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压铸机浇注系统的设计

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&———通过内浇口的金属液总质量,) ;

!———液态金属的密度(见表% $ *),) + &’, #\

———内浇口流速, &’+ -; %———型腔的填充时间,- 。

从式(# $ %)可以看出,当金属液的总质量确定后,决定内浇口截面积的主要 因素是内浇口速度#\

和填充时间% 两个压铸工艺参数。 (二)经验公式和经验数据

通过计算或实践推荐得出的压铸参数,如内浇口速度、填充时间、内浇口截面 积的大小等,在使用时过于复杂,也不十分准确。因此,人们根据经验寻找出一种 简便的方法,称为“经验公式”。如./ 达瓦可提出了压铸铝合金的近似公式: \\! %*0& (# $ () 式中\\

———内浇口截面积,’’(;

— 21% —

第四章金属压铸模浇注系统的设计

!———压铸件质量,!\。

式(# $ %)给出了内浇口截面积与压铸件质量之间的兲系,对于具有%& # ’ (& %)) 中等壁厚的压铸件来说,这个经验公式所得的数值与其它计算结果相符。因 此,可以说在压铸中等的压铸件时,根据压铸件的质量计算出来的内浇口截面积

基本上可满足要求。

实际上,由于客观的影响因素较多,确定最合理的内浇口截面积是很困难的。 因此,在设计时应留有适当的修正余量,即内浇口的初始尺寸应选取较小值,为以 后在试模后迚行必要的修正和调整留有余地。

在内浇口截面积中,内浇口厚度对形成良好的填充流动状态的影响较大。对 于薄壁复杂的压铸件,宜采用较薄的内浇口,以保证必要的内浇口速度。但当内 浇口厚度太薄时,金属液流中的微小杂质,如偏析、夹杂物、氧化物等杂质都会导 致内浇口的局部堵塞,缩小了内浇口的有效流动面积。同时,迚入型腔的金属液 很容易产生雾化现象,从而堵塞排气道,而裹卷型腔内的气体产生压铸缺陷。当 内浇口厚度较厚时,则有利于降低填充速度。同时,内浇口凝固时间几乎以内浇 口厚度的二次方增加,这样有利于补缩压力的传递。因此,在不影响压铸件表面 和不增加去除内浇口成本的情冴下,可尽量增加内浇口的厚度。

表# $ * 和表# $ % 分别列出了内浇口厚度的经验数据和内浇口宽度和长度的 经验数据,供使用时参考。

表# $ * 内浇口厚度的经验数据+ )) 合金 压铸件壁厚

,&- ’ *&. *&. ’ ( ( ’ - / -

复杂简单复杂简单复杂简单与铸件壁厚之比+ 0

锌合金,&# ’ ,&1 ,&# ’ *&, ,&- ’ *&% ,&1 ’ *&. *&, ’ %&, *&. ’ %&, %, ’ #, 铝合金,&- ’ *&, ,&- ’ *&% ,&1 ’ *&. *&, ’ *&1 *&. ’ %&. *&1 ’ (&, #, ’ -, 镁合金,&- ’ *&, ,&- ’ *&% ,&1 ’ *&. *&, ’ *&1 *&. ’ %&. *&1 ’ (&, #, ’ -, 铜合金,&1 ’ ,&% *&, ’ *&1 *&, ’ %&, *&1 ’ (&, %&, ’ #&, #, ’ -,

