型復雜的結構,模具設計使用嵌件
 檢查壓鑄件的嵌件要求,確定嵌件的模具結構方案
• 大部分的嵌件是客戶產品的需求,
• 鑄件有側凹等成型復雜的結構,模具設計使用嵌
件出鑲嵌結構,也是保障模具的順利生產的一種
有效方式。

嵌件的模具結構方案


 
壓鑄件的分析中,要注意產品性能的測量要求。
產品荷載試驗例子-鋁板強度試驗
產品在測試載荷時,會測量變形量是多少?有沒有超出要求?
如已超出要求,是否已破壞?
如沒超出要求,還有多少安全系數?
校核材料厚度是否可以減薄或加厚。

二、壓鑄件的工藝簡述
目的:壓鑄工藝計算后形成最終的壓鑄件工藝方案說明,指導設計和生產。

明確壓鑄件的工藝應用特性
壓鑄的基本原理和過程 

壓鑄原理
巴頓理論-液體金屬填充的三個階段

巴頓理論-液體金屬的流動狀態

金屬液流高速流動
金屬上層擴展到前緣
并在液流內繞瞬時旋轉中心,而旋轉。
當金屬流動停止時,它具有相當大的力撞擊型腔表面。 
壓鑄生產過程

壓鑄工藝介紹
金屬壓鑄工藝過程是壓鑄合金、壓鑄模和壓鑄機三大基本要素協調運用的過程

壓射力與壓射比壓-計算公式查表選取
 
壓鑄工藝



壓鑄工藝
壓射速度-計算公式

壓鑄工藝
內澆口速度的選取要點
內澆口速度是與沖頭速度和內澆口截面積直接相關的。
內澆口速度對壓鑄件的表面粗糙度和內部致密度有直接影響。

壓鑄工藝計算后形成最終的壓鑄件工藝方案說明
壓鑄模具開模工藝參數表-參考
指導澆排系統設計
利用試模和反饋修正


三、流注系統的設計 
壓鑄模的澆注系統是壓鑄機壓室內熔融的金屬液在高溫高壓高速狀態下充填
壓鑄模型腔的通道,是壓鑄模設計的重要環節。 

澆注系統的設計必須采用理論和實踐相結合的方法。
澆注系統設計的基礎介紹
澆道的形式-按位置可分為側澆口,環形澆口,中心澆口三類
 
澆注系統設計
澆道的形式-環形澆口
 
澆注系統設計
澆道的形式-中心澆口
 





澆注系統設計
內澆口的設計-基本方式
 
澆注系統設計
內澆口的設計-基本類型
 

一個產品拿到設計師手上,怎么考慮澆道布置在哪里,用什么的形式呢?
認識幾個概念
一、金屬的凝固
專家分析培訓學員鑄件產品


 
在設計澆注系統時,我們要根據產品的形狀和質量要求,
1.盡量使產品實現同時凝固,減少厚料區凝固速度慢而形成的疏松;
2.厚料區和復雜區域一般靠近澆口,利于澆口增壓補縮。
3.厚料區域合理設置點冷卻和高壓點冷卻,極大方便冷卻速度的調整。
4.對于填充差的有縮孔疏松的區域,多方調整改善不大的情況下, 建議改善產品或考慮局部擠壓設計。
二、金屬的流動性
流動性 ——是指熔融金屬液的流動能力 合金的流動性影響合金能力的內在因素,它主要與合金本身的性 質有關。合金流動性的好壞,通常以螺旋形流動性試樣的長度 來衡量,相同的澆注條件下,合金的流動性越好,所澆出的試樣越長。 亞共晶合金,凝固溫度范圍越寬,枝狀晶越發達,對金屬流動的 阻力越大,金屬的流動性越差。

二、金屬的流動性
充型能力 ——液態合金充滿型腔,獲得形狀完整,輪廓清晰的鑄件的能力 稱為充型能力。 充型能力可以認為是考慮鑄型及其他工藝因素 影響的液態合金的流動性。 應盡量提高金屬液的質量,金屬液愈純凈所含氣體雜質愈少,充型能力愈好。提高合金的澆注溫度和速度,以及增大壓力會使合 金的充型能力增加。
在設計澆注系統時,我們要盡量選擇流程短的方式填充,避免超過金屬液 流動能力范圍。

澆注系統設計
內澆口面積的確定-計算公式
 
內澆口的面積 

對應客戶質量要求的提升,同時隨著壓鑄機性能的提高和澆道去除技 術的進步,鑄件內澆口設計厚度取較大值,這更有利于壓力傳遞和凝固補縮。
內澆口位置和面積的設計說明 -當總的內澆口面積確定后,技術人員還應針對鑄件各個局部型位,確定其 澆口數、位置和每個分內澆口的面積。

圖示長型件,單一澆口是不合理的,充型金屬要分為多澆口進澆,在型腔內長距離流動后,多股金屬的前端到達對邊的時間點不一致,就會造成先到達填滿的回卷包裹相鄰的金屬流,容易造成鑄造缺陷。如果我們能將他們化整為零,分別進行填充計算,就可預先降低該類風險。 








橫澆道結構設計的要點計算每一橫澆道的分支-是設計師的基本功




澆注系統設計
排溢系統的設計-溢流槽
渣包究竟要開多大

排溢系統的設計-排氣槽澆注系統各截面積的變化趨勢圖
專家分析培訓學員鑄件產品
四、
澆道布局和分型面選擇
確定模具分型面分型面的設計和選擇是壓鑄模設計中的一項重要的工作。
 
模具結構簡介
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壓鑄模具在壓鑄生產過程的作用

單分型面的基本部位歸納一般的產品都是在這基礎上稍作變化。 

分型面的基本部位歸納
除了單一的分型面,還有雙分型面,又稱三板模。 三板模對于接近園型,中心有大孔產品,對比側進澆,往往有較好的填充 質量提升。

分型面選擇的原則
1.分型面力求簡單,易于加工。 能平放的不豎放,能直線的不曲線
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