压铸技术之深入浅出学PQ图(二)

压铸技术之深入浅出学压铸技术之深入浅出学 PQ 图 二 图 二 模具特性模具特性 DL 线 浇口特性曲线 线 浇口特性曲线 我们知道 要生产良好的铸件 通常需要满足以下要求 我们知道 要生产良好的铸件 通常需要满足以下要求 正确充型方式和浇口位置 正确充型方式和浇口位置 浇道中良好的金属流态 浇道中良好的金属流态 良好的冲头控制和冲头速度的一致性 良好的冲头控制和冲头速度的一致性 适当的模具排气或抽真空 适当的模具排气或抽真空 合适的模具热平衡 合适的模具热平衡 模具喷涂条件 模具喷涂条件 以上这些因素我们都可以控制 但实际情况是 设备常常不能以上这些因素我们都可以控制 但实际情况是 设备常常不能 提供生产良好铸件所需的正确流量和所需的压力 要想得到最佳提供生产良好铸件所需的正确流量和所需的压力 要想得到最佳 流量条件 就要设法得到所需要的正确浇口尺寸 并应给出与设流量条件 就要设法得到所需要的正确浇口尺寸 并应给出与设 备压力相匹配的两种参数 即浇口速度和型腔浇注时间 备压力相匹配的两种参数 即浇口速度和型腔浇注时间 我们使用我们使用 PQ 计算的方法可以确定起始浇口尺寸和预测浇注时计算的方法可以确定起始浇口尺寸和预测浇注时 间 当然我们可以用估算的方法确定浇口尺寸和浇注时间 然后间 当然我们可以用估算的方法确定浇口尺寸和浇注时间 然后 通过实际验证 反复试验 或许最终会得到良好的浇口 但通过通过实际验证 反复试验 或许最终会得到良好的浇口 但通过 PQ 计算的方法比较经济 很容易通过更改进行尝试 这种尝试计算的方法比较经济 很容易通过更改进行尝试 这种尝试 是在纸上 而估算的尝试则是在模具上进行 是在纸上 而估算的尝试则是在模具上进行 一 一 Bernoulli 方程式方程式 浇口速度指的是金属液流经喷嘴或浇口的速度 压铸机压射系浇口速度指的是金属液流经喷嘴或浇口的速度 压铸机压射系 统的负荷来自于将金属液送入模具型腔或浇口所需要的力 可以统的负荷来自于将金属液送入模具型腔或浇口所需要的力 可以 用充型压力来表示 当金属液以所需的速度流人浇口时就产生充用充型压力来表示 当金属液以所需的速度流人浇口时就产生充 型压力 充型压力施加在流经浇注系统的金属液上 迫使其在要型压力 充型压力施加在流经浇注系统的金属液上 迫使其在要 求的时间内进入模具型腔 可以使用求的时间内进入模具型腔 可以使用 Bernoulli 方程式计算该充方程式计算该充 型压力 型压力 式中 式中 P 金属上的压力金属上的压力 液态金属的密度液态金属的密度 浇口速度浇口速度 g 重力加速度 常数 重力加速度 常数 Cd 流量系数流量系数 式 式 1 中的金属压力 中的金属压力 P 为将金属液送入模具浇口所需的压力 为将金属液送入模具浇口所需的压力 该压力与浇口速度的平方成正比 有时由于设备能力不足 不能该压力与浇口速度的平方成正比 有时由于设备能力不足 不能 提供满足要求所需的压力 浇口速度和压铸机快速压射速度将降提供满足要求所需的压力 浇口速度和压铸机快速压射速度将降 低 此时正确的浇注时间也就不能达到 低 此时正确的浇注时间也就不能达到 这里的流量系数为从压室经浇注系统 到浇口总的流量系数 这里的流量系数为从压室经浇注系统 到浇口总的流量系数 经大量的实际确定 通常铝 镁合金在经大量的实际确定 通常铝 镁合金在 0 5 0 6 之间 锌合金在之间 锌合金在 0 6 0 7 之间 之间 通过式 通过式 1 可看到作用在金属上的压力与浇口速度的平方成 可看到作用在金属上的压力与浇口速度的平方成 正比 如果浇口速度增加一倍 作用在金属上的压力为达到所需正比 如果浇口速度增加一倍 作用在金属上的压力为达到所需 浇口速度 其压射能力 提供所需充型压力 需增加四倍 浇口速度 其压射能力 提供所需充型压力 需增加四倍 二 充型压力二 充型压力 P 与充型流量与充型流量 Q 的关系的关系 根据连续流量方程 我们通过式 根据连续流量方程 我们通过式 2 可以计算充型流量 可以计算充型流量 Q 将式 将式 2 带入式 带入式 1 得到充型流量与所需的充型压力和浇 得到充型流量与所需的充型压力和浇 口面积口面积 Ag 的关系式 的关系式 3 式中 式中 Q 金属充型流量金属充型流量 Ag 浇口面积浇口面积 通过式 通过式 3 可看到作用在金属上的压力与充型流量的平方成 可看到作用在金属上的压力与充型流量的平方成 正比 与浇口面积的平方成反比 当所需的充型流量增加一倍时 正比 与浇口面积的平方成反比 当所需的充型流量增加一倍时 所需的充型压力增加四倍 如果浇口模具减小一倍 所需的充型所需的充型压力增加四倍 如果浇口模具减小一倍 所需的充型 压力必须增大四倍 压力必须增大四倍 三 模具性能三 模具性能 DL 线在线在 PQ 图表上的显示图表上的显示 上式 上式 3 中 除浇口面积 中 除浇口面积 Ag 外 只有作用在金属上的压力外 只有作用在金属上的压力 和流量为变量 我们可以尝试估算一个浇口面积值 就可以根据和流量为变量 我们可以尝试估算一个浇口面积值 就可以根据 式 式 3 将充型压力 将充型压力 P 与充型流量与充型流量 Q 的函数关系绘制在的函数关系绘制在 PQ 图图 上如下图 上如下图 1 浇口面积确定后 浇口面积确定后 PQ 的关系也就确定了 即当我们所需的充型流量确定 那么所的关系也就确定了 即当我们所需的充型流量确定 那么所 需的充型压力也就确定了 反过来说当要改变充型流量与充型压力的关系时 就必需的充型压力也就确定了 反过来说当要改变充型流量与充型压力的关系时 就必 须调整浇口面积 当模具浇口面积确定的充型压力与流量关系 满足不了生产良好须调整浇口面积 当模具浇口面积确定的充型压力与流量关系 满足不了生产良好