用于压铸模具的定向时序抽气方法技术

本发明专利技术提供了一种用于压铸模具的定向时序抽气方法，包括如下步骤：步骤１０、在压铸模具的浇口与分型面已经初步确定的情况下，确定充型的先后时序，找出制件难以成型的部位；步骤２０、在难以成型部位设置抽气阀，该抽气阀由控制器控制启闭，设计控制器的时间时序，控制抽气阀门的抽气时序和气压；步骤３０、将控制器与成型设备的工作过程相匹配。本发明专利技术采用定向时序抽气装置，结合抽气位置和时序与及抽气气压等配合进行制件的生产。其实质是根据压铸用金属液态合金的流动前沿与充型状态，在型腔的不同部位和不同时间形成不同的负气压，造成有利于充型的条件，使制件薄壁和筋肋部位能充满，并得到力学性能良好的制件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种压铸模具设计的方法，特别涉及一种壁薄、面积较大且 加强筋多的压铸件模具的定向时序抽气方法。
技术介绍
压铸模具在模具中占有很大的比例，采用压铸模具生产的产品种类繁 多，结构各异。其中，薄壁压铸件有很多好处，它降低零件重量与生产规模、 减少材料开支及缩短成型周期等，特别是薄壁大型压铸件用途十分广泛，需 求十分迫切，如军工、重型机械、车辆等各行业都在大力研发。目前，在许 多装备上用到的大型复杂的薄壁零部件总是倾向于机械加工与组合焊接、精. 密模锻、粉末冶金等方法，但与整体压铸成型件相比，其性能差了许多。在生产中，具有复杂结构的大型薄壁压铸件4艮难制作，因为在制造中， 很容易产生堆积、翘曲和喷溅等问题，难以满足对表面质量的更为严格的要 求。对于一些壁薄、面积较大且加强筋多的产品，由于受^^莫具结构和成型工 艺的影响，在利用压铸模具制造的过程中，常常出现制件在薄壁处或者离浇 口较远处和加强筋处难以充满和制件内部出现气孔等缺陷，从而造成了大量 的废品。这是由于当熔化材料的前沿部份在压铸模具内流动时，它将会与温度较 低的型芯或型腔内壁接触，并形成一层固化的薄表皮。这种提前凝固的表皮大致要占整个壁厚的20%,在这层表皮内边，注入的熔化材料仍在不断地 向前流动。显然，如果零件的壁厚减少并达到"薄壁"的程度，其冷却速度 也会加快，从而导致上述固化表皮占整个壁厚的比例将会增加，也就是说， 其后续流入型腔的熔融"芯部"将会缩小；相反，零件产生冷凝的时间间隔 却在缩短。这都给材料的继续流动增添了难度，从而使的零件在冷凝之前实 现"充满，，的要求变得更加困难。为了克服填充困难，通常要对模具进行特别的设计或改装，如施加高达241MPa的注射压力、提高温度和1000mm/s的注入速度。然而，这些做 法将要花费相当可观的资金，并且对于一些成型模具也是不可行的。也有以 下情况出现1) 熔化温度和模具温度的变化都会导致零件张力强度的改变。但熔化 温度的增高将会使制件强度下降，而模具温度的升高则会使冷却时间增加；2) 缩短冷却时间和提高注射速度也都将使材料的温度得以增加；3) 提高注射速度，也会使熔化材料的相对黏度下降，制件的内应力增.加。限于上述原因，业内为克服上述缺点，对于该类制件往往是对制件进行 结构改进，增加壁厚和制件斜度，或者改变模具的浇口位置。因受到制件功 能用途的制约，对制件进行结构改进往往受到限制，浇口位置的设置也因制 件功能而受到制约；生产中，还通过改变成型工艺参数来使型腔充满，但这 一措施效果不明显；也有用真空成型的方法，即将型腔抽真空，但是这种方 法因料流的稳定性不好控制等原因，在提高制件的强度和解决型腔充满方面 效果极其有限。另外，薄壁件的优点之一是当厚度减少时，需要冷却的材料更少。但还. 应该考虑到模具用材，因此，薄壁模具必须制造得十分坚固。然而，坚固模 具的成本可能高于标准模具的30%~40%,但增加的成本通常会被提高的制 件性能所抵消。 一些企业如德国西门子公司等则纷纷采用真空压铸装置生产 壁厚为1.6 1.8mm的镁合金零件。但该公司此成型技术的实质就是减轻零 件件重，缩短成型周期，提高生产效率，降低生产成本，生产中还不能得到 力学性能很好的大型薄壁压铸零件，也容易产生废品。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种用于压铸模具的定向时序抽气 方法，特别适用于壁薄、面积较大且加强筋多的压铸制件，其制件效果好，'成品率尚。