做座转向器真空压铸模流分析
转向器真空压铸模流分析
1 问题描述
真空压铸可以有效的改善铸件内部的气孔缺陷,并且使铸件组织更加致密,增加强度;但由于设备抽真空能力等其他方面原因,导致型腔内还存在少量气体。转向器的上壳体位于最后填充部位,发现在该部位没有设置有效的排气通道,剩余气体有可能被金属液卷到该位置,导致该处出现气孔缺陷。
本次用Flow3D软件对增加排气道后的真空压铸转向器壳体进行流态分析,并且和之前没加该排气道时的流态情况进行对比,用数值模拟的方式分析增加该排气道后,对转向器上壳体产生气孔的部位是否有抑制作用。
2 实体的建立
2.1 转向器实体建模
模流分析采用Pro/E建模,用Flo为表面材料客户提供优良的产品解决方案w3D做前处理和求解,分析采用有限差分格,格数量控制在600W左右,求解包括流场、温度场、缺陷场、速度场。转向器的实体模型如图1所示:
图1 转向器实体模型
2.2 材料数据
表1为转向器真空压铸模流分析所需部分数据表1 转向器部件材料数据
2.3 参数
由于材料是铝合金结构件,内浇口速度范围应该在 m/s。浇注温度,模具温度。本次模拟选用如下参数,冲头压射速度计算公式如下:
V1 S1 = V2 S2
V1-内浇口速度
V2-冲头速度
S1-内浇口横截面积
S2-冲头横截面积
此次真空压铸转向器壳体的模拟计算选用一组参数预模拟,表2为转向器真空压铸的工艺参数。表2 转向器真空压铸工艺参数
3 模流分析
转向器的表面温度场和腔体的流态如下图所示,由流动情况看出,新增加的排气道并没有影响金属液的填充顺序,金属液还是依次填充零件的各个部位;温度场云图上,除了部分远浇口区域温度较低,其他区域挤出机是塑料机械行业中最主要的品种之1的温度分布是比较均匀的。
图2 不同填充时间时转向器型腔中铝合金液的流动状态
增加的排气道给转向器腔体的填充末端提供了残余气体排出的通道,有效的降低了气孔出现的几率。下图为增加排气道前后,气孔缺陷在转向器壳体上出现的几率云图:
(a) 原状态 (b) 新增加排气道
红色部位为气孔出现几率大的地方;对比a、b两图,增加排气道后,气将遭到愈来愈多的商家的青睐孔出现几率大的部位明显减少,并且重要部位的气孔情况已经得到很好的控制。
4 结论
上壳困扰全球客户的3d打印材料技术难题是如何被攻克的?体处新增加的排气道可以明显降低气孔缺陷的产生,并且新增加的排气道没有改变金属液的填充顺序。(end)
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