Forschung zum Angusssystem für Druckgussformen

Druckguss ist eines der wichtigsten Mittel für die NE-Metallumformung. Während des Druckgussprozesses können aufgrund der unterschiedlichen Fließzustände der Metallschmelze in der Kavität unerwünschte Phänomene wie Kältebarrieren, Muster, Poren und Seigerungen auftreten. Um diese unerwünschten Phänomene zu verhindern, ist es durchaus notwendig, den Fluss des geschmolzenen Metalls in den Hohlraum zu kontrollieren. Der Schlüssel zur Kontrolle des Flusses des geschmolzenen Metalls in der Kavität liegt in der Forschung und Konstruktion des Druckguss-Kokillen-Angusssystems.

Der Produktionsprozess von Druckgussformen

Der CAD/CAE/CAM/CAT-Prozess von Druckgussformenbau.

Das Design des Gießsystems für Druckgussformen

Bei der Erforschung des Druckguss-Kokillen-Angusssystems sind die Angussposition und -form wichtige Faktoren, um den Fließzustand und die Füllrichtung der Lösung zu steuern. Konzentrieren Sie sich zunächst auf die Position des Angusses und die Form des Angusses, entwerfen Sie Anguss, Anguss, Schlackensack, Überlaufrinne und Abluftkanal; Verwenden Sie dann die CAE-Software, um den Lösungsfluss innerhalb der Kavität zu analysieren. Die Position und Größe des Innenläufers und des Innenangusses haben einen entscheidenden Einfluss auf das Füllverfahren.

Das Design des inneren Tors

Beim Setzen des Tors auf das fertige Produkt wird normalerweise nach folgendem Verfahren vorgegangen:

1. Berechnungsformel der Angussquerschnittsfläche: A=U/(vt): Produktvolumen (cIn.): A: Angussquerschnittsfläche (cm2)/v: Angussgeschwindigkeit der Aluminiumlösung (cm/s)/T: Füllung Zeit (s)
2. Berechnen Sie die Querschnittsfläche des inneren Tors.
3. Stellen Sie entsprechend der Querschnittsfläche des inneren Angusses die Angussform und dann die Angussposition ein und entwerfen Sie zunächst die Position der Durchflussrinne und des Schlackensacks.
4. Erstellen Sie verschiedene Angussschemata (in der Regel zuerst die Querschnittsfläche des Innenläufers kleiner und erweitern Sie sie bei Bedarf nach dem Test) und erstellen Sie 3D-Daten.
5. Führen Sie eine CAE-Analyse (d. h. eine Strömungsanalyse) basierend auf den erzeugten 3D-Daten durch.
6. Werten Sie die Analyseergebnisse aus.
7. Treten nach der Auswertung ungünstige Phänomene auf, sollte der Plan verbessert und anschließend eine CAE-Analyse durchgeführt werden, bis ein zufriedenstellenderer Plan vorliegt.

Gestaltung von Anguss und Auspuffanlage

Der innere Anguss sollte an einer Position eingestellt werden, an der das geschmolzene Metall am besten in die Kavität fließt, der Auslass gefüllt ist und alle Ecken der Kavität mit geschmolzenem Metall gefüllt werden können. Verwenden Sie nach Möglichkeit ein internes Tor. Wenn mehrere interne Anschnitte erforderlich sind, sollte darauf geachtet werden, dass sich der Fluss des geschmolzenen Metalls nicht gegenseitig stört oder sich in der Kavität trifft, ohne sich zu verteilen (dh den Metallfluss in eine Richtung zu führen), um die Konvergenz der geschmolzenes Metall im Hohlraumwirbel.

Wenn die Größe der Druckguss groß ist, ist es manchmal unmöglich, die erforderliche Querschnittsfläche des Läufers von nur einem Läufer zu erhalten, daher müssen mehrere Läufer verwendet werden. Es ist jedoch zu beachten, dass durch die Einstellung des Innenkanals sichergestellt werden soll, dass die Metallschmelze nur in eine Richtung fließend geführt wird, um Wirbelströme beim Zusammenfließen der Metallschmelze in der Kavität zu vermeiden.

Der Metallschmelzestrom sollte sich in der Kavität möglichst wenig drehen, damit die Metallschmelze den dickwandigen Teil des Druckgussteils erreichen kann.

Der Schmelzfluss sollte so kurz und gleichmäßig wie möglich sein.

Die Querschnittsfläche des Innenläufers wird zum Innenläufer hin allmählich reduziert, um das Mitreißen von Gas zu reduzieren, was zur Verbesserung der Kompaktheit des Druckgusses von Vorteil ist. Der Innenläufer sollte während des Fließvorgangs glatt übergehen, um scharfes Drehen und Fließen so weit wie möglich zu vermeiden.

Bei mehreren Kavitäten sollte die Querschnittsfläche des Angusskanals entsprechend dem Volumenverhältnis der einzelnen Kavitäten abschnittsweise reduziert werden.

Die Luft in der Kavität und das verflüchtigte Gas des Schmiermittels sollten durch die fließende Metallschmelze in die Auslassrille gedrückt werden und dann aus der Auslassrille aus der Kavität entweichen. Insbesondere sollte der geschmolzene Metallstrom nicht das Gas im Sackloch verlassen und die Auslassnut vorzeitig blockieren.

Der Metallstrom sollte bei schlechter Wärmeableitung keinen Thermoschock bilden. Bei Druckgussteilen mit Rippen sollte das Metall möglichst in Richtung der Rippen fließen.
 Es sollte vermieden werden, dass geschmolzenes Metall leicht beschädigte Formteile und Kerne direkt wegspült. Wenn es unvermeidbar ist, sollte am Anguss eine Isolationszone eingerichtet werden, um einen Temperaturschock zu vermeiden.

