恩创科技-铝合金压铸液态的流动状态及流动特性

返回列表 来源: 行业动态 发布日期: 2023.02.10 浏览量: 506

铝合金压铸压铸过程中金属液在高压高速下充填模具型腔的时间极短,-般仅几分之一秒。最初阶段是完全的喷射,此后在短时间内,一方面向型腔各部位充填,另一方面在非常复杂的变化着,直至充满型腔。正确认识金属液的流动状态及其变化,掌握金属充填形态的规律,并充分利用金属液的这种特性,是合理设计浇注系统,进而压铸出良好压铸件的一个决定性因素。

 

充填时液态金属流的种类及对其特性的应用

 

喷射及喷射流

压铸机在通常的压铸条件下把金属液压人一般的压铸模型腔内,在最初阶段,通过内浇口后的金属液在运动能的作用下,以很高的速度像枪弹一样向前直射,其方向取决于内浇口的方向,这种状态的金属流称为"喷射"。高速喷射的金属液会与型腔壁和型芯或别的金属流相冲撞,此时,金属液内的一部分运动能量即转变为热能和压力,并且在改变金属液流速和前进方向的同时,沿着型腔壁流动。由于剩余的运动能使金属液沿直线前进的特性仍较强,因此这个阶段的金属流与一般的压力流的性质(从压力高的一面流向低的一面)有所不同,称为"喷射流"。喷射及喷射流具有一个很明显的特性,即在很大的运动能量的作用下能够直线前进。利用这种特性可以先充填那些阻力较大的部位及没有排气槽的部位,而这些部位靠压力流是难以充填的。

 

压力流及其应用

仅有喷射和喷射流,还不足以使金属液充填整个型腔,在多数情况下,喷射和喷射流所保持的运动能量在金属液尚未充填满时,就由于在型腔内发生冲撞、摩擦和气体阻力等而耗损殆尽。因此,应使充填到金属流的"后流"部分(金属液最后到达的部分)的金属液,在后续的金属液推动下前进,这个阶段的金属流称为"压力流"。

 

压力流在阻力小的通道上前进的特性是很强的。在压力所充填的部位,若压力流分成几股支流,则金属流的阻力分散;若出现阻力大的岛状部位,金属液只能在其周围流动,而不能充填到阻力大的部位。造成金属流阻力的主要因素是压铸件的厚薄不均、金属流的弯折运动、型腔表面粗糙度高、型腔内有气体压力等。

压力流没有喷射流那么大的运动能量,但是它却具有接受后续金属液中供给的压力能,从而使金属液沿着型腔内壁前进的特性。利用这种特性,可以很便利地把型腔内的气体有效地排出去,在压力流充填的部位,汇集着由喷射和喷射流所充填部分的气体,因此在这部位必须开设排气槽。

 

再喷射现象

在压力流或喷射流的通道突然变大的部分(薄壁到厚壁的变化部位),金属液又一次地离开型腔壁形成喷射状态,这种喷射状态称为"再喷射",在设计压铸件和压铸模时应尽可能避免再喷射现象的发生,但实际上往往难以避免,为此应采用首先向发生再喷射的部位充填金属液的内浇口方案,同时采取提高补缩金属流效果的办法把内浇口设在靠近压铸件厚壁的部位为宜。

 

补缩金属流

金属液的温度一降低便会产生收缩,当金属液温度降低时,其表面和内部的温度并不同时下降。金属液的表面层极快冷却,随后内部温度也跟着下降。由此可知,金属液先从表面开始凝固,内部稍微滞后凝固而收缩。在此过程中,如果不向其内部补充金属液则会产生缩孔,补缩金属流就是在内浇口部位的金属液尚未凝固之前,立即增高压室内的压力,向型腔内补充金属液。

为得到理想的压铸件,应该是在金属液充填完毕到全部凝固之前,立即进行加压缩。补缩金属流起作用的时间越久,则压铸件质量越好。这一想法的实现在理论是可行的,即设法使模具温度在有梯度的情况下进行压铸,也即让充填终了的金属液,先从远离内浇口处开始凝固,然后顺次地向内浇口方向凝固,内浇口处最后凝固。但实际操作时模温的控制较难,而且还需有相当厚度的内浇口。

 

目前压铸生产实践中,尽管压铸件还未按上述工艺方法制成,但多数可以满足质量的要求。不过,对于有气孔和缩孔等内部缺陷的产品,应采用上述定向凝固方法。这就要求设计压铸模时,注意考虑冷却水孔的位置、内浇口的位置及尺寸等并通过对模温的地进行效控制,达到顺序定向凝固的要求;并且对压铸机的压射性能、金属液的凝固时间等充分的进行分析,使加压补缩能够及时有效地发挥作用。


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