压铸流道设计探讨
压铸流道设计
压铸流道设计
压铸流道设计是制造压铸件时必不可少的一个环节。
它的作用是
引导熔融金属顺利填充模具腔体，并保证熔融金属在整个充填过程中
的流动速度、分布均匀性和涌流情况。
压铸流道设计的关键是确定流道的几何形状、尺寸和位置。
常见
的流道形式有直型流道、斜型流道和弯型流道等。
选择合适的流道形
式要考虑金属液体流动的特性、模具结构以及产品形状等因素。
流道
尺寸的确定需根据压铸件的厚度、截面积和充填速度等来确定，以确
保金属充填顺畅且能避免产生缺陷。
流道位置的选取要考虑到产品的
结构特点和金属液体的流动路径，以避免或减少气体吸入和气孔等缺
陷的发生。
设计压铸流道还需要考虑到流道的冷却和压力控制等问题。
流道
在使用过程中会受到熔融金属的高温影响，因此需要设计流道冷却系统，以确保流道能够耐受高温并保持稳定的性能。
另外，通过对流道
的压力控制，可以调整金属液体的流动速度和充填压力，以实现良好
的充填效果和减少缺陷的产生。
在进行压铸流道设计时，还要考虑到模具的制造和加工难度等因素。
流道的设计要尽量简化，以降低模具的制造成本和提高生产效率。
总之，压铸流道设计是确保压铸件质量的关键环节，需要综合考
虑多个因素，以实现优化的设计。
ESI压铸流道设计案例台湾正扬制模厂采用铸造模拟加速复杂模具设计
ESI压铸流道设计案例|台湾正扬制模厂采用铸造模拟加速复杂模具设计The Challenge当新产品结构变得日益复杂时，完全依赖经验显得越发吃力。
面临问题：无法跟上客户对模具快速更新要求、只能通过有限的试验进行模具优化、不能确保为最终客户提供优质模具、同时又无法保证良好的利润率。
台湾正扬制模厂，选择仿真模拟来应对这些挑战。
对于有经验模具设计师，可以轻易上手仿真模拟技术，将其应用于模具设计开发周期内，可以大大节省开发成本和时间。
The Benefits通过减少不必要的试验来优化模具设计和工艺参数，缩短开发时间和成本；提高市场竞争力；获取更多经验，提高专业知识。
“如果时间和成本不限制的话，我们可以在不仿真的情况下解决许多问题，但是这是不现实的。
借助ESI的QuikCAST铸造模拟软件，我们可以反复测试并改进我们的设计，同时仿真模拟可以观察模具内部模流，方便我们直观进行缺陷分析，提升了我们团队专业认知。
”——台湾正扬模具制造厂总经理Tu Chin-Huang。
台湾正扬模具制造厂是一家配件和模具制造商，主要从事铝镁合金的高压铸模具开发。
在此之前，他们一直使用传统的反复试制方法进行模具开发。
正扬的新订单产品结构越来越复杂，质量要求越来越高。
以往设计经验难以确保设计一次性到位。
因此需要进行多次试验和重新设计，导致正扬的开发成本增加、利润率降低、模具产品交付延迟。
基于此，正扬将CAE视为其化解之道。
他们选择了ESI快速高效仿真解决方案QuikCAST用于对铸造工艺进行评估，以对初步设计的模具方案进行虚拟试验。
自此，正扬开始与台湾的ESI官方代理商Elite Crown合作。
Applying Simulation To The Early Stages Of Die Design对正扬模具厂来说，想要在没有任何CAE的知识情况下成功导入模拟仿真，这意味着正确学习软件工具的使用以外，更重要的是学习使用经验方法，因此选择正确的合作伙伴非常重要。
锌压铸热流道的设计与应用
锌压铸热流道的设计与应用首先，在锌压铸热流道的设计中，需要考虑到导热性能好的材料。
一般来说，铜合金和钢材都是常用的热流道材料，它们具有良好的导热性能和耐高温性能，能够满足锌压铸的工艺要求。
在材料的选择上，还需要考虑到熔解温度、耐磨性和使用寿命等因素。
其次，热流道的设计应该符合产品的几何形状和尺寸要求。
在设计过程中，需要考虑到产品的填充情况、冷却速度和温度分布等因素，以确保产品成型的质量和稳定性。
在实际应用中，一般会采用热流道分析软件来辅助设计，通过模拟分析来预测热流道的性能和优化设计方案。
