冷室压铸机最大空压射速度的意义

潘宪曾创金美科技(深圳)有限公司，广东深圳518111摘要：冷室压铸机最大空压射速度表示压铸机所能提供的压射能量，也表示在较短充型关键词：冷室压铸机；最大空射速度；充型时的冲头速度TheMeaningofMaximumDryShotSpeedbyColdChamberDieCastingMachinePANXianzengMGTechnology(Shenzhen)Co.,LTD.Shenzhen,518111,ChinaAbstract:ThemaximumdryshotspeedisanimportantspecificationofthecoldchamberdiecastingmachineWhichexplainstheinjectionenergy,thediecastingmachinesupplied,alsothismakesclearthatthehighlevelmaximumdryshotspeeelisabletofillthecavitywithgreatvolumeofmeltinshorterfillingtime,andthisisconductivetoimprovetheflexibilityofsetuppointintheoperationalwindow.Keywords:Coldchamberdiecastingmachine,Maximumdryshotspeed,Plungerspeedbycavityfilling最大空压射速度Wotmax是压室内无金属时，调速阀全开的情况下，单位时间内冲头的位移。是冷室压铸机的重要技术参数。对有金属充型时的冲头速度Wo(即三级压射系统中第二级压射速度)和内浇口速度Wa以及压铸件品质有重要影响，对其意义讨论如下。1tomaxakk233saWAP式中α——压铸机压射系统所能提供的能量，kW；Wotmax——最大空压射速度，m/s；As——压射缸面积，m2；Pakk——压射蓄能器压力，MPa。将式(1)变形为：otmaxakk0.385aWAP由式(1)和式(2)可知，减小As虽可提高Wotmax,但同时也减小了a和压射力(As·Pakk)，这是不可采取的办法。而应该改进压射系统及液压回路设计，图1、图2是Frech提高空压射速度的设计，Ecopress系统空压射速度可达10m/s，M系统列新系统空压射速度可达11m/s,建压时间5ms。根据一些零件压铸需要，如方向盘用铝压铸时，压射速度7.2m/s，镁合金时压射速度8.2m/s。图1Ecopress系统2为在较短的充型时间向型腔内充填大容量的金属熔体，需要高的冲头速度和内浇口速度，这就必须赋于压铸机高的最大空压射速度，现代欧洲压铸机最大空压射速度已达到10m/s，有的达11m/s，日本近年也已出现10m/sWo总比空压射速度Wot小许多。由图3可知，在一定的内浇口面积时，Wotmax从4m/s增加至8m/s，充型时冲头速度Wo(Ⅰ)由2.4m/s提高到Wo(Ⅱ)3.1m/s并没有像Wotmax那样提高一倍［2］图3相同内浇口面积时Wotmax与Wo的关系理论上，当输出功率最大时2222otmaxomax13ooWQWQ则［2］otmaxomax10.5773ooWQWQ也就是说输出功率最大时Wo=0.577Wotmax(4)图2M系列新系统参见图4。图4压射能量与otmaxomaxooWQWQ的关系充型时的冲头速度Wo比空压射速度Wot要小(因为往往不采用Wotmax)，实际上其关系如式(5)［4］ot2gs12a式中ρgs—ρs(D/d0)2；Ps——压射蓄能器压力；D——压射缸直径；d0——Wa——μ——出流系数(阻力系数)，取μ=0.59；ρ——金属熔体密度。3用图解的方法对量化进行补充意义之前2点基本是量化空压射速度及其相关的参数，本节是用图解对其进行补充，并描述工艺灵活性。现用图5的机器特性曲线PQ2图加以说明［5］。有两机器特性曲线ML和ML1图5机器特性曲线PQ2图与工艺灵活性与横坐标形成夹角β和β1，相应的流量为Q和Q1，β＜β1，Q＞Q1，说明最大空压射速度大，夹角小，而流量大。一条模具线(内浇口面积即阻力)DL穿过ML和ML1，分别相交于P和P1，图上可见两个代表机器压射系统输出能量的四方形。PaO×QaO＞Pa1O×Qa1O，说明ML-DL组合的输出能量大于ML1-DL组合的输出能量。另一个四方形CDEF是机器模具组合的工作窗口，OW是由内浇口速度Wa(CD),和充型时间τ(DF)限定的，也就是工艺工作点在这个四方形之内。DL1与工作窗口相切于F，表示最大的内浇口面积Aamax(也是最小的充型时间τmin和最小的内浇口速度Wamin)，DL2与工作窗口相切于C，表示最小的内浇口面积Aamin(也是最大的充型时间τmax和最大的内浇口速度Aamax)，模具线DL通过工作窗口DW与CD和ML或ML1的交点，可以作成三角形△PBD1和△P1B1D1，其面积分别为A和A1显然A＞A1，PD1和P1D1则为DL在工作窗口中与ML和ML1的截线，PD1＞P1D1。面积和线段长度都是工艺灵活性的尺度，据此，机器ML及其工艺灵活性远大于机器ML1，也就是空压射速度高，流量大，会改善工艺灵活性。要知道工艺工作点不应是一个点，这样的工艺是不成熟的，因为他没有余地，工作点是受许多因素影响的。所以工艺工作点，必须在一个范围内可调，这个范围越大，工艺灵活性也就越大，工艺成功率就愈高，图7中PD是OW的对角线，所以它的灵活性最大。如果工作窗口的位置发生变化，如图6，图7和图8所示，其结果也是一样。4冷压室压铸机必须有高水平的最大空压射速度。可以改善工艺工作点的灵活性，这是非是非常重要的，借助于图解可以帮助我们选择压铸机，设计压铸模，并提高工艺灵活性，从而提高工艺成功率参考文献[1]YiftahKarni.OptimizationofProcessVariablesforDieCasting.NADCAClevelandT93061[2]R.Fink,H.Noschila.NeuesAnlagenkonzeptfuerKaltkammerDruckgiessMaschinenermoeglichtrationelleFertigungGiesserei82,1995Nr.15S532534.[3]G.L.Wilson.FluessigmetallpumpenCharakteristikVonDruckgiessmaschinen.G.P.Nr51984.S5359.[4]B.Nogowizin.GeschwidigkeitderGiesskolbenbeim[JP]Druckgiessen.G.P.No.81996S.325327[5]W.Venus.AnschnittechnikfuerDruckguss.1975[JP]GiessereiVerlagDuesseldorf.图6P0外切OW图7P0内切OW图8DL-ML最佳组合