本专利技术是这样实现的 一种，其特征 在于，包括如下步骤步骤IO、在压铸模具的浇口与分型面已经初步确定的情况下，确定充型的先后时序，找出制件难以成型的部位；步骤20、在难以成型部位设置抽气阀，该抽气阀由控制器控制启闭，设 计控制器的时间时序，控制抽气阀的抽气时序和气压；步骤30、将控制器与成型i殳备的工作过程相匹配。上述技术方案还进一步包括如下步骤步骤40、优化调整浇口位置和分型面的设置，重复进行步骤10至步骤30。 其中，所述步骤10是采用计算机模拟材料充型的过程，并结合实际获 取的经—睑来确定充型的先后时序。本专利技术相比现有技术具有如下有益效果本专利技术在设计压铸模具时，采' 用定向时序抽气方法，结合抽气位置和时序与及抽气气压等配合进行设计。 该方法的实质是根据压铸用金属液态合金的流动前沿与充型状态，在型腔的 不同部位和不同时间形成不同的负气压，造成有利于充型的条件，使制件薄 壁和边缘部位、筋肋处能充满，并得到力学性能良好的制件。附图说明下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。图l是本专利技术用于压铸模具设计的定向时序抽气方法的流程示意图。图2是本专利技术 一 实施例中灯罩外壳的料流顺序图。图3是图2中灯罩外壳的抽气阀布置位置示意图。图4是本专利技术用于压铸模具设计的定向时序抽气方法的原理图。图5是本专利技术中抽气阀门关闭的时序简图。具体实施方式请参阅图l所示，揭示本专利技术用于压铸模具设计的定向时序抽气方法的 流程，包括如下步骤步骤IO、在压铸模具的浇口与分型面已经初步确定的情况下，采用计 算机模拟材料充型的过程，并结合实际获取的经验来确定充型的先后时序， 找出制件难以成型的部位；步骤20、在难以成型部位设置抽气阀，该抽气阀由控制器控制启闭，设 计控制器的时间时序，控制抽气阀门的抽气时序和气压；5步骤30、将控制器与成型设备的工作过程相匹配；步骤40、优化调整浇口位置和分型面的设置，重复进行步骤10至步骤30。'请参阅图2所示，是本专利技术一实施例中灯罩外壳的料流顺序图。该实 施例以利用压铸模具制造灯罩外壳为例，该灯罩外壳是户内外大型景观灯的 外壳，其是属于壁薄、面积较大且加强筋多的产品。步骤IO、首先，因压铸模具的浇口与分型面已经初步确定，可直接进 行数值模拟分析，采用计算才几模拟材料充型的过程，并结合已经获得的经验， 确定充型的先后时序，即确定压铸时金属液态合金在型腔内的流动时序①浇口—②分流道—③壳体上表面和两侧面—④壳体后侧面；其中在A处所示的加强筋、突起小柱销等处，由于厚度薄，具有一定 高度，料冷却快，该处型腔也容易被液态合金封口而致使气压不稳，难充满. 成型；气压的变化也容易形成料流紊乱，容易造成该处质量差，是制件难以 成型的部位；B处突起的耳状部位由于液态合金将型腔口部封住，使气体不 容易排除，造成该处成型质量较差；C处和D处是壳体壁部的边缘部位， 是料流的末端，很多气体被挤压到该处，也很难成型。步骤20、如图3所示，在上述相对难以成型部位A、 B、 C、 D处设置 若干个抽气阀(图中未具体显示)，分别设于A1、 A2、 A3、 A4、 Bl、 B2、 Cl、 C2、 Dl处，让抽气阀与控制器相连接，设置好控制器的时间时序，用 以控制所述抽气阀的抽气时序和气压。步骤30、依据公式确定抽气时间 一般可用真空泵对封闭容器抽气的.气体压力P与抽气时间t关系的公式 V —r」进^f亍估算。式中P为目标容器的压力； Po为初始压力； S为真空泵抽气速率； V为目标容器容积。 本实施例中的真空机选用CKJZ-5系统，在PART-9压铸机控制系统下 与压铸机联动，压铸机选用IOOO吨冷室压铸才几(BD-1000-V4-N)。制件的体积1.605671 x 106mm3，真空罐的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于压铸模具的定向时序抽气方法，其特征在于，包括如下步骤：　步骤１０、在压铸模具的浇口与分型面已经初步确定的情况下，确定充型的先后时序，找出制件难以成型的部位；　步骤２０、在难以成型部位设置抽气阀，该抽气阀由控制器控制启闭，设计控制器的时间时序，控制抽气阀的抽气时序和气压大小；　步骤３０、将控制器与成型设备的工作过程相匹配。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黎文峰，陈鼎宁，陈文哲，刘琼，王火生，王乾廷，翁其金，伊启中，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]