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【技術(shù)分享】如何找到壓鑄模具中真空閥的最佳位置?

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2020-11-10
核心提示:與砂型和重力鑄造相比,傳統(tǒng)壓鑄件的微觀結(jié)構(gòu)不盡人意,主要原因是高速金屬流在澆口處的噴射,要比金屬緩慢喂入砂型或金屬模具型

【技術(shù)分享】如何找到壓鑄模具中真空閥的最佳位置?

與砂型和重力鑄造相比,傳統(tǒng)壓鑄件的微觀結(jié)構(gòu)不盡人意,主要原因是高速金屬流在澆口處的噴射,要比金屬緩慢喂入砂型或金屬模具型腔時(shí)更容易接觸型腔內(nèi)的空氣。真空壓鑄工藝的重點(diǎn)是盡量減少這種氣液接觸,因此,將型腔內(nèi)氣體有效地排出是真空壓鑄模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

對于壓鑄模具,傳統(tǒng)排氣設(shè)計(jì)與真空排氣設(shè)計(jì)并無本質(zhì)區(qū)別,只是排氣的方式上,前者為被動(dòng)排氣,利用金屬流動(dòng)將氣體排出,即所謂的正壓壓射;后者為主動(dòng)排氣,即由采用真空裝置,將型腔內(nèi)的氣體抽出,也稱為負(fù)壓壓射。就排氣效果而言,兩者相差甚遠(yuǎn),正確的真空排氣應(yīng)用將會(huì)極大降低型腔內(nèi)的氣體含量,從而有效地提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

 

【技術(shù)分享】如何找到壓鑄模具中真空閥的最佳位置?

 

本文結(jié)合“智鑄超云”壓鑄云計(jì)算平臺(tái),就真空模具方案設(shè)計(jì)所涉及的真空閥所在位置展開討論,重點(diǎn)探討真空閥究竟是離內(nèi)澆口遠(yuǎn)點(diǎn)好,還是近點(diǎn)好?

在真空壓鑄模具設(shè)計(jì)過程中,真空閥位置應(yīng)能滿足使真空閥保持長時(shí)間的打開狀態(tài),以便抽出盡可能多的氣體。

必須將真空閥設(shè)置在合金熔液最后填充的位置,但這個(gè)位置可能違反直覺,如圖3所示:與常規(guī)壓鑄一樣,真空壓鑄呈現(xiàn)霧化流,如果真空閥設(shè)置于離澆口最遠(yuǎn)的位置,則真空閥可能在型腔充填過程中較早地關(guān)閉。

 

【技術(shù)分享】如何找到壓鑄模具中真空閥的最佳位置?

 

為了形象地說明以上觀點(diǎn),特此設(shè)計(jì)了2個(gè)針對性的模型,如下圖5、6示,通過“智鑄超云”壓鑄云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行壓鑄充型模擬,觀察合金熔液在型腔內(nèi)的流動(dòng)情況,直觀理解在實(shí)際壓鑄過程中兩種真空閥位置布局下的區(qū)別。

 

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智鑄超云模擬結(jié)果對比

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【技術(shù)分享】如何找到壓鑄模具中真空閥的最佳位置?

左側(cè)示例真空閥位于澆口較遠(yuǎn)位置時(shí),充填開始階段,真空閥就被封堵了;

右側(cè)示例真空閥位于澆口較近位置時(shí),充填過程中,真空閥可持續(xù)作用

可以看出,圖5的真空閥設(shè)計(jì)的確是違反了直覺,金屬液充填開始時(shí),真空閥就已經(jīng)被封堵了,而圖6的真空閥可以最大限度地保持通暢,為真空排氣贏得寶貴時(shí)間(本例中大致有40ms)。當(dāng)然,這個(gè)模型例子比較簡單,在實(shí)際的設(shè)計(jì)開發(fā)工作中,真空閥的位置設(shè)計(jì)可以借助“智鑄超云”壓鑄云計(jì)算平臺(tái)強(qiáng)大的壓鑄仿真能力來確定其最佳位置。

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video | 左側(cè):充填一開始,真空閥就被封堵了;

右側(cè):真空閥可以最大限度地保持通暢

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關(guān)鍵詞: 壓鑄

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