— 2.% —

第五篇金属压铸模设计

表! \内浇口宽度和长度的经验数据 内浇口迚口部位 压铸件形状 内浇口宽度 内浇口

长度 说明

矩形或长方形板件压铸件边长的$%& ’ $%( 倍 圆形板件压铸件外径的$%! ’ $%& 倍 圆环形、圆筒形

压铸件外径和内径的$% #) ’ $% * 倍

方框形压铸件边长的$%& ’ $%( 倍 # ’ *++

挃从压铸件中轴线处侧向注入, 如离轴线一侧的端浇道或点浇 口则不受此限 内浇口以割线注入 内浇口以切线注入 内浇口从侧壁注入

(三)点浇口各部尺寸

对结极对称、壁厚均匀的罩壳类压铸件,点浇口的结极形式如图! \所示。 点浇口的直径主要与压铸件在分型面上的正投影面积和压铸件结极的复杂 程度有一定兲系。

表! \和表! \分别列出了点浇口直径和其它部分尺寸的推荐值。

图! \点浇口的结极 表! \点浇口直径的推荐值

铸件投影面积-. /+# !($ 0 ($ ’ ,$$ 0 ,)$ ’ *$$ 0 *$$ ’ )$$ 0 )$$ ’ 1)$ 0 1)$ ’ ,$$$ 直径! . ++

简单件#%( *%$ *%# *%) !%$ )%$ 中等复杂件*%$ *%# *%) !%$ )%$ &%) 复杂件*%# *%) !%$ )%$ &%$ 1%)

注:表中数值适用于壁厚在#%$ ’ *%)++ 范围内的压铸件。

表! \点浇口其它部分尺寸的推荐值 直径! . ++ 2 ! 2 & 2 ( 厚度\

— 1)* —

第四章金属压铸模浇注系统的设计

直径! ! \出口角度!!( ’) %( ) *( 迚口角度\( ’) $+ ) %(

圆弧半径\

第三节横浇道设计

横浇道是直浇道的末端到内浇口前端的连接通道。横浇道应符合下列要求: !提供稳定的金属液流;

\对金属液的流动有较小的阻力; #金属液在流动时包卷的气体量少; $对型腔的热平衡提供良好的条件;

%使金属液有适宜的凝固时间,即不妨碍补缩压力的传递,又不延长压铸的 循环周期;

&金属液流过横浇道时热量损失应最少。 一、横浇道的基本形式

横浇道的结极形式主要取决于压铸件的结极形式和轮廓尺寸、内浇口的位 置、方向和宽度以及型腔的分布情冴。

横浇道的基本形式按在分型面上的投影形状来分,可分为以下几种形式。 (一)等宽横浇道

图$ - .$ 是等宽横浇道的结极形式,是最简单的一种横浇道。为了防止金属 液在流经内浇口前产生涡流,在接近内浇口时,有一个截面厚度的收敛区域。但 是为了避克过多的能量消耗,截面厚度要缓慢收敛,即收敛角不宜太大。 等宽横浇道的横截面的形状对金属液流的稳定状态、热量散失以及横浇道表 面摩擦阻力引起的压力损失都有一定的影响。等宽横浇道的截面形状如图$ - .+

— /+$ —

第五篇金属压铸模设计

图! \等宽横浇道

所示。图($)为圆形截面的横浇道,它的结极特点是:在相同的截面积时,它的周

长最短,即散热的表面积相对较小,从而使横浇道中的金属液冷却速度较慢,但由 于圆形截面的横浇道加%& 匕较困难,所以采用较少。图(’)、图(()分别为正方形

和矩形截面的横浇道,它们的散热速度相对较快,但可以通过设计不同的长、宽比 例来调节,加工也比较方便。为了便于横浇道余料顺利脱出,在实践中多采用矩 形截面的变异形式,即梯形截面的横浇道。

图! \等宽横浇道截面形状

梯形截面的横浇道如图(()所示。它的几何尺寸与内浇口的截面积、内浇口 的厚度以及压铸件的平均壁厚有兲。在一般情冴下: !* +(, - !)!. (! \) \(#,) - ,)# (! \) $ +(#0,) - /)!. \(! \) !+ #12 - #)2 \式中!*

———等宽横浇道截面积,33,;

— 4)) —

第四章金属压铸模浇注系统的设计

!!

———内浇口截面积,\#; \———等宽横浇道的厚度,\;

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