压铸模具系统浇道参数pq2设计技术

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1、窗体底端压铸模具系统浇道参数PQ2设计技术·发布时间:2011-5-1217:33:24来源：互联网文字【大中小】· 　　李湘生，柳百成z　　(1.浙江工程学院机控学院，浙江杭州310018;2.清华大学机械工程系，北京100084)　　摘要：压铸技术中，浇道参数的确定是一项最复杂的工作，也是一项最重要的工作。本文在P——Q2图的基础上提出了确定浇道参数的一个新方法，该方法不仅考虑了所成形零件的有关因素，而且考虑了压铸机的有关参数，从而可以更科学，更实用，该方法在生产实际应用后取得了良好的效果。　　关键词：

2、压铸;模具;浇道　　中图分类号：TG249.2;TG241文献标识码：B文章编号：1001.4977(2004)11.0929.03　　PQ2DesignTechniqueofGatingParametersforDie—Casting　　DieSystern　　LIXiang.sheng。　　，LIUBai.cheng　　(1.SchoolofMechanicandControl，ZhejiangInstituteofScienceandTecnology，Hangshou310018，Zhejiang。

3、China;2.DepartmentofMechanicalEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)　　压铸技术在发展的过程中，浇道系统常常比压铸的其他课题更容易引起人们的争议和论述，说明浇道系统包含了许多学科的知识。压力铸造自问世以来。较长时期内。浇道系统的设计一直是建立在经验的基础上。具体做法是根据铸件品质对浇道的设计做出评估，然后反复修改浇道，直到所得铸件满足要求为止。只是到了最近的20多年来，P——Q2图这一新技术产生以后，浇道设计才将理

4、论设计、科学计算和参数测定结合在一起，po2图标志着压铸技术的重大进步[1，2l。　　1浇道计算模型　　金属液在型腔内的填充，是一个高压、高速流动过程。填充过程中，填充条件由压力、速度、温度、时间和排气等因素组成。浇道系统与压力传递、填充速度、填充时间、凝固时间、型腔温度、金属温度以及排气条件等方面有密切关系。在有些研究中。P——Q2图主要应用于核查已设计的浇道系统和压铸机所提供的能量。但是根据本研究。P——Q2图还有一个重要的用途，就是直接根据P——Q2图设计浇道的关键参数。　　压铸机的压铸过程是二个液压

5、系统：一个液压系统是压铸机的液压系统;另一个液压系统是金属液从坩埚到型腔的液体传递系统。　　为了表述的方便，先对本文所用的一些符号进行说明。　　Ps，作用于压室内金属液的压射比压;　  γ，金属液的密度;　　应用伯努利定律的一个简化形式[3J，可以得出金属液的流动系统中内浇遭处的压射压力：则　　内浇道速度等于金属的流量Q除以内浇道面积F的乘积　　所以有：　　此式揭示了压射压力与流量的函数关系。如果用线图表示就是模具的浇遭系统应有的压力与流量关系线。压铸机压射过程的液体流动系统如图1所示，当压射冲头移动时，蓄

6、能器的部分压力用于提供压射缸的液体流动所需能量。剩余的能量则作为推动冲头的有效压力，液体流动所需的压力则与压射逐度的平方成正。根据伯努利定律[有：　　式(5)表明了压铸机能够提供的压射比压与流量的关系，即压射比压与流量的平方幂呈一次线性关系　　式(2)是金属压铸所需的能量，式(5)是机床能够提供的能量。一般来说总是要求压铸机能够提供的能量大于模具所要求的能量。那么在实际工作过程中的工作状态则是由这两种关系决定的。　　联立方程(1)和方程(4)则有：　　解上述方程组，可得到：　　将a、b分别代入上式可得　　这

7、个公式说明了确定浇道面积的依据。浇道面积主要根据压铸机的有关技术参数和零件充填速度确定，当要求零件充填速度高时，浇道面积就要减小，同时如果压铸机所能提供的能量较高，那么浇道面积可以增加。另一方面，浇道面积还受到浇道流动效　　率、合金密度的影响，当浇道流动效率高时，浇道面积可以减小，相反，如果所设计浇道不能满足要求，也可以通过修改浇道参数提高流动效率。对于轻合金，必须采用较大的浇道面积才能满足要求。这些与现有的压铸模具设计手册[4]里的结论不同。　　2极限浇道速度　　式(8)说明当浇道速度增加，那么浇道的面积

8、就必须减小，但是极限浇道面积最小是0，所以浇道速度存在一个上限。这个上限大致可以按下式估计：　　最大浇道速度可以提供一个设计参考：如果模具系统和压铸机系统的参数设计不匹配，那么这个最大速度值可能小于压铸高质量零件所需要的压铸速度。那么就无论怎么修改模具都不能得到合格品，这是成品率低下的一个根本原因。而薄壁锌合金压铸件所需要的浇道速度一般为(根据研究的结果)40～50m/s　　对于拉链压铸件一般采用150kN压铸机