帶有半島薄壁結構的adc6鋁合金壓鑄模具的進澆設計方法
【專利摘要】帶有半島薄壁結構的ADC6鋁合金壓鑄模具的進澆設計方法，包括：按壓鑄工藝和模具設計規則，分別設計模具本體部分的若干進澆口；根據半島輪廓作出熔體入島準切向線簇。在半島對面的本體上靠近進澆口處選取一點，從該點到半島根據半島的主方向與熔體流向之間的關系，以及ADC6的流動性，具體情況設計一帶有擺線的橋接進澆道路，完成模具設計。本發明把常規的直線型流道改為準切線型曲線擬合，利用擬合曲線的二階連續性質，降低ADC6的流動壓力衰減量，使壓鑄前鋒順利抵達薄壁處，基本消除流動沖擊，實現平穩填充。
【專利說明】帶有半島薄壁結構的ADC6鋁合金壓鑄模具的進澆設計方法
【【技術領域】】
[0001]本發明屬于金屬零部件的成形加工【技術領域】，具體是指一種帶有半島薄壁結構的ADC6鋁合金壓鑄模具的進澆設計方法。
【【背景技術】】
[0002]ADC6為日本牌號的鋁合金，與我國國標鋁合金ZL303性能相當，它的鎂元素成分約占4%，與常規鋁合金相比含量較高。利用該材料生產壓鑄零件，則零件的優點是:(I)組織結構致密，可用于承載類零件和交變載荷場合；(2)滿足高強度和輕量化要求；(3)耐腐蝕性能好。其不足之處是:(I)鎂元素含量高，材料流動性能差，難成型薄壁件，限制其輕量化的范圍；(2)具有較強的熱脆性；(3)壓鑄合金熔煉工藝和成型工藝均需重新設計或改進，模具設計難度也較大。
[0003]在這種情況下，在摩托車腳踏板、摩托車發動機缸體、小型動力機械的活塞連桿等零件均選用該材料。在汽車摩托車配件中，由于聯接、安裝或承載等功能的要求，有一類常見的ADC6鋁合金壓鑄件，其特點自身呈板狀，具有半島結構，有內半島和外半島之分。半島結構使得壓鑄流道長度大大增加，加上ADC6鋁合金自身的流動性能差，要實現填充飽滿，無論是在工藝還是模具上難度都大大增加。
[0004]中國發明專利ZL201010262502.3公開了一種鋁合金殼體壓鑄件的高致密度壓鑄成型方法，該方法在模具設計中添 加工藝性過橋結構，實現壓鑄件遠端的快速充填。中國發明專利ZL201110128084.3公開了一種大型鋁合金殼體的模具、制備鋁合金殼體的方法，其特點是直澆道上連接有內澆道，模具頂端不設冒口。中國發明專利ZL201010155632.7公開了一種超薄壁無滲漏航空鋁合金件專用壓鑄模具，提出采用雙環形進料結構和T形排氣槽結構進行壓鑄，使得在壓鑄過程中，鋁液快速進入型腔，保證了零件薄壁部分充滿。這些方法的目的幾乎都是為了縮短熔體填充距離，實現順利填充飽滿。但事實上，縮短填充距離總是有限的，因而如上這些方法的效果也是有限的。ADC6自身的流動性能差，即使填充距離再短，如果熔體的壓力衰減較大，也會帶來填充不滿的問題。
[0005]當前為了解決ADC6的薄壁成型問題，業界主要采用如下方法:(I)提高加熱溫度，但由于Mg元素含量高，會帶來“過燒”和“氧化”的問題。(2)在模具的制造過程中，盡可能提高流道加工的表面質量，但機械加工精度也無法無限制地提高；(3)采用“橋接”結構，盡可能縮短流動距離，如上所述，效果總是有限。事實上，在壓鑄過程中，短流程雖然有利于減少壓力和溫度損失，但同時會帶來熔體的紊流，造成氣孔和夾渣等缺陷。因而并不是流程越短越好，而是在熔體的短距離填充和穩定流動之間尋求平衡。
[0006]有鑒于此，本發明人針對現有技術的缺陷深入研究，遂有本案產生。
【
【發明內容】
】
