Einspritzgeschwindigkeit des Druckgussverfahrens
Beim Einspritzvorgang wird die Einspritzgeschwindigkeit direkt vom Druck beeinflusst und spielt zusammen mit dem Druck eine wichtige Rolle für die Innenqualität, Oberflächengüte und Konturenschärfe des Gussteils. In der Produktion wird die Geschwindigkeit normalerweise in zwei Arten ausgedrückt: Stanzgeschwindigkeit (Einspritzgeschwindigkeit) und Angussgeschwindigkeit.
1. Einspritzgeschwindigkeit
Die Geschwindigkeit, mit der der Einspritzstempel in der Druckkammer das Metall bewegt, wird als Einspritzgeschwindigkeit (auch Stempelgeschwindigkeit genannt) bezeichnet.
Die Einspritzgeschwindigkeit ist in zwei Stufen unterteilt. Die erste Stufe der Einspritzgeschwindigkeit wird auch als langsame Einspritzgeschwindigkeit bezeichnet. Dieses Geschwindigkeitsniveau bezieht sich auf die Bewegungsgeschwindigkeit des Stempels vom Beginn der Aktion bis zum Eintritt des Stempels in das Metall in der Kammer in das innere Tor. In diesem Stadium ist es erforderlich, die Druckkammer mit der Metallflüssigkeit in der Druckkammer zu füllen. Gemäß dem Prinzip, nicht nur die Temperatur der Legierungsflüssigkeit zu stark zu reduzieren, sondern auch die Entfernung von Gas in der Druckkammer zu erleichtern, sollte die Geschwindigkeit in diesem Stadium so niedrig wie möglich sein, typischerweise 0.3 Meter pro Sekunde. Die Injektionsgeschwindigkeit der Stufe II wird auch als schnelle Injektionsgeschwindigkeit bezeichnet. Diese Geschwindigkeit wird durch die Eigenschaften der Druckgussmaschine bestimmt. Die von Druckgussmaschinen angegebene maximale Einspritzgeschwindigkeit liegt im Allgemeinen im Bereich von 4-5 Metern pro Sekunde. Die Einspritzgeschwindigkeit älterer Druckgussmaschinen ist relativ gering, während moderne Druckgussmaschinen relativ hoch sind und sogar 9 Meter pro Sekunde erreichen.
(1) Die Rolle und der Einfluss einer schnellen Injektionsgeschwindigkeit
Durch die Erhöhung der Einspritzgeschwindigkeit und die Umwandlung von kinetischer Energie in Wärmeenergie wird die Fließfähigkeit der Legierungsschmelze verbessert, was der Beseitigung von Defekten wie Fließmarken und Kaltnähten und der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Oberflächenqualität förderlich ist; Wenn die Geschwindigkeit jedoch zu hoch ist, vermischt sich die geschmolzene Flüssigkeit der Legierung mit dem Gas in Form eines Nebels, was zu einer starken Wirbelstrombelüftung und reduzierten mechanischen Eigenschaften führt.
(2) Auswahlüberlegungen für schnelle Einspritzgeschwindigkeit
① Eigenschaften von Druckguss Legierungen: latente Schmelzwärme, spezifische Wärme der Legierung, Wärmeleitfähigkeit und Erstarrungstemperaturbereich.
② Wenn die Werkzeugtemperatur hoch ist, kann die Einspritzgeschwindigkeit entsprechend reduziert werden. Unter Berücksichtigung der Wärmeleitfähigkeit der Form, der Konstruktionsstruktur der Form, der Herstellungsqualität und der Verbesserung der Lebensdauer der Form kann die Einspritzgeschwindigkeit auch angemessen begrenzt werden.
③ Anforderungen an die Gussqualität: hohe Anforderungen an die Oberflächenqualität und dünnwandige komplexe Teile mit einer höheren Einspritzgeschwindigkeit.
