教你结合实际工艺曲线解读压铸仿真报告
說到壓鑄仿真技術,大家應該感受頗深,近年來,隨著計算機技術在工程領域的普及和計算機性能的逐步提升,越來越多的壓鑄件在進行實際壓鑄生產前,工程師們都會對壓鑄過程進行仿真計算,目的是通過虛擬的仿真計算,最大限度地避免因設計失誤而造成的時間和材料成本的浪費。
得益于當前高性能的壓鑄機應用,筆者收集了大量的壓鑄件生產過程形成的工藝曲線,這些工藝曲線真實反映了壓鑄生產環節中各個參數的變化規律。通過分析解讀其中的信息,有利于幫助壓鑄從業人員進行壓鑄件開發,壓鑄模具設計和壓鑄工藝設計。
接下來,本文將通過一個案例來詳細解讀壓鑄仿真報告,本報告是基于“智鑄超云” 壓鑄模擬軟件生成的,與之對應的實際工藝曲線由布勒壓鑄機自動測繪。
首先我們整體了解一下以上兩張曲線圖:
如上圖所示, “VL”線是壓鑄機設定的沖頭速度曲線,如圖4;在實際壓射過程中,沖頭的運動速度始終遵循這條曲線的規律,沖頭實際速度曲線為“VL a”。可以看出VL a線始終貼合VL線,這是由高性能壓鑄機的閉環伺服控制系統來保證的。
在傳感器監控曲線中可以發現,金屬液壓力和填充速度也隨著時間的推移在逐步升高。該曲線中的壓力和速度變化也遵循著模擬軟件前處理設置的速度曲線,如圖4示。
然后,我們再將壓射曲線分段進行研究:
第一階段:也就是沖頭慢速移動階段,壓鑄機壓射按鈕剛一啟動,沖頭低速向分型面方向移動,將壓室內金屬液面緩慢推高,這個過程要保證金屬液不會發生翻卷,形成壓室內卷氣,如圖5所示。
第二階段:金屬高速填充階段,金屬突破內澆口處的阻力而高速填充入模具型腔,直到充滿型腔為止,如圖6所示。
第三階段:壓射行程結束,沖頭端面驟然受到制動,壓射壓力突然遞增金屬液充滿型腔后,在高的增壓壓力作用下凝固而成鑄件。如圖7所示。
以上低速、高速階段充填時間如下(由「智鑄超云」模擬軟件自動計算得出):
Tips:
低速階段包括沖頭開始移動到金屬液流動至內澆口附近的這段時間,沖頭阻力較小,一般在50bar以下,如果監測曲線顯示遠大于50bar,就要關注壓室內表面與沖頭的配合間隙問題,可能是間隙太大,合金液冷凝形成的片狀金屬物塞滿該間隙,導致阻力增大;也可能是由于沖頭冷卻水通道堵塞,沖頭發熱過快,熱膨脹導致沖頭與壓室內表面卡死,如下圖。
從「智鑄超云」模擬軟件生成的監控曲線中也可以看出:當金屬液流經內澆口時,沖頭端面上設置的傳感器阻力值也開始增加。模擬計算得出,金屬液達到內澆口處時,沖頭端面的壓力值為接近10MPa,而此時壓鑄機實際顯示的沖頭端面的壓力值為12.3MPa左右,模擬計算結果基本符合實測數值。
結論
通過對比「智鑄超云」模擬軟件傳感器監控曲線與壓鑄機工藝監控曲線的變化規律,可以發現金屬液填充型腔過程中存在的規律:
1)隨著金屬液高速流向模具型腔,在壓射曲線上反映的沖頭端面的壓力值也會同步緩速上升,直到型腔充滿,增壓啟動時會達到峰值;
2)如果在充填階段出現壓力激增的情況,應檢查沖頭與壓室內表面的配合,有可能是因為壓室內表面與沖頭潤滑不佳,導致沖頭阻力增大;
3)如果增壓啟動后,出現壓力急劇降低,則應檢查壓射工藝曲線的設置,可能是轉換條件設置不當,比如轉換提前了,金屬液還未充滿型腔就啟動增壓,通常會導致壓力急劇降低,導致增壓無效。
熟悉這些變化的規律,就可以輕松面對壓鑄模澆注系統設計及壓鑄工藝開發工作。
/ End.
作者:YHZ
資深壓鑄工藝工程師,對壓鑄工藝理論計算與生產實踐相結合有深入的認知。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的教你结合实际工艺曲线解读压铸仿真报告的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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