另外，为了增加锌铸件的表面质量和减少产生气孔的可能性，设计中还需考虑到热流道的冷却系统。
通常情况下，会通过在热流道中加入冷却水管或使用冷却通道来控制形成铸件的温度。
这样可以有效地降低铸件的温度梯度，减少热应力和气孔的形成。
最后，在实际应用中，锌压铸热流道的设计需要根据产品的特点和生产要求进行调整。
因为不同的产品可能需要不同的温度控制和热流道结构，所以需要根据具体的情况进行设计。
同时，还需要考虑到热流道的维护和清洁等问题，以确保热流道能够长期稳定地运行。
总之，锌压铸热流道的设计与应用是一个复杂的工程，需要考虑到多种因素。
只有通过合理的设计和严格的控制，才能确保锌压铸产品的质量和稳定性。
因此，在实际生产中，需要对热流道的设计和应用进行细致的研究和优化，以提高产品的竞争力和降低生产成本。
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首先，我们可以讨论一下关于锌压铸热流道的具体应用和工艺上的一些更深入的细节。
在锌压铸的实际应用中，热流道的设计和优化是非常关键的。
锌压铸是一种高压注射铸造工艺，需要将熔化的锌压入模具中，快速冷却并形成产品。
良好的热流道设计可以帮助控制熔融金属的流动和温度分布，确保产品的均匀充填和快速冷却，从而获得理想的铸件质量。
在热流道设计中，需要考虑到产品的结构和尺寸，以及金属的流动性和凝固过程。
流道设计的意义及对压铸产品的影响
流道设计的意义及对压铸产品的影响压铸产品的好坏，很大程度决定于流道设计。
其进浇的方式、位置与排布、流道模式与尺寸等，都有着举足轻重的作用。
流道设计的优劣，直接影响产品的生产性、缺陷与品质和生产效率。
“80%的产品质量问题，来源于工艺设计的好坏”，流道设计可以说是压铸模工艺设计中的核心部分。
•铸造工艺参数非常关键，如何把这些工艺参数直接应用到流道设计中？•如何让金属液充型平稳，做到同时达到、没有包卷？•如何能控制浇道横截面积？以下视频，请在 WIFI 环境下播放：全长 6分32秒目前，流道设计仍然是一项依赖工程师经验的工作。
工程师往往会运用书本上的一些经验公式，通过Excel表格等工具，计算出一些铸造的工艺参数。
再通过三维CAD软件，完成造型设计。
这种基于经验的设计，为铸造业带来前所未有的挑战。
同时，现有的CAD软件只提供了三维造型能力，无法计算出设计所必须的铸造工艺参数，也不能把计算好的参数与CAD造型联动，更不能给出流道设计方案的建议。
有鉴于此，引入流道设计专家系统，采取规范化设计非常必要。
Cast-Designer 是针对铸造行业专门开发的压铸模流道设计分析系统。
其内置了流道设计专家系统，并提出“基于工程经验的设计”概念，属于知识型（Knowledge-based）的设计产品。
利用这个软件，可以在很快的时间内完成包括浇铸系统、溢流槽和排气系统以及冷却水道的设计。
Cast-Designer流道设计的设计向导，通过输入铸件的基本信息（如重量、壁厚、材质等），程序将给出一系列的铸造工艺参数最佳建议数值，其中包括最佳充型时间范围、内浇口速度范围、内浇口面积与厚度等，用户可以直接采用或微调确认。
在选择压铸机之后，能快速对一速、二速及临界切换点、整个流道的加速比等提供参数建议，并能实时调整，形成最后的截面积设计方案。
最后通过PQ图对设计方案与压铸设备和模具进行即时校验，匹配出最佳的模具/设备组合。
对于复杂铸件，Cast-Designer有一个铸件分区设计功能，可以计算出每个内浇口的金属量和截面积以及金属流动距离，优化后能让整个充型过程更加平稳，避免金属液不平衡和包卷产生的缺陷。
压铸模流道与浇口设计
压铸模流道与浇口设计压铸模流道设计是压铸模具设计中的重要环节，其质量的好与坏直接影响着铸件的质量和生产效果。
好的流道设计能够使得金属熔液在铸件中充分流动，保证铸件的充填性和凝固性，减少缩孔、破裂等缺陷。
