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      壓鑄件澆口位置的選擇原則

      發布日期:2019-03-28 發布者:潤恒壓鑄

      一副壓鑄模具的順利投產是一個壓鑄件成功的關鍵環節,而澆道系統的良好設計是壓鑄模具正常生產的前提。特別是一些有要求(如氣密性、表面粗糙度等)的產品,批量生產時,這些要求往往成了考核一個壓鑄模具成功與否的關鍵指標。我們在實際生產中發現,雖然影響壓鑄件要求質量的因素較多,但澆口位置的設置往往是一個不可忽視的環節,不恰當的澆口位置設置會造成一副模具的整體報廢,或使模具生命周期大打折扣。本文以生產實踐中壓鑄模澆口位置的設置對壓鑄件質量的影響作一簡要的闡述。

      壓鑄件澆道系統的設計需要通過對鑄件的結構分析,并確定各種要求以后進行。設計澆注系統的一般過程是:選擇澆口的位置斗考慮引導金屬流的流向斗劃分澆口的股數斗設置澆道的形狀和尺寸斗確定內澆道的截面積。

      在實際設計中,除澆口位置的選擇是首先考慮的一步外,上述順序只是一個大概考慮的步驟,先后次序并不是嚴格。其實,上述這幾方面是互相影響、互相制約的。在考慮后一個步驟時,很可能要對前一個步驟已作的設計進行改變和調整。因此,根據具體情況地加以綜合考慮,從而設計出符合要求的澆注系統。由于澆道系統的設計對壓鑄件質量影響的因素較多,本文僅就涉及澆口位置的選擇對壓鑄件質量的影響進行討論。

      在模具設計時,澆口位置的選擇,往往受到合金種類、鑄件結構和形狀、壁厚變化、收縮變形、機型類別(臥式、立式),以及鑄件的使用要求等方面的限制,因此對壓鑄件來說,理想的澆口位置是很少的。在這些需要考慮的因素中,只能以滿足較主要的需求來確定澆口位置,特別是一些的需要。澆口位置首先受到壓鑄件外形所限定,同時還要考慮其他一些因素。

      (1)澆口位置應取在金屬液填充流程較短、流至型腔各部位的距離盡量近的部位,使填充路徑減少曲折,避免過多的遷回,因此建議盡量采用中心澆口。

      (2)澆口位置放在壓鑄件壁較厚的部位,有利于較終壓力的傳遞。同時,澆口開設在厚壁部位,對內澆道厚度的增加也留有余地。

      (3)澆口位置應使型腔溫度場的分布符合工藝要求,盡量滿足金屬液流至較遠端的填充條件。

      (4)澆口位置取在金屬液流進入型腔不起旋渦且排氣順暢的部位,有利于型腔內氣體的排除。生產實踐中,要排除出全部氣體是困難的,但針對鑄件形狀設法盡量多地排除氣體則是設計時應考慮的問題。排氣問題對有氣密性要求的鑄件應特別引起重視。

      (5)對于框形鑄件,澆口位置可以放在鑄件投影范圍內,若單個澆口填充良好,沒采用多股澆口。

      (6)澆口位置盡可能取在金屬液流不正面沖擊型芯的部位,應避免使金屬流撞擊型芯(或型壁)。因為撞擊型芯后,金屬液動能耗散劇烈,同時也易形成分散液滴與空氣相混,使鑄件缺陷增多。型芯被沖蝕后產生粘模,嚴重時被沖蝕的部位形成凹陷,影響鑄件脫模。

      (7)澆口位置應設置在鑄件成形后容易去除或沖切澆口的部位。

      (8)對有氣密性要求或不允許有氣孔存在的壓鑄件,內澆道應設置在金屬液較終都能保持壓力的部位。

      鑄件是汽車上使用的一種機油泵的殼體,圖示區域有氣密性的要求,該產品是一個比較成熟的產品,已多次開過模具,在歷次的模具使用過程中都存在產品氣密性不良的問題,為此,決定從更改壓鑄模具的澆口位置入手,重新設計該產品的澆道系統。

      (l)根據澆口位置的選擇原則可知,中心澆口的使用,可以使金屬液的流程較短,同時有利于型腔內氣體的排出,有利于鑄件氣密性的提高。由于該產品的中間部位恰好有一個直徑約40mm的通孔,可以采用中心進料的方式開模。

      采用中心澆口后,恰恰是有氣密性要求的區域發生了填充不良,大面積的氣體被包裹進去,此方案對提高鑄件的質量及氣密性沒有大的,有可能還會帶來不良的后果,故否定了此方案,重新制定了套澆口位置的方案。

      (2)根據壓鑄件的使用要求,采用多股分支澆道,將兩個分支開設在有氣密性要求的部位,加強對這一區域的填充和補縮。

      由圖8可以看出,金屬液進入型腔后對有氣密性要求區域的填充是平穩推進的,沒有噴射、卷氣等現象發生,且在填充完畢后,能夠很好地完成對該區域的增壓補縮作用,可提高鑄件此區域的的致密度,地減少氣孔、縮孔的產生,對提高鑄件的氣密性非常有益。

      重新設計了澆道位置和內澆道參數,經過試模和批量生產,該產品的氣密性了很大,漏氣率下降到5%以內。


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