Velocidad de inyección del proceso de fundición a presión.
Durante el proceso de inyección, la velocidad de inyección se ve directamente afectada por la presión y, junto con la presión, juega un papel importante en la calidad interna, la calidad de la superficie y la claridad del contorno de la fundición. En producción, la expresión de velocidad se suele dividir en dos tipos: velocidad de punzonado (velocidad de inyección) y velocidad de compuerta.
1. Velocidad de inyección
La velocidad a la que el punzón de inyección en la cámara de presión mueve el metal se denomina velocidad de inyección (también conocida como velocidad del punzón).
La velocidad de inyección se divide en dos niveles. El primer nivel de velocidad de inyección también se conoce como velocidad de inyección lenta. Este nivel de velocidad se refiere a la velocidad de movimiento del punzón desde el inicio de la acción hasta que el punzón ingresa al metal en la cámara en la puerta interior. En esta etapa, se requiere llenar la cámara de presión con el líquido metálico en la cámara de presión. Bajo el principio de no solo reducir demasiado la temperatura del líquido de aleación sino también facilitar la eliminación de gas en la cámara de presión, la velocidad en esta etapa debe ser lo más baja posible, típicamente 0.3 metros por segundo. La velocidad de inyección de nivel II también se conoce como velocidad de inyección rápida. Esta velocidad está determinada por las características de la máquina de fundición a presión. La velocidad máxima de inyección dada por las máquinas de fundición a presión generalmente está dentro del rango de 4-5 metros por segundo. La velocidad de inyección de las máquinas de fundición a presión más antiguas es relativamente baja, mientras que las máquinas de fundición a presión modernas son relativamente altas, llegando incluso a los 9 metros por segundo.
(1) El papel y la influencia de la velocidad de inyección rápida
Al aumentar la velocidad de inyección y convertir la energía cinética en energía térmica, se mejora la fluidez de la aleación fundida, lo que conduce a eliminar defectos como marcas de flujo y cierres en frío, y mejora las propiedades mecánicas y la calidad de la superficie; Sin embargo, cuando la velocidad es demasiado rápida, el líquido fundido de la aleación se mezcla con el gas en forma de niebla, lo que da como resultado una aireación severa por corrientes de Foucault y propiedades mecánicas reducidas.
(2) Consideraciones de selección para velocidad de inyección rápida
① Características de morir fundición aleaciones: calor latente de fusión, calor específico de la aleación, conductividad térmica y rango de temperatura de solidificación.
② Cuando la temperatura del molde es alta, la velocidad de inyección se puede reducir adecuadamente. Teniendo en cuenta la conductividad térmica del molde, la estructura del diseño del molde, la calidad de fabricación y la mejora de la vida útil del molde, la velocidad de inyección también puede limitarse adecuadamente.
③ Requisitos de calidad de fundición: requisitos de alta calidad de superficie y piezas complejas de paredes delgadas, utilizando una mayor velocidad de inyección.
2. Velocidad de la puerta interior
Bajo la acción del movimiento del punzón, el metal fundido pasa a través de la puerta transversal a la puerta interior y luego llena la cavidad del molde. Cuando el rendimiento del sistema de inyección de la máquina es excelente, la velocidad a la que pasa el metal fundido a través de la compuerta interior puede considerarse constante (o ligeramente variable). Esta velocidad constante, que es la velocidad lineal a la que el metal fundido pasa a través de la puerta interior y entra en la cavidad del molde, se denomina velocidad de la puerta interior. El rango de velocidad de la puerta interior de uso común es de 15 a 70 metros/segundo. Cuando el metal fundido fluye (llena) en varias partes de la cavidad del molde después de pasar por la compuerta interna, la velocidad del flujo cambia en cualquier momento debido a diversos factores, como la forma y el grosor de la cavidad del molde (el grosor de la pared de la fundición) , el estado térmico del molde (distribución del campo de temperatura) y similares. La velocidad de este cambio se denomina velocidad de llenado. En general, solo se selecciona una velocidad constante para medir los parámetros del proceso, por lo que la velocidad de la puerta interna es uno de los parámetros importantes del proceso. La velocidad de la compuerta interior tiene un gran impacto en las propiedades mecánicas de la fundición. Si la velocidad de la puerta interior es demasiado baja, la fuerza de la fundición disminuirá; Aumento de la velocidad y la fuerza; La velocidad es demasiado alta y la intensidad vuelve a disminuir.
3. Relación entre la velocidad del punzón (velocidad de inyección) y la velocidad de la compuerta interior (velocidad de llenado)
Según el principio de continuidad, la relación entre la velocidad de la compuerta interior y la velocidad de inyección se puede expresar mediante la siguiente fórmula:
V puerta interior = cámara de inyección F × inyección V/puerta interior F
Donde: V compuerta interior - velocidad de la compuerta interior (m/s - m/s)
F Cámara de inyección - Área de la sección transversal de la cámara de inyección (cm2 cm2)
V inyección - velocidad de inyección (m/s - m/s)
F Puerta interior - área de la sección de la puerta interior (cm2 cm2)
Por lo tanto, cuanto mayor sea la velocidad de inyección del punzón, más rápido fluirá el metal a través de la compuerta interior.
4. Selección de velocidad
En la producción de fundición a presión, la velocidad y la presión juntas juegan un papel importante en la calidad interna, los requisitos de la superficie y la claridad del contorno de las piezas fundidas.
En resumen, si se imponen requisitos elevados a las propiedades mecánicas de las piezas fundidas a presión, como la resistencia a la tracción y la compacidad, no se deben seleccionar velocidades de compuerta excesivas, que pueden reducir los vórtices causados por el flujo turbulento, que contiene aire y gases volatilizados por el recubrimiento. . Con el aumento de aire y vapor atrapados en el vórtice, la microestructura de la fundición a presión presenta porosidad y sus propiedades mecánicas se deterioran significativamente. Si la estructura de una fundición a presión es una pieza compleja de paredes delgadas y requiere una alta calidad superficial, es completamente necesario elegir una velocidad de inyección y una velocidad de entrada interna más altas. De acuerdo con las diferentes situaciones de fundición, los valores recomendados en la siguiente tabla se pueden seleccionar para calcular la velocidad de inyección y realizar la corrección de la prueba de presión.
Valores recomendados para la velocidad de llenado de varias partes del sistema de vertido
Sprue
Velocidad de llenado (m/s) 15 ～ 25 20 ～ 35 30 ～ 60
Tabla de relaciones recomendadas entre el espesor de pared promedio de las piezas fundidas y la velocidad de la compuerta
Espesor de pared promedio de fundición (mm) Velocidad de entrada interna (m/s) Espesor de pared promedio de fundición (mm) Velocidad de entrada interna (m/s)
1 46~55 5 32~40
1.5 44~53 6 30~37
2 42~50 7 28~34
2.5 40~48 8 26~32
3 38~46 9 24~29
3.5 36~44 10 24~27
4 34~42
La velocidad de la compuerta interna está relacionada con la velocidad de inyección, el diámetro de la cámara de presión y el área transversal de la compuerta interna, y se puede ajustar a través de los siguientes aspectos:
(1) Ajuste de la velocidad del punzón de inyección
(2) Cambiar el diámetro de la cámara de inyección
(3) Cambiar el área de la sección de la puerta interior
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