因此，在进行压铸模具设计时，流道设计是需要重点考虑和完善的。
首先，流道设计需要考虑到金属熔液进入模腔的流动路径。
一般情况下，流道设计应遵循从大到小、从圆到方、从长到短的原则。
即，从金属熔液流动的开始到结束，流道的截面积逐渐减小，形状也从圆形转变为方形。
这样可以使得金属熔液在流动过程中更加平稳，避免较大的速度差异引起的涡流和过剩的测射。
其次，流道设计还应考虑到金属熔液的冷却影响。
流道的设计应使其能够迅速将熔液引导到模腔中，并确保流动的速度和温度均匀。
这样可以避免熔液在流动过程中过度冷却而凝固，造成流道堵塞或铸件表面不光滑的问题。
同时，流道设计还需要考虑到金属熔液的流动阻力。
流道的长度和弯曲度越小，流经流道的金属熔液的阻力就越小，流动能力就越好。
因此，在流道设计中应尽量减少流道的弯曲和咽喉，使金属熔液能够顺畅地流动。
另外，在流道设计中，浇口的位置和形状也是需要注意的。
浇口的位置应选择在铸件底部或靠近铸件底部的位置，以充分利用重力来推动金属熔液流动。
浇口的形状应选择为喇叭口状或倒喇叭口状，以便于金属熔液的顺畅流动和避免气泡和杂质的混入。
在进行流道设计时，还需要综合考虑模腔的结构和形状。
流道设计应适应模腔的形状，保证金属熔液能够均匀地流入并充填整个模腔。
同时，流道的尺寸也需要根据铸件的尺寸和结构来进行合理确定，以保证铸件的充填性能和凝固性能。
需要注意的是，流道设计还应结合具体的铸造材料和生产工艺来进行综合考虑和设计。
不同的铸造材料和生产工艺对流道的要求和设计方法也会有所不同。
总结起来，压铸模流道设计的目标是使金属熔液在模腔中充分流动，保证铸件的充填性能和凝固性能。
良好的流道设计能够避免铸件缺陷，提高生产效率和质量。
压铸模具浇道设计理论与实践
压铸模具浇道设计理论与实践(一)浇口技术不仅指浇口的造型和布置，如今已延伸至浇道，溢流及排气通道的造型与布置。
从压铸工艺方面考虑，对从浇道至浇口通道内液态金属的流动进行控制，使其在进入模具型腔时达到一个最佳的流动状态，是决定铸件质量的一个重要前提。
浇道的主要任务是，将液态金属量以最小的涡流，压力损失和温度损失送至浇口处。
设计良好的浇道系统应保证浇道、浇口及型腔有一个良好的填充、增压作用有效，且金属熔化物流动过程中对型腔冲击力小，因此，最佳的浇道系统与充模过程有着紧密的联系。
压铸模具浇道系统千变万化，体现了压铸工艺的复杂程度。
由于浇道造型展示的是一个金属液压通道，在这样的通道内液态金属以一定的速度流动，其速度要比油压体系内要高，属于流体力学的范畴，故浇道的造型应尽可能按满足流动特性进行设计。
浇道的横断面积通常是从压室出口至浇口持续减小，在到达浇口之前必须大于浇口的横断面积。
另一方面，金属液在浇道内的流动速度要尽可能地高，横断面尽可能小些，以便减小热耗损及材料循环，也要通过计算防止可能出现的压力损失，以及在高流速体进入浇道时形成的空蚀（负压区）。
当浇道几何造型不好，就会出现严重的金属液流动脱离浇道壁，增加形成气泡的危险，考虑到这些原因，浇道的流动速度就要保持尽可能的低。
当浇道形状有加宽部分时，此处将形成负压区，分型面空气会在充型过程被吸入型腔。
为了能对压铸模具进行必要的计算，正确评价压铸机的功率以及确保浇口处所希望的流动速度，就需要进一步考虑浇道各个部分及整个浇道体系的几何造型和阻力系数。
我们可以应用对液态金属及普通液体流动分析形成的理论基础，通过油压浇道的试验结果，进行设计浇注系统的几何形状。
一、浇口的定位及造型1.1 浇口的定位压铸件表面缺陷及孔隙度，对压铸人员来说是比较难处理。
浇口的位置和形状对压铸件的表面特征和强度，以及压铸模具的结构和工作寿命都有影响。
浇口的作用是将液态金属引入压铸模具型腔内，其在模具型腔内引导的金属射流的方向影响着整个充模过程。
压铸模具设计浇道流道设计精讲教程
压铸模具设计浇道流道设计精讲教程压铸模具是压铸工艺中的一种重要工具，其设计的好坏直接影响到产品的质量和生产效率。