2. Geschwindigkeit des inneren Tors
Unter der Wirkung der Stempelbewegung gelangt geschmolzenes Metall durch den Quereinlauf zum inneren Einlauf und füllt dann den Formhohlraum. Wenn die Leistung des Einspritzsystems der Maschine ausgezeichnet ist, kann die Geschwindigkeit, mit der geschmolzenes Metall durch den inneren Anguss strömt, als konstant (oder leicht variabel) betrachtet werden. Diese konstante Geschwindigkeit, die die lineare Geschwindigkeit ist, mit der geschmolzenes Metall durch den inneren Anschnitt hindurchtritt und in den Formhohlraum eintritt, wird als Geschwindigkeit des inneren Angusses bezeichnet. Der üblicherweise verwendete Geschwindigkeitsbereich des inneren Tors beträgt 15 bis 70 Meter/Sekunde. Wenn geschmolzenes Metall nach dem Durchgang durch den inneren Anschnitt in verschiedene Teile des Formhohlraums fließt (füllt), ändert sich die Fließgeschwindigkeit jederzeit aufgrund verschiedener Faktoren wie Form und Dicke des Formhohlraums (Wandstärke des Gussstücks) , den thermischen Zustand der Form (Temperaturfeldverteilung) und dergleichen. Die Geschwindigkeit dieser Änderung wird Füllgeschwindigkeit genannt. Im Allgemeinen wird nur eine konstante Geschwindigkeit ausgewählt, um die Prozessparameter zu messen, daher ist die innere Torgeschwindigkeit einer der wichtigen Prozessparameter. Die Geschwindigkeit des inneren Anschnitts hat großen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften des Gussstücks. Wenn die Geschwindigkeit des inneren Anschnitts zu niedrig ist, nimmt die Festigkeit des Gussstücks ab; Steigerung von Geschwindigkeit und Kraft; Die Geschwindigkeit ist zu hoch und die Intensität nimmt wieder ab.
3. Zusammenhang zwischen Stempelgeschwindigkeit (Einspritzgeschwindigkeit) und innerer Angussgeschwindigkeit (Füllgeschwindigkeit)
Nach dem Kontinuitätsprinzip kann der Zusammenhang zwischen der inneren Anschnittgeschwindigkeit und der Einspritzgeschwindigkeit durch die folgende Formel ausgedrückt werden:
V innerer Einlauf = F Injektionskammer × V Injektion/F innerer Einlauf
Wobei: V Innentor - Innentorgeschwindigkeit (m/s - m/s)
F Injektionskammer - Querschnittsfläche der Injektionskammer (cm2 cm2)
V Injektion - Injektionsgeschwindigkeit (m/s - m/s)
F Innenanguss – Querschnittsfläche des Innenangusses (cm2 cm2)
Je höher also die Einspritzgeschwindigkeit des Stempels ist, desto schneller fließt das Metall durch den inneren Anschnitt.
4. Auswahl der Geschwindigkeit
In der Druckgussproduktion spielen Geschwindigkeit und Druck zusammen eine wichtige Rolle für die innere Qualität, die Oberflächenanforderungen und die Konturschärfe von Gussteilen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei hohen Anforderungen an die mechanischen Eigenschaften von Druckgussteilen, wie Zugfestigkeit und Kompaktheit, keine zu hohen Angussgeschwindigkeiten gewählt werden sollten, die durch turbulente Strömung verursachte Wirbel, die durch die Beschichtung verflüchtigte Luft und Gase enthalten, reduzieren können . Mit der Zunahme von im Wirbel eingeschlossener Luft und Dampf zeigt die Mikrostruktur des Druckgusses Porosität und seine mechanischen Eigenschaften verschlechtern sich erheblich. Wenn die Struktur eines Druckgusses ein komplexes dünnwandiges Teil ist und eine hohe Oberflächenqualität erfordert, ist es unbedingt erforderlich, eine höhere Einspritzgeschwindigkeit und innere Angussgeschwindigkeit zu wählen. Je nach Gusssituation können die empfohlenen Werte in der folgenden Tabelle ausgewählt werden, um die Einspritzgeschwindigkeit zu berechnen und eine Drucktestkorrektur durchzuführen.
Empfohlene Werte für die Füllgeschwindigkeit verschiedener Teile des Gießsystems
Anguss
Füllgeschwindigkeit (m/s) 15 ～ 25 20 ～ 35 30 ～ 60
Tabelle der empfohlenen Beziehung zwischen der durchschnittlichen Wanddicke von Gussstücken und der Angussgeschwindigkeit
Mittlere Wandstärke des Gussstücks (mm) Innere Anschnittgeschwindigkeit (m/s) Mittlere Wandstärke des Gussstücks (mm) Innere Anschnittgeschwindigkeit (m/s)
1 46~55 5 32~40
1.5 44~53 6 30~37
2 42~50 7 28~34
2.5 40~48 8 26~32
3 38~46 9 24~29
3.5 36~44 10 24~27
4 34~42
Die innere Anschnittgeschwindigkeit steht im Zusammenhang mit der Einspritzgeschwindigkeit, dem Druckkammerdurchmesser und der inneren Anschnittquerschnittsfläche und kann durch folgende Aspekte eingestellt werden:
(1) Einstellen der Geschwindigkeit des Injektionsstempels
(2) Ändern Sie den Durchmesser der Injektionskammer
(3) Ändern der Querschnittsfläche des inneren Tors
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