鋅合金壓鑄澆注系統(tǒng)最新設(shè)計(jì)

1、特種鑄造及有色合金2002年壓鑄?？\合金壓鑄澆注系統(tǒng)最新設(shè)計(jì)華南理工大學(xué)吳春苗介紹了鋅合金壓鑄澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最新方法。目前已在世界上廣泛采用的錐形流道有助于生產(chǎn)高品質(zhì)的鋅合摘要金壓鑄件。關(guān)鍵詞:鋅合金壓鑄澆注系統(tǒng)錐形流道射流角度TheNewlyDevelopedMethodofGatingSystemDesignforZincAlloyinDieCastingWuChunmiao(SouthChinaUniversityofTechnology)ABSTRACTThenewlydevelopedmethodofgatingsystemdesignforzincalloyindiecastin

2、gisintroduced.Recent2ly,thewidelyappliedtaperrunnerintheworldisfavorableformanufacturingofzincalloywithqualityindiecast2ing.KeyWords:DieCastingforZincAlloy,GatingSystemT(1),速度,并獲得高的內(nèi)澆道速度,縮短充填時(shí)間。這種設(shè)計(jì)還可以有效地降低空氣混入澆注系統(tǒng),以減少產(chǎn)生鑄件氣孔缺陷。相比于傳統(tǒng)的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì),錐形流道比較輕巧,節(jié)省金屬,并在試模階段不需要太多的修改,使用證明的確有助于生產(chǎn)高品質(zhì)的壓鑄件。,均勻彌,通常不影響力學(xué)

3、性能。圖2所示的填充狀態(tài),箭頭示意金屬液進(jìn)入型腔的方向。圖2整體前流2金屬液進(jìn)入型腔的射流方向(射流角度)2.1射流方向圖1錐形流道1選擇整體前流的填充形式澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一步是需要確定金屬液以什么樣的方式進(jìn)入型腔并填充型腔,對(duì)鋅合金壓鑄最理想的方式是整體前流、霧狀充填,即讓金屬液有一個(gè)穩(wěn)定的流動(dòng)前沿(整體前流),快速、均勻地填充整個(gè)型腔,將型腔內(nèi)的氣體通過排氣道排出模外,并避免金屬回流產(chǎn)生吳春苗,華南理工大學(xué)機(jī)電工程系,廣州市天河區(qū)五山(510641)在錐形流道中,金屬液通過內(nèi)澆道進(jìn)入型腔,都是呈一定角度的,而不是直角射入,射流的角度由兩個(gè)分速度決定(見圖3):金屬液沿橫澆道方向前進(jìn)的水平分

4、速度;由金屬壓力作用產(chǎn)生的垂直分速度。2.2作用選擇射流角度可以控制金屬液進(jìn)入型腔的方向(水紋走向)。設(shè)計(jì)模具時(shí),決定內(nèi)澆道的截面積,選擇合適的角度,試模時(shí),發(fā)現(xiàn)問題,可以從這兩方面進(jìn)行調(diào)整、71特種鑄造及有色合金2002年壓鑄專刊修正。圖5彎位上射流角度圖3射流方向3.1直澆道(1)直澆道的截面的收縮率在5%10%;(2)從直澆道到橫澆道彎位,順著金屬液流動(dòng)方向鋅合金充型速度一般是40m/s左右,在高壓高速的作用下,金屬液開始進(jìn)入型腔是以噴射流充型,在填充過程受到碰撞、摩擦、阻力等不斷損耗時(shí),噴射流變成壓力流,因此,噴射流充填的部位比由壓力流充填的部位的表面質(zhì)量要好,而缺陷的產(chǎn)生,尤其是花紋

5、易出現(xiàn)于壓力流充填的部位。2.3射流角度確定把截面積縮減10%30%(見圖6)。當(dāng)轉(zhuǎn)彎半徑R15mm時(shí),縮減10%,轉(zhuǎn)彎半徑越大,阻力越少,各部位,不留下死角,何形狀,2550。方法一:射流角度由(見圖4中曲線)。Ain內(nèi)澆道始端橫澆道的截面積(見圖3)Ag內(nèi)澆道面積橫澆道面積A的比率而定內(nèi)澆道面積Ag圖6流道彎位3.2橫澆道采用梯形截面形狀(圖7),橫澆道與內(nèi)澆道之間的連接部分往往作成1045的角度,有利于增強(qiáng)散熱,特別是模具兩半都有型腔時(shí),梯形截面形狀可以增進(jìn)流動(dòng)效率,減少因摩擦造成的壓力損失。圖4射流角度和橫澆道截面積與內(nèi)澆道面積之比的關(guān)系圖7橫澆道切面形狀例如=1.0時(shí),射流角度為45