Generell gilt: Je breiter und dicker der Innenkanal, desto größer die Gefahr einer ungleichmäßigen Strömung. Versuchen Sie gleichzeitig, keine übermäßig dicken Tore zu verwenden. Vermeiden Sie Verformungen beim Schneiden der Tore.

Auspuff des Hohlraums

Die Überlaufrinne wird verwendet, um die beim Gießen anfänglich gespritzte Metallschmelze zu entfernen und die Temperatur der Form konstant zu machen. Die Flüssigkeitsflussrille wird an einer Position angebracht, an der die Form leicht Gas einschließen kann, und wird für Abgase verwendet, um den Fließzustand der Metallschmelze zu verbessern und die Metallschmelze zu allen Ecken des Hohlraums zu führen, um eine gute Gussoberfläche zu erhalten . Die Absaugrille ist mit der Vorderseite der Überlaufrille und dem Schlackensack verbunden oder direkt mit der Kavität verbunden.

Die Gesamtquerschnittsfläche des Abluftschlitzes sollte in etwa der Querschnittsfläche des Innenläufers entsprechen.

Die Position der Absaugnut auf der Trennfläche wird entsprechend dem Fließzustand der Metallschmelze in der Kavität bestimmt. Die Auslassrille sollte am besten "nicht gerade", sondern "gebogen" sein, um zu verhindern, dass das geschmolzene Metall spritzt und Personen verletzt. Die Tiefe der Auslassnut an der Trennfläche beträgt normalerweise 0.05 mm bis 0.15 mm; die Tiefe der Auslassnut im Hohlraum beträgt normalerweise 0.3 mm 0.5 mm; die Tiefe der Auslassrille am Rand der Form beträgt normalerweise 0.1 mm ± 0.15 mm; Die Breite des Abluftschlitzes beträgt im Allgemeinen 5 mm × 20 mm.

Der Entlüftungsspalt zwischen dem Auswerferstift und der Schubstange ist sehr wichtig für das Entlüften der Kavität, normalerweise kontrolliert auf 0.01 mm - 0.02 mm oder vergrößert, bis keine Grate mehr erzeugt werden.

Die Absaugung mit festem Kern ist auch eine effektive Absaugmethode. Normalerweise wird ein Spalt von 0.05 mm bis 0.08 mm am Umfang des Kerns kontrolliert, so dass der Kernpositionierungshals mit einer Auslassschlitzbreite und -dicke von 1 mm bis 2 mm geöffnet wird und das Gas in der Kavität aus dem Auspuffschlitz entlang des Halses. Es wird vom Boden des Hohlraums abgeführt. Die Rauheit des Abluftschlitzes sollte nicht vernachlässigt werden. Es sollte ein hohes Maß an Glätte beibehalten, um zu vermeiden, dass die Farbe während des Gebrauchs am Schmutz haftet, was den Auspuff beeinträchtigt.

Auswertung der Strömungsanalyse und Gegenmaßnahmen

Bei der Werkzeugkonstruktion sollte der Metallfluss so weit wie möglich in eine Richtung fließen können. Wenn nach der Analyse des Flusses Wirbelströme in der Kavität festgestellt werden, sollte der Winkel oder die Größe des inneren Gate-Anschnitts geändert werden, um den Wirbelstromzustand zu beseitigen.

Wenn geschmolzenes Metall zusammentrifft, lassen Sie das geschmolzene Metall eine bestimmte Strecke weiterfließen, bevor Sie den Fluss stoppen; daher sollten eine Überlaufrinne und ein Schlackensack außerhalb des Hohlraums an der Verbindungsstelle hinzugefügt werden, damit das unterkühlte geschmolzene Metall und die Luftverbindungen in die Überlaufrinne und den Schlackensack fließen können; Lassen Sie das nachfolgende geschmolzene Metall sauber und bei Raumtemperatur sein.
Wenn die Füllgeschwindigkeit verschiedener Teile unterschiedlich ist, sollte die Dicke oder Breite des inneren Angusses angepasst (ggf. schrittweise erhöht) werden, um das Ziel einer im Wesentlichen gleichen Füllgeschwindigkeit zu erreichen, jedoch sollte dies durch eine entsprechende Verbreiterung des inneren Angusses erreicht werden wie möglich.

Nach der Strömungsanalyse wird der füllungsnacheilende Teil gefunden, und es kann auch ein Innenläufer hinzugefügt werden. Bei dünnwandigen Druckgussteilen muss beim Druckguss eine kürzere Füllzeit gewählt werden; daher sollte die Füllzeit durch Vergrößerung der Querschnittsfläche des Innenläufers reduziert werden, um eine bessere Oberflächenqualität zu erreichen.

Bei dickwandigen Druckgussteilen, die eine hohe Kompaktheit erfordern, ist auf eine effektive Entlüftung zu achten. Für Druckguss sollte eine mittlere Füllzeit verwendet werden. Daher sollte der Querschnitt des Innenkufens angepasst werden, um die entsprechende Füllzeit zu erreichen und eine bessere Oberflächen- und Innenqualität zu erzielen.

Kurz gesagt, bei der Konstruktion von Druckgussformen sollte darauf geachtet werden, dass viele unerwünschte Phänomene vermieden werden. Auch in der heutigen Zeit, in der CAE-Analysemethoden zur Verfügung stehen, werden in der frühen Phase der Angusskonstruktion die gesammelten Erfahrungen zunächst in das Angusssystem einfließen, organisch kombiniert, analysiert, verbessert und aufgerüstet, was zwangsläufig einen Multiplikatoreffekt mit halber Aufwand.

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