基于三維的蓋板復(fù)合模的設(shè)計與裝配【說明書+CAD+PROE】
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為提高質(zhì)量而對薄壁手機(jī)鎂模鑄件進(jìn)行的模腔壓力測量和工序檢驗(yàn)K.K.S. Tong*, B.H. Hu, X.P. Niu, I. Pinwill摘要:無砂眼且完全填充的薄壁鎂模鑄件能達(dá)到很高的強(qiáng)度,這種鑄件只有在最佳的模腔壓力下才能得到。發(fā)生在模腔內(nèi)的壓力峰值是檢驗(yàn)這些鑄件一致性質(zhì)量的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。這些對模腔壓力的測量和檢驗(yàn)可達(dá)到最少的廢料,并保證恒定的質(zhì)量。關(guān)鍵字:模腔壓力 模鑄件 薄壁手機(jī)構(gòu)件 鎂1介紹在鑄造一個鎂金屬薄壁手機(jī)部件時,空腔壓力是決定此鑄件質(zhì)量的一個重要因素之一 。拉模鑄造的傳統(tǒng)測量參數(shù)是溫度,柱塞的速度和機(jī)器液壓。然而,空腔壓力這個明顯的決定叁數(shù),在過去從不被認(rèn)真注意過。這主要是因?yàn)槿狈τ脕淼謸趵hT造時的惡劣環(huán)境的可靠的壓力感應(yīng)器。 在調(diào)查中,非直接壓電腔壓力感應(yīng)器因?yàn)樵诔叽缧螤钌暇哂幸粋€微小的4厘米直徑的大頭針而被采用。在鑄造時,流道與空腔之間的金屬壓力是可以測量的。這個被測量的壓力曲線圖決定鋼模能否提前脫離澆鑄口,這是由于冷凝的原因,它會導(dǎo)致不合適的液體注入型腔,從機(jī)器注入系統(tǒng)到澆鑄口之間壓力傳輸?shù)娜狈?,和金屬液體在澆鑄口冷卻時間的縮短。澆鑄口冷凝時的工序參數(shù)的影響,如液壓和金屬液體流速,正被認(rèn)真研究。2實(shí)行發(fā)展和描述監(jiān)控2. 1手機(jī)鋼模,壓力感應(yīng)器,溫度感應(yīng)器 用薄壁手機(jī)鋼模做實(shí)驗(yàn);圖1展示了固定鋼模和移動鋼模。為了在鑄造工序中測量金屬壓力和溫度變化,壓力和溫度感應(yīng)器被置于鋼模中。由于手機(jī)的外形尺寸小,直接壓力測量受到形體上的限制,這是因?yàn)椋袘?yīng)器的最小的經(jīng)濟(jì)可用的直徑是15mm。因此,間接壓力測量采用一個放置在腔內(nèi)的4mm長的大頭釘,大頭釘下是一個石英的力感應(yīng)器。感應(yīng)器及其規(guī)格細(xì)節(jié)分別見圖2和表1。溫度感應(yīng)器一般是一個直徑2mm的正常K型熱電偶,被插在距腔表面10mm的鋼模里。溫度感應(yīng)器用來確定鋼模溫度,在鑄造工序期間被保持在一定范圍內(nèi)。非直接壓力感應(yīng)器被放置于流道(在澆鑄口之前)與腔(澆鑄口之后)之間,它會影響到型腔與流道之間的金屬壓力。2. 2鋼模鑄造過程鎂金屬手機(jī)部件是使用一臺80t的熱室機(jī)來澆鑄的,各種不同的澆鑄情況可獲得一個符合要求的質(zhì)量成分。鎂金屬手機(jī)部件的鋼模澆鑄情況見表2。給出的設(shè)定如機(jī)器所示,真實(shí)的數(shù)值只能從機(jī)器的監(jiān)控曲線獲得。3結(jié)果和討論3. 