[0007]本發明要解決的技術問題，在于提供一種帶有半島薄壁結構的ADC6鋁合金的進澆方法，把常規的直線型流道改為準切線型曲線擬合，利用擬合曲線的二階連續性質，降低ADC6的流動壓力衰減量，使壓鑄前鋒順利抵達薄壁處，基本消除流動沖擊，實現平穩填充。
[0008]本發明是這樣實現的:
[0009]帶有半島薄壁結構的ADC6鋁合金壓鑄模具的進澆設計方法，包括如下步驟:
[0010]步驟1:按壓鑄工藝和模具設計規則，設計模具本體部分的若干進澆口 ；
[0011]步驟2:作半島輪廓S的包絡矩形X ;并依據該半島輪廓S和包絡矩形X作出最大內切圓Cl和最小內切圓C2，設其半徑分別為Rl和R2，圓心距為d ;取Cl和C2的圓心連線
作為半島輪廓主方向向量，記為向量X互;
[0012]步驟3:在過圓Cl、C2圓心且垂直于向量XS的圓半徑中點上分別取E、F、G、H四
點，得到熔體切向入島邊界FG、EH ;在線段EF上任取若干點Qp Q2、…、Qn^ Qm，，在線段GH
上任取若干點P1、P2、…、Pn^Pn;這兩組點的任意連線與向量不重疊，與半島輪廓S形
成相切關系，為熔體入島準切向線，所有兩組點的連線稱為熔體入島準切向線簇，與所述熔體入島準切向線簇垂直的線稱為熔體入島準法向線簇；
[0013]步驟4:設所述熔體入島準切向線與向量^形成夾角為α，一 6.5° < α
<6.5°是準切線的合理范圍，即向量偏轉±6.5°的熔體入島準切向線簇內的曲線Α’Β’作為進澆方向；
[0014]步驟5:在半島對面的本體上靠近所述進澆口處選取一點為C ；
[0015]步驟6:過C點作本體的法線，并假定D為法線上某一點，記為向量石萬；
[0016]步驟7:計算向量Α’Β’和向量而的夾角Θ，
【權利要求】
1.帶有半島薄壁結構的ADC6鋁合金壓鑄模具的進澆設計方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟1:按壓鑄工藝和模具設計規則，設計模具本體部分的若干進澆口 ； 步驟2:作半島輪廓S的包絡矩形X ;并依據該半島輪廓S和包絡矩形X作出最大內切圓Cl和最小內切圓C2，設其半徑分別為Rl和R2，圓心距為d ;取Cl和C2的圓心連線作為半島輪廓主方向向量，記為向量通； 步驟3:在過圓C1、C2圓心且垂直于向量的圓半徑中點上分別取E、F、G、H四點，得到熔體切向入島邊界FG、EH;在線段EF上任取若干點％、Q2、…、Qn^Qm,,在線段GH上任取若干點P1、P2、…、Pm、Pn;這兩組點的任意連線與向量不重疊，與半島輪廓S形成相切關系，為熔體入島準切向線，所有兩組點的連線稱為熔體入島準切向線簇，與所述熔體入島準切向線簇垂直的線稱為熔體入島準法向線簇； 步驟4:設所述熔體入島準切向線與向量^形成夾角為α，一6.5° < α <6.5°是準切線的合理范圍，即向量^偏轉±6.5°的熔體入島準切向線簇內的曲線Α’Β’作為進燒方向； 步驟5:在半島對面的本體上靠近所述進澆口處選取一點為C ； 步驟6:過C點作本體的法線，并假定D為法線上某一點，記為向量^5 ； 步驟7:計算向量A’B’和向量石石的夾角Θ，
【文檔編號】B22D17/22GK103611916SQ201310585984
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月19日 優先權日:2013年11月19日
【發明者】吳玉榮, 戴建華, 翁飛龍, 林忠峰, 吳艷艷 申請人:莆田市榮興機械有限公司