而浇道流道设计则是压铸模具设计中的关键环节之一，它决定了熔化金属流动的路径和方式，直接影响到铸件的充型性能和凝固过程。
在压铸模具设计中，浇道是指从熔化金属进入模腔的通道，流道是指熔化金属在模具中流动的路径。
浇道流道的设计合理与否直接关系到铸件的充型质量和凝固性能。
因此，设计师在进行浇道流道设计时需要考虑以下几个方面：1. 浇道流道的位置：浇道流道的位置应尽量选择在铸件较厚的部位，以便熔化金属在流动过程中能够充分填充铸件细节，避免铸件出现空隙和缺陷。
2. 浇道流道的长度：浇道流道的长度应尽量短，以减小熔化金属的流动阻力，提高充型速度。
同时，短浇道流道还能减少熔化金属在流动过程中的冷却损失，提高铸件的凝固性能。
3. 浇道流道的截面积：浇道流道的截面积应根据铸件的充型需求和熔化金属的流动特性进行合理选择。
截面积过小会增加金属的流动阻力，导致充型不良；截面积过大则会增加金属的冷却损失，影响铸件的凝固性能。
4. 浇道流道的形状：浇道流道的形状应尽量简洁，避免出现过多的转弯和分支，以减小金属流动的阻力和能量损失。
同时，浇道流道的形状也要考虑到铸件的结构特点和充型需求，以保证熔化金属能够充分填充铸件细节。
在进行浇道流道设计时，还需要考虑到以下几个问题：1. 浇道流道的位置和长度如何确定：浇道流道的位置和长度的确定需要考虑到铸件的结构特点、充型需求和凝固性能。
一般来说，浇道流道的位置应选择在铸件较厚的部位，长度应尽量短，以提高充型速度和凝固性能。
2. 浇道流道的截面积如何确定：浇道流道的截面积的确定需要考虑到铸件的充型需求和熔化金属的流动特性。
一般来说，截面积应根据铸件的充型速度和凝固性能进行合理选择，过小会增加金属的流动阻力，过大则会增加金属的冷却损失。
3. 浇道流道的形状如何确定：浇道流道的形状的确定需要考虑到金属流动的阻力和能量损失。
盒形件压铸模具冷却流道排布的研究
安 全程 度． 究 结果表 明 ， 满足 生产 效率 的情 况下 ， 研 在 为保 证 工件 能够达到 一 定的凝 固分数 ， 应尽 可 能地 增 大冷却 流道 的 间距 ， 以减 小模具 热应 力 ， 加模 具 的 热疲 劳 寿命． 增 当冷却 流道横 向排 布 间距
为 ２ ５ｍｍ 时 ， 具 只 需 ６次循 环 即可达到 热平衡 ， 具 的热应 力 和热 疲 劳 区域位 于模 具 型腔 下 ｌ 模 模 ０
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｏ ｉ ｇ Ｃｈａ ｎｅ ｒ ｎｇ ｍ ｅ ｆＨｉ ｈ Ｐｒ ｓ ｕ ｅ ｔ ｄ ｎ Ｃｏ ｌｎ ｎ ｌＡｒ ａ ｅ ｎｔｏ ｇ — ｅ ｓ ｒ Ｃａ ｔｎ ｅ ｆ ｒ Ｂｏ — ｋｅ Ｗ ｏ ｋ ｅ ｅ ｓｉ ｇ Ｄｉ ｏ ｘ Ｌｉ ｒ ｐｉｃ ｓ
第４ ５卷
第ห้องสมุดไป่ตู้７期
西
安 交
通
大 学 学
报
Ｖｏ ． ５ Ｎ Ｏ． １４ ７
２ １ 年 ７月 ０１
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＸＩＡＮ Ｉ Ｊ ＡＯＴＯＮＧ ＵＮＩ ＶＥＲＳ ＴＹ Ｉ
Ｊ１ ｕ．
盒 形 件 压 铸 模 具 冷 却 流 道 排 布 的 研 究
张琦 ，陈余秋 ，方建儒
（． 安交通大学机械工程学 院，７ ０４ ，西安 ； ． １西 １０ ９ ２ 一汽铸造有限公司铸造模具厂 ，１０ ６ ， ３ ０２ 长春 ）
摘 要 ：为 了给 盒形 件压铸 模 具冷却 流道 的设计 提供 依据 ， 出 了一 种 新 的冷 却 流道 排 布 的优 化 方 提 法． 用有 限元模拟 对 盒形件 压铸模 具 的热平衡 、 采 温度 场 、 热应 力 、 疲 劳分布和铸 件 的凝 固分数进 热 行 了分析 ， 定 出了冷却 流道 传 热 系数 和流体 流速之 间的 关 系， 确 在模 具冷 却流道 横 向排 布 和纵 向排 布 情 况下 ， 到 了模 具 热应 力 、 疲 劳和 铸件 凝 固分数 随 冷却 流道 排 布 间 隔 变化 的规律 ． 虑到 模 得 热 考 具 材料 的屈服 应 力随 温度 变化 的特 点 ， 出 了采 用热应 力影 响 因子 来评 估模 具 在 热应 力作 用 下的 提