6、。Ag當(dāng)直澆道到橫澆道需要分成兩支流道時(shí),分支處彎位設(shè)計(jì)成橢圓曲線,減少金屬流經(jīng)三角區(qū)的距離,同時(shí)減少侵蝕和困住空氣。3.3內(nèi)澆道及緩沖器當(dāng)內(nèi)澆道被填充時(shí),金屬液高速?zèng)_擊流道末端,使這處內(nèi)澆道表面沖刷受損,見圖8。設(shè)置緩沖器可以解決這一問題。緩沖器流道截面:2mm2mm緩沖器厚2mm,表面積A橫澆道入口面積(Ain)。(下轉(zhuǎn)第79頁)方法二:通過流道的位置設(shè)計(jì)來獲得所需的射流方向。如在流道某些部位做成彎位,以改變金屬的射流方向,如圖5的澆道設(shè)計(jì)。從圖2中箭頭所示,可以看到,在澆道不同的位置上,金屬液進(jìn)入型腔的射流方向是不同的。3從直澆道到內(nèi)澆道的設(shè)計(jì)整個(gè)澆注系統(tǒng)采用變截面形式,即從直澆道向內(nèi)澆

7、道逐漸收縮,以保證金屬液連續(xù)保持充滿澆注系統(tǒng),最大限度減少渦流卷氣。72抽真空截止點(diǎn)的位置對(duì)壓鑄件氣孔的影響3.2工藝參數(shù)(見表1)表1工藝參數(shù)慢壓射快壓射增壓壓射合金澆鑄每模合金質(zhì)量真空罐kgMPams-1ms-1MPaMPa0.272.124896401.6-0.06注:每模合金質(zhì)量含澆道、溢流槽合金的質(zhì)量。3.3工藝試驗(yàn)設(shè)定快壓射點(diǎn)為零位,即熔融合金接近內(nèi)澆道時(shí),將抽真空截止點(diǎn)到快壓射點(diǎn)的距離分15個(gè)點(diǎn),每點(diǎn)測(cè)量4件,取平均質(zhì)量。樣品數(shù)量共60個(gè)。圖2是各個(gè)抽真空截止點(diǎn)的鑄件質(zhì)量的曲線圖。圖3隨真空截止點(diǎn)改變的鑄件相對(duì)質(zhì)量比變化曲線了1%以上。抽真空截止點(diǎn)在115mm,125mm,135

8、mm時(shí),鑄件的質(zhì)量變化不大,說明由于抽真空截止過早,抽真空不起大的作用,這是因?yàn)樵谕Ｖ钩檎婵找院?空氣從模具的分型面等處竄入模具的型腔內(nèi),使得合金壓入型腔時(shí),型腔內(nèi)的負(fù)壓并不高10mm,15時(shí),。為,合金液低速通過,真空截止點(diǎn)設(shè)定在沖頭快壓射點(diǎn))前1520mm處較好。這相當(dāng)圖2于減少了一個(gè)直徑14.5mm的圓球型的氣孔,從鑄件的剖面來看也很少見有氣孔存在。圖3是各個(gè)抽真空截止點(diǎn)的鑄件相對(duì)質(zhì)量比的曲線圖。相對(duì)質(zhì)量比是以抽真空截止點(diǎn)在15mm處時(shí)的質(zhì)量為零點(diǎn),與在其他各點(diǎn)時(shí)的鑄件質(zhì)量之比。從兩圖中可以看出,鑄件的質(zhì)量隨著抽真空截止點(diǎn)的延長(zhǎng),鑄件密度隨之提高,鑄件質(zhì)量由385.8g逐步提高到390.2g,鑄件的相對(duì)質(zhì)量比由98.89%提高到100%,相對(duì)質(zhì)量比提高了1.11%,即鑄件的密度提高(上接第72頁)4結(jié)語(1)真空壓鑄能有效減少壓鑄件的氣孔,提高鑄件的密度1%以上。(2)抽真空截止點(diǎn)設(shè)定在沖頭快壓射點(diǎn)前1520mm處較好。(原載2000年第2期)花野壓鑄涂料(上海)有限公司地址:上海市滬太路5242號(hào)郵編:201907電話真8緩沖器3.4排氣通道宇部興產(chǎn)機(jī)械(上海)有限公司地址:上海市浦東新區(qū)外高橋保稅區(qū)泰谷路159號(hào)郵編:200131電話/p>