壓鑄模具澆注系統的研究
壓鑄是有色金屬成型的重要手段之一。 在壓鑄過程中，由於型腔內熔融金屬的流動狀態不同，可能會出現冷障、花紋、氣孔、偏析等不良現象。 為了防止這些不良現象的發生，控制型腔內熔融金屬的流動是十分必要的。 控制型腔內金屬液流動的關鍵在於壓鑄模澆注系統的研究和設計。
壓鑄模具的生產過程
CAD/CAE/CAM/CAT流程 壓鑄模具製作.
壓鑄模具澆注系統的設計
在壓鑄模澆注系統的研究中，澆口位置和形狀是控制溶液流動狀態和填充方向的重要因素。 一、重點關注澆口位置和流道形狀，設計澆口、流道、渣袋、溢流槽、排風道； 然後使用CAE軟件分析腔內溶液的流動。 內流道和內澆口的位置和尺寸對填充方法有決定性的影響。
內門的設計
在成品上設置澆口時，通常按以下程序進行：
- 澆口截面積計算公式： A=U/(vt)：產品體積（cIn.）：A：澆口截面積（cm2）/v：澆口鋁溶速度（cm/s）/T：填充時間（秒）
- 計算內澆口的截面積。
- 根據內澆口截面積，設置澆口形狀，然後設置澆口位置，初步設計流槽和渣袋的位置。
- 製作不同的澆口方案（一般先把內流道的截面積做小，測試後必要時再擴大），製作3D數據。
- 根據生成的3D數據進行CAE分析（即流動分析）。
- 評估分析結果。
- 如果評估後出現不良現象，則應改進方案，然後進行CAE分析，直至得到較為滿意的方案。
澆道和排氣系統設計
內澆口應設置在型腔內金屬液流動最好的位置，排氣口被填滿，型腔的各個角落都可以充滿金屬液。 盡可能使用內部門。 如果需要多個內澆口，應注意確保熔融金屬的流動不會相互干擾或在型腔內相遇而不分散（即引導金屬流向一個方向流動），以避免熔液匯聚。型腔渦流中的熔融金屬。
當尺寸為 壓鑄 大，有時無法僅從一個流道中獲得所需的流道截面積，因此必須使用多個流道。 但需要注意的是，內流道的設置應保證金屬液只被引導向一個方向流動，以免型腔內金屬液匯合時產生渦流。
熔融金屬流在型腔中應盡可能少地轉彎，以便熔融金屬能夠到達壓鑄件的厚壁部分。
熔融金屬流應盡可能短且均勻。
內流道截面積朝內流道逐漸減小，以減少氣體夾帶，有利於提高壓鑄件的緻密性。 內流道在流動過程中應平穩過渡，盡量避免急轉彎和流動衝擊。
有多個型腔時，應根據各型腔的容積比，分段減少流道截面積。
型腔內的空氣和潤滑劑的揮發氣體應被流動的熔融金屬推向排氣槽，然後從排氣槽中逸出型腔。 尤其是熔融金屬的流動不應將氣體留在盲孔內，過早堵塞排氣槽。
金屬流不應對散熱不良的部位形成熱衝擊。 對於帶筋的壓鑄件，金屬應盡可能沿筋的方向流動。
應避免熔融金屬直接沖走容易損壞的模具零件和型芯。 當不可避免時，應在澆道上設置隔離區，以避免熱衝擊。
一般來說，內流道越寬越厚，不均勻流動的風險就越大。 同時盡量不要使用過厚的澆口； 避免切割澆口時變形。
腔體排氣
溢流槽用於去除鑄造時最初噴出的金屬液，使鑄型溫度保持一致。 液流槽設置在鑄型容易含氣的位置，用於排出氣體，改善金屬液的流動狀態，引導金屬液流向型腔的各個角落，以獲得良好的鑄件表面. 排氣槽與溢流槽和渣袋的前端相連，或直接與型腔相連。
排氣槽總截面積應大致相當於內流道截面積。
排氣槽在分型面上的位置是根據型腔內熔融金屬的流動狀態確定的。 排氣槽最好“不直”而“彎”，防止熔融金屬噴濺傷人。 分型面上排氣槽的深度通常為0.05mm-0.15mm； 型腔內排氣槽的深度通常為0.3mm～0.5mm； 模具邊緣排氣槽的深度通常為0.1mm～0.15mm； 排氣槽的寬度一般為5mm～20mm。
頂針與推桿之間的排氣間隙對於型腔的排氣非常重要，通常控制在0.01mm-0.02mm，或擴大到不產生毛刺為止。
固定芯排氣也是一種有效的排氣方式。 通常在型芯外圍控制0.05mm-0.08mm的間隙，使型芯定位頸開1mm-2mm的排氣槽寬度和厚度，將型腔內的氣體打開沿頸部排氣槽。 它從腔體底部排出。 排氣槽的粗糙度不容忽視。 應保持高度的光滑度，以免在使用過程中被油漆粘在污垢上堵塞，影響排氣。
流量分析評估及對策
在模具設計過程中，應盡量讓金屬流向一個方向流動。 流動分析後，當發現腔內有渦流時，應改變內澆口導程角或尺寸，以消除渦流狀態。
當熔融金屬相遇時，讓熔融金屬繼續流動一定距離後停止流動； 因此，應在型腔外的交界處增設溢流槽和渣袋，使過冷的熔融金屬和空氣化合物流入溢流槽和渣袋； 讓隨後的熔融金屬在室溫下保持清潔。
當不同部位的填充速度不同時，應調整內澆口的厚度或寬度（必要時逐漸增加）以達到填充速度基本相同的目標，但應盡可能加寬內流道來實現盡可能。
流量分析後，發現填充滯後部分，也可以增加一個內流道。 對於薄壁壓鑄件，必須選擇較短的充型時間進行壓鑄； 因此，應通過增加內流道截面積來減少填充時間，以達到更好的表面質量。
對於緻密性要求高的厚壁壓鑄件，必須保證有效的排氣。 壓鑄應採用中等填充時間。 因此，應調整內流道的橫截面，以獲得相應的填充時間，從而獲得更好的表面質量和內在質量。
總之，在壓鑄模具設計過程中，要注意避免出現很多不良現象。 即使是在CAE分析手段氾濫的今天，在澆口設計初期，也首先將總結的經驗考慮到澆注系統中，有機地結合、分析、改進、升級，勢必達到事半功倍的效果。事半功倍。
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