鋁合金支架的壓鑄模具設計及工藝仿真
作者：互利模具 來源：溫州互利模具有限公司 更新時間：2017-9-20 9:42:30 點擊次數(shù)：
隨著全球工業(yè)的進步,汽車輕量化已成為社會發(fā)展的必然趨勢,越來越多的鋁制零件取代了傳統(tǒng)鋼鐵零件的地位。
壓鑄技術作為生產(chǎn)鋁合金零件的一種重要工藝,具有較高的成型精度、生產(chǎn)效率以及優(yōu)良的表面質(zhì)量,適合大批量自動化生產(chǎn),在鑄造產(chǎn)業(yè)中占據(jù)越來越高的地位。
傳統(tǒng)壓鑄的模具設計和工藝控制通常依賴于經(jīng)驗公式以及不斷試模修改,開發(fā)周期長、成本費用高,已無法滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求?；谟嬎銠C模擬的鑄造仿真技術使這一難題得到解決,并且隨著計算機技術的快速發(fā)展其功能也將變得更加完善。
本文采用CAD/CAE體化集成技術,從壓鑄模具設計到壓鑄件試制全過程施行跟蹤優(yōu)化,實現(xiàn)了壓鑄工藝與計算機模擬仿真技術的有機結(jié)合,在縮短壓鑄模具開發(fā)周期的同時提高了壓鑄件的成品率,優(yōu)化了壓鑄生產(chǎn)的整個工藝流程：
1、確定了合理的壓鑄模具以及澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。結(jié)合壓鑄充填凝固原理和支架本身的結(jié)構(gòu)特點,利用UGNX軟件對支架進行詳細的壓鑄模具設計。針對合金液壓力難以傳遞以及鑄件排氣效果較差的問題,確定合理的澆注系統(tǒng)方案；結(jié)合工廠現(xiàn)有設備以及支架結(jié)構(gòu)特點進行壓鑄機型號的選擇,并對壓室容量和成型尺寸等參數(shù)進行校核；
設置斜導柱抽芯機構(gòu),保證通孔的成型及鑄件的順利取出；設計合理的排氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、頂出機構(gòu)及導向機構(gòu)等,并進行整體模具的裝配。
2、根據(jù)壓鑄工藝參數(shù)的計算方法和支架結(jié)構(gòu)特點,確定合理的壓射速度、澆注溫度和鑄型溫度等。將支架澆注系統(tǒng)模型導入MAGMA鑄造仿真軟件中,以二級壓射速度、澆注溫度和連續(xù)生產(chǎn)時的鑄型溫度作為考察參數(shù),以縮松縮孔、卷氣度等作為判據(jù),采用單因素實驗法對模擬計算結(jié)果進行分析,得到優(yōu)化的工藝參數(shù)：二級壓射速度4m/s,澆注溫度670℃,連續(xù)生產(chǎn)時的鑄型溫度220℃。針對支架內(nèi)存在卷氣、縮松等問題,在初始工藝的基礎上進行改進,在模具中設置排氣通道和冷卻水道,最終確定合適的工藝方案。
3、按照優(yōu)化后的工藝方案進行試制生產(chǎn),分析鋁液熔煉、壓鑄模準備、澆注、鑄件檢驗及清整等環(huán)節(jié)需要注意的問題,規(guī)范車間生產(chǎn)操作,制定壓鑄流程控制計劃。
觀察發(fā)現(xiàn)支架表面質(zhì)量良好,X射線檢測無明顯縮松縮孔等缺陷,金相組織致密均勻。同時對支架本體試棒進行拉伸實驗,測試結(jié)果表明試樣的屈服強度及延伸率均滿足支架的性能要求。
關鍵詞：壓鑄模具
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