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压铸流道设计探讨
⑤ 横浇道长度一般取30-50mm 左右
3、压铸模具内浇口的尺寸设计
Ag = G/(Vg*t*1000)
Ag 内浇口的截面面积(mm2）
G 通过内浇口的金属液体积（产品+冷料井）（mm3）Vg 内浇口处金属液的流动速度（m/s ） t 型腔的充填时间（s ）
铝合金一般浇口速度可参考下表设定
T 内浇口的厚度（mm ）D 横浇道深度（mm ）
D = (5-8)T(卧式冷室压铸机) D = (8-10)T(热室压铸机)
④ 横浇道深度的尺寸设计
1、压铸模流道设计方法，常用“逆向流量法”。
压铸模流道，有如下主要部位，直浇道、横浇道、分支横浇道和内浇口，他们之间截面积关系要满足如下比例，可以保证减少卷入空气。
直浇道：横浇道：∑分支横浇道：∑内浇口=1.15(1.15(1.15X))：1.15(1.15X)：1.15X ：1X 。
所谓“逆向流量法”，就是首先确定内浇口截面积，其他部位的截面积就可以确定了。
内浇口截面积如下确定：根据铸件的壁厚，查压铸手册，可以得到一个t 填充时间，根据填充时间的参数，用公式：内浇口截面积（长*宽）=铸件带冷料井总体积/(内浇口合金速度*填充时间)就可以获得内浇口截面积的数据。
2、对于横浇道的要求
① 冷室卧式机压铸模具横浇道的入口处一般应位于压室上部内径2/3以上部位，以免压室中金属液在重力作用下过早进入横浇道，提前开始凝固。
② 横浇道的截面积从直浇道起至内浇口应逐渐减小，如果出现截面扩大，则金属液流经时会出现负压，易吸入分型面上的气体，增加金属液流动中的涡流裹气。
一般出口处截面比进口处小10-30%。
③ 横浇道应有一定的长度和深度。
保持一定长度的目的是起稳流和导向的作用。
若深度不够，则金属液降温快，深度过深，则因冷凝过慢，压铸件不良率高,既影响生产率又增加回炉料用量。
注意：当铸件的壁厚很薄却表面质量要求较高是，选用较大的值，对力学性能，如抗拉强度和致密度要求较高时用较小
值
充填时间计算
内浇口厚度的经验数据
铸件的壁
厚 /mm >6复杂件
简单件
复杂件简单件复杂件简单件为铸件壁厚%锌合金0.4-0.80.4-1.00.6-1.20.8-1.5 1.0-2.0 1.5-2.020-40铝合金0.6-1.00.6-1.20.8-1.5 1.0-1.8 1.5-2.5 1.8-3.040-60镁合金0.6-1.00.6-1.2
0.8-1.5 1.0-1.8 1.5-2.5 1.8-3.040-60铜合金
0.8-1.2
1.0-1.8
1.0-
2.0
1.5-3.0
2.0-4.0
40-60
4、内浇口位置的选择
FROM:SPG(TECH)铸塑设计
吴培潮
2013.08.20
⑤. 内浇口设置位置应使金属液充填压铸型腔各部分尺寸时，流程最短，流向改变少，减少充填过程中能量温度的降低。
0.6-1.5
1.5-3 3.0-6.0③. 尽可能的采用单个浇口，浇口的位置应便于切除。
④. 形状复杂的薄壁零件应采用较薄的浇口，保证足够的充填速度，一般形状铸件，为保证静压力的传递作用，应采用较厚的内浇口，并设在铸件的厚处。
①. 进入型腔的金属液应先充填深腔难以排气的部位，后充填其他部位，并注意不要过早的封闭分型面，排气槽，便于内腔里的气体顺利排出。
②. 进入型腔的液体不要直接冲击型芯和型壁，减少动能的消耗，避免因冲击受腐蚀发生粘膜致使过早损坏。
合金种类内浇口的厚度/mm 注意：充填时间 铝合金取较大值，锌合金取中间值，镁合金取较小值。