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《基于PROCAST铝合金压铸模浇注系统设计及充型凝固数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、Vol.31No.4铸造技术Apr.2010FOUNDRYTECHNOLOGY465基于PROCAST铝合金压铸模浇注系统设计及充型凝固数值模拟韩雄伟,冷真龙,杨金风(四川工程职业技术学院机电系,四川德阳618000)摘要:针对铝合金的流动特点和压铸模具的不透明性,根据铝合金压铸模具浇注系统的设计原则,对铝合金信号接受件的压铸模的浇注系统进行了设计计算,并利用数值模拟软件模拟了在这种浇注系统下金属液的充型情况。结果显示充型平稳、排气良好,温度分布均匀,铸件的缩孔、气体夹杂倾向小,并在实际生产中得到了验证,可为类似铸件浇注系统的设计提供参考。关键词:铝合金;压铸
2、模;浇注系统;数值模拟中图分类号:TG249.2文献标识码:A文章编号:10008365(2010)04046503DesignandFillingSimulationofGatingSystemforDieCastingofAluminumPartbyPROCASTHANXiongwei,LENGZhenlong,YANGJinfeng(ElectricalandMechanicalDepartmentSichuanEngineeringTechnicalCollege,Deyang618000,China)Abstract:Thedesig
3、nofGatingsystemisveryimportantfordiecastingprocess.Aimedontheflowingfeatureandtheopacityofthemetalmould,andaccordingtothedesignprinciplefordiecasting,thegatingsystemhasbeendesigned,andtheflowprocesshasbeenanalyzedbythesimulationsoftware.Keywords:Aluminumalloy;Diecastingmould;Gatingsys
4、tem;Numericalsimulation在压铸模具设计中,浇注系统的设计合理与否,对特点,需采用在3个方向抽芯,故采用一模一腔式,在压铸件质量、生产效率、模具寿命等都有重要的影响,J1125型压铸机上压铸,拟采用双边切向锥形浇道浇不合理的浇注系统会导致铸件出现如气孔、缩孔、缩注。松、冷隔等缺陷。在生产过程中浇注系统的设计和改1.1铸件尺寸参数进常用的方法是试错法,但这种方法成本高、周期长。此信号接收件的平均壁厚为2.2mm,铸件材料数值模拟技术的出现,使得浇注系统的设计成本降低、采用YL104,铸件重约190g。最大尺寸为200mm周期缩短,同时也对
5、提高铸件质量等方面有着重要意70mm70mm。如图1所示。义。压铸充型凝固过程的数值模拟,可以帮助人们在压铸工艺设计阶段对铸件可能出现的各种缺陷及其大小、部位和发生的时间予以有效的预测,从而优化铸造工艺设计,以确保铸件的质量,缩短试制周期和降低[1]生产成本。图1铸件外形尺寸图1浇注系统设计Fig.1Outletdimensionofcsting本文选择的压铸件为一套筒类信号接收件,由于1.2充型时间的确定零件的形状特点,实际压铸成型时容易出现气孔、缩充型时间是设计浇注系统的一个关键因素,利用[1]孔、缩松、冷隔、浇不足等缺陷。根据其尺寸和形状的经验公式
6、:Tn-Ty+64T=0.0346bTn-Tm收稿日期:20090729;修订日期:20100301式中,Tn为内浇道温度,Ty为液相线温度,Tm为作者简介:韩雄伟(1982),内蒙五原人,讲师.研究方向:横具CAD/CAM/CAE.填充前的模具表面的温度,b为平均壁厚。Tn取670,Email:waynehxe@126.comTy为616,在填充前模具表面温度Tm为220,Vol.31No.4466FOUNDRYTECHNOLOGYApr.2010平均壁厚为2.1mm,计算出充型时间为0.02s。vvvvp2=+u
7、+v+w=-+gy+vtxyzy1.3内浇口处充型速度内浇口的速度往往会影响铸件的充型质量,根据=w+uw+vw+ww=-p+gz+2wtxyzz压铸件的特点和平均壁厚,利用经验数据并查压铸模(2)质量守恒连续性方程[2]设计手册,得内浇口速度为40m/s。uuu1.4内浇口截面积的计算D=x+y+z=0[2]铸件的质量约为190g,利用流量计算法计算内式中,D为散度;u、v、w为速度矢量在坐标系中浇口的截面积:x、y、z方向上的分量;P为压力;为运动粘度;g为重AG力加速度;为拉普拉斯算子;为
8、金属流体密