1 澆鑄時的金屬壓力兩個腔壓力感應(yīng)器被放在鋼模時里;一個在流道,恰在澆鑄口外,另一個在澆鑄口內(nèi),用來測量澆鑄過程中的壓力變化。圖3展示了澆鑄過程中的典型的壓力描述。澆鑄過程中的壓力變化可以鮮明的劃為3個階段,如特征指示的那樣,階段1與流過倒注口位置及流道的液體金屬有關(guān)。由于對金屬液體的阻力很小,壓力最初幾乎為0。一個小的壓力峰值的出現(xiàn)預(yù)示液體金屬已到達(dá)澆鑄口,壓力的細(xì)微增加,是由于截面沿著澆鑄口變小,充到型腔越多,壓力變化越快。從液壓系統(tǒng)到型腔,有一個穩(wěn)定階段(階段2)維持高的壓力,直到型腔被填滿。在這時期之后,在型腔的壓力減少, 而在流道中的壓力增加 (階段 3), 表示澆注口凝固,在流道中形成高的阻力抗拒金屬液體的流動。 這種金屬壓力性能Komazaki 報告的非常相似 3.3. 2 顯示鑄件缺陷的金屬壓力分布圖( 部份質(zhì)量)流道和型腔的金屬壓力分布圖可以測定各種不同的鑄造缺陷。 這些缺陷包括型腔填充之前預(yù)冷凍了澆注口,倒注口和噴嘴堵塞,填充不完全,不足的金屬流量, 嚴(yán)重的由于柱塞急扭引起的湍流,流痕, 在流道中的不足的壓力引起的隆起, 液體金屬的分流和不正確的機(jī)器設(shè)定 4. 帶有金屬壓力分布線的這些現(xiàn)象的例子如圖4-6 。圖7為獲得部分質(zhì)量的最適宜的金屬壓力分布圖。壓力分布圖可被被當(dāng)作一個叁考程序簽字使用在程序設(shè)定中查證任何的不一致并且分開質(zhì)量。3. 3 估計澆注口凝固的時間一般假定,尤其對恰好位于澆口之后的感應(yīng)器,壓力應(yīng)持續(xù)增長,或是保持著一個高的壓力,直到這個來自液壓系統(tǒng)的壓力仍能夠被輸送到型腔。澆口后的感應(yīng)器的壓力的開始下降預(yù)示著澆口的凝固,同時也預(yù)示著液壓系統(tǒng)的壓力不再施加到型腔,這會導(dǎo)致澆口的壓力堆積在流道(位于澆口前)。由這些重要的結(jié)論可估算出從型腔開始注入到型腔內(nèi)的感應(yīng)器的壓力開始下降這段澆口凝固時間的長短。澆口凝固時間,型腔內(nèi)的金屬壓力和澆口處流速可從對應(yīng)于各個鑄造環(huán)境下的一系列的曲線上獲得。圖8和9分別由金屬壓力和澆口流速估算出澆口凝固時間??梢钥闯?,澆口凝固時間可以通過更高的壓力和更快的澆口流速來延長。結(jié)果顯示,高的壓力和澆口流速會使穿過澆口的金屬液流動量提高,從而能夠移去任何部分的型腔注入過程中的澆口堵塞,以保持澆口暢通?,F(xiàn)在的發(fā)現(xiàn)對工藝流程設(shè)計是很重要的,因?yàn)闈部诘淖杂蓵惩珊喕⑷牒统尚螘r的材料進(jìn)給,這對生產(chǎn)高質(zhì)量的元件很重要。4. 結(jié)論1.對薄壁鎂鑄件的模腔壓力的監(jiān)控能力得到成功地提高。金屬壓力的測量將會保證最佳的高完整的零件質(zhì)量。2澆口凝固和程序變量之間的關(guān)系已經(jīng)被識別。3相對于每個注塑周期所涉及的金屬壓力,工序簽字(手指印紋)技術(shù)能保證一致性的產(chǎn)品質(zhì)量。第 3 頁 共 3 頁
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