盒型压铸件的浇口方案研究

1、    盒型压铸件的浇口方案研究    张妍摘 要：盒型压铸件是通讯电子产品中搭载电路板，保护电路板的重要元件，提供支撑、电磁屏蔽、导热、密封等功能。但由于产品结构复杂，高向落差比较大，散热筋片的高宽比较大，局限了重量。因此盒型零件的模具设计、开发、制造极为困难。为了解决这类零件在压铸技术方面所面临的困难，提升压铸件的成品率，利用计算机辅助设计cae，提升压铸技术与模具开发的能力，cae是模具开发中不可或缺的辅助工具。该文将通过对压铸件实例的模流分析及生产实践的研究，探讨此类零件的开发设计方案。关键词：盒型压铸件 浇口 模流分析：tg249 ：a ：16

2、72-3791（2014）11（c）-0058-01近年来，压铸工艺得到广泛的应用，包括汽车、电子、电器等各行业均大量使用了铝、锌、铜、镁等合金的压铸产品。铝合金的压铸产品大量应用于通讯产品上，这些产品大都在注重外观与表面质量的同时，因导热的要求，对压铸件的内部质量的要求也相对提高，欲生产出精密的铝合金铸件必须依靠精密的压铸模具设计制造及适当的压铸条件，两者缺一不可。若是压铸条件不理想，即使有再精密的压铸模具设计亦难造出优良品质的压铸成品。而铝合金压铸件的制品中，以往常出现的压铸缺陷包括：欠铸、气孔、冷隔、气泡、流痕等，后续的加工处理费用常常会占有压铸件总成本50%（或更高），而影响铝合金压铸

3、内外部品质的因素有很多，原因很复杂，常常是多项因素共同造成的。1 浇口布置的重要性充型中，随着填充时间的增多，路程的延长，金属液沿着型腔壁面流动的着力点经常改变，遇到型芯和厚大突出部分又要发生分流流向改变，形成互相冲击，造成金属液回转、折回、紊乱、裹入气体，所有这些现象，都要在不同程度上降低金属液填充速度，温度。另一方面填充过程一开始就伴随着金属液温度下降、粘度上升，甚至沿型壁表面接触生成晶体，金属液成为二相混合物，从而降低填充能量，能量下降是一种固有的因素，合理设计浇注系统能减少能量下降，减少能量损耗也就是提高了充型能量，合理地使用压铸机所给与的能量。制造外观合格的产品。优质的浇口设计，就要

4、减少动能的损耗，稳定在压铸件工艺所要求的填充速度值上，减少金属液涡流，防止金属液紊乱而发生缺陷。2 盒型零件的主流浇口布置方案（1）法兰边进料（沿侧壁）：该方案从法兰边斜向进料，与侧壁方向接近平行，目的是将铝水直接导入到底面和散热筋。（2）法兰边进料（垂直于侧壁）：该方案从法兰边垂直于侧壁进料。（3）底板进料：底板进料方案因分型改变，需在浇口侧引入一个滑块来改变分型线，结构上只能将将f面作为动模，c面作为定模。3 研究方法与步骤3.1 产品该文选取6种通讯产品作为案例进行分析，其中：产品1和2浇口布置在法兰边，产品结构优化后浇口沿侧壁平行方向冲型；产品3和4浇口布置在法兰边，由于产品结构问题，

5、铝水直冲侧壁；产品5和6为底板进料方案。如图1。3.2 模流分析流程产品模型-浇口方案-模流分析条件设定-模拟计算-结果输出-分析结果4。3.3 实物缺陷与模流分析对比。将实物的缺陷与模流分析预测结果进行对比，对模流分析预测准确性进行判别，并比较各种类型浇口方案的优缺点。4 研究结果及分析4.1 模流分析结果产品1和2：从模流分析结果可以看出，当从法兰进料，且冲型方向沿侧壁进行时，散热筋和底板上的进料速度保持一致，填充比较均匀。减少因底板和散热筋的裹气造成的气孔、欠铸等缺陷。产品3和4：从模流分析结果可以看出，当从法兰进料，但冲型方向与侧壁直冲时，因侧壁的反弹，造成大量铝水冲向散热筋，又因底板

6、上有各种形状对铝水流动造成阻碍，因此散热筋的充填速度过快，造成底板裹气，产生气孔缺陷，且组织不致密。产品5和6：从模流分析结果可以看出，当从底板进料时，因铝水直冲底板，因此底板的充填速度过快，在散热筋部造成裹气，散热筋将会出现大量的欠铸（由裹气造成）和气泡缺陷。4.2 产品实物缺陷产品1和2：散热筋和底板无明显缺陷。产品3和4：底板明显气孔缺陷。产品5和6：散热筋冷隔、欠铸和气泡。5 结论及探讨依据以上分析我们可以通过表格对各种方案及实物表现进行对比，如表1。从表1可清晰地看出，法兰边进料且平行于侧壁为该类产品的最佳填充方案，可以以均衡的速度填充底板和散热筋，避免出现因裹气造成的气孔、疏松、气

7、泡、欠铸等缺陷。因此在浇口位置选择上，此为最佳方案。实际布置浇口时，还需考虑产品的实际结构调整内浇口的方向和流量匹配。例如如果底板上有比较多的填充阻碍特征（凸台、台阶等），则需加强相应部位的流量和流速，从以上模流分析也可看出，各个产品的内浇口都根据产品结构做了调整，甚至增加补充浇口。参考文献1 孙逊，安阁英，苏仕方，等.铸件充型凝固过程数值模拟发展现状j.铸造，2000，49（2）：84-88.2 李培锋，孙立斌，康进武，等，基于微机的铸件凝固过程应力数值模拟及工程应用j.铸造技术，2001（3）：5-8.3 钱万选.压铸填充过程的理论探讨j.特种铸造及有色合金，2001（s1）：1-4.4 贵刚，苏丽杰，聂义勇.铸造充型过程控制参数的智能选择j.计算机工程与应用，2008，39（28）：46-48.endprint科技资讯2014年33期科技资讯的其它文