压铸成形减震器支撑件浇注系统的改进设计分析.pdf

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1、10DieandMouldTechnologyNo．52010文章编号：1001—4934(2010)05—001005压铸成形减震器支撑件浇注系统的改进设计分析郑金星，梁卫抗，赵磊，刘全坤(合肥工业大学材料科学与工程学院，安徽合肥230009)摘要：采用数值模拟软件ProCAST，对减震器支撑件压铸模浇注系统改进前、后的成形过程进行分析，综合分析零件充型过程、温度场、凝固场以及缺陷分布云图，结合实物试验准确预测铸件的缺陷位置和形式。数值模拟结果具有较高的可信度。改进浇注系统后成形的零件缺陷倾向明显减小，数值模拟技术有效降低试模风险和成本，缩短模具改进设计周期和提高产品的

2、质量。关键词：镁合金；压铸；数值模拟；浇注系统中图分类号：TG249．2文献标识码：AAbstract：Withtheapplicationofanumericalsimulationsoftware，ProCAST，theanalysisisconductedconcerningtheoriginalandimprovedgatingsystemprocessesofthediecastingoftheabsorberbracket．Thecomprehensiveanalysisfocusesonthefillingprocess，tempera—turefield，

3、solidificationfieldanddefectdistributionfield．Incombinationwiththephysicalexperiments，thelocationandformofdefectsareaccuratelypredicted．Resultsbasedonsimulationarehighlycredible．Thedefectsincastingmadebythemoldwithimprovedgatingsystemaresignificantlyreduced．Numericalsimulationtechnologyca

4、neffectivelyreducetheriskandcostofexperimentalmodel，shortenmolddesigncyclesandimprovethequalityofproducts．Keywords：magnesiumalloy；diecasting；numericalsimulation；gatingsystem0引言用ProCAST模拟软件对支撑件在2种浇注系统成形条件下的凝固场、温度场和应力场进行由于镁合金具有比重小、比强度高、阻尼性仿真，结合试验分析缺陷的形式、位置和尺好、切削加工性、导热和减震性好等优点，使寸。其成为非常重要的汽车轻

5、量化材料。当前所用镁合金零部件90％都是通过压铸成形工艺获1减震器支撑件结构特点及前处理得。压铸充型过程型腔流场的控制直接关系产品的缺陷形成，因此压铸模具浇注系统的设计支撑件三维结构造型如图1所示。体积约直接关系到成形零件的质量。为4．14x10m。，最大壁厚8mm，最小壁厚2本文研究对象是汽车用镁合金支撑件，使mm，平均壁厚3．4mm。产品左、右基本对称，收稿日期：201005—25基金项目：广东省教育部科技部产学研专项基金项目(2OO9B09O6。0()(]6)。作者简介：郑金星(1987一)，男，硕士研究生。模具技术2010．No．5厚薄不均，零件中间和两侧设计为加

6、强筋区域，压铸材料选用AM60B，模具材料使用H13，在B区和C区，壁厚较大且有通孔，在压铸成形AM60B和H13的热物理性能如表1所示。溢过程中属于难成形区域；C区通孔与螺栓配合，流槽设计在壁厚较大和液流交汇处。几何模型且通孔外侧区域在结构上不能得到加强筋有效导人MSC．Patran中进行四面体网格划分。内强化，属工艺缺陷重点监测区域。属于中型复浇口厚度2．0mm，冲头前沿压室直径70mm，杂结构件。浇注温度670℃，模具温度240。C，压射速度1Om／s，增压压力35MPa，合金与模具热交换系数Al200w／(m·K)，环境温度25℃。孔重点测区域C图1减震器支撵件三

7、维图采用原始方案生产的零件在A、B、C及其相似对称区域容易形成缺陷，废品率较高。根据零件结构和设计经验，本课题中原始设计模1．凸模前沿压室2．直浇道3．横浇道具主要采用扇形侧浇口分三路“支”状进浇形4．内浇口5．溢流槽图2原始方案浇注系统式，浇注系统和排溢系统三维模型如图2所示。表1AM60B和HI3的热物理性能液态合金在流动过程中坦i盾庾量守但和动式中：“、“、Hz速度在、Y、3个方向上的量守恒定律，即以N—S方程和连续方程为基分量础]：p——流体的密度，铸造过程的合金液体看fI+++z一F+z如作不可压缩流体，密度不变，则