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1、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，也表示在较短充型时间内能向型腔内充填大容量的金属熔体，以及与模具特性一起表示工艺灵活性。关键词：冷室压铸机；最大空射速度；充型时的冲头速度The Meaning of Maximum Dry Shot Speed by Cold Chamber Die Casting MachinePAN XianzengMG Technology (Shenzhen)Co.,LTD. Shenzhen, 518111, ChinaAbstract:The ma
2、ximum dry shot speed is an important specification of the cold chamber die casting machine Which explains the injection energy, the die casting machine supplied, also this makes clear that the high level maximum dry shot speeel is able to fill the cavity with great volume of melt in shorter filling
3、time, and this is conductive to improve the flexibility of setup point in the operational window.Key words: Cold chamber die casting machine, Maximum dry shot speed, Plunger speed by cavity filling 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
4、质有重要影响，对其意义讨论如下。1压铸机压射系统所能提供的能量意义之一压射系统所能提供的能量可依下式计算： (1)式中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： (2) 图1Ecopress系统由式(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(AsPakk)，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10 m/s，M系统列新系统空压射速度可达11 m/s,建压时间5ms。根
5、据一些零件压铸需要，如方向盘用铝压铸时，压射速度7.2 m/s，镁合金时压射速度8.2 m/s。图2M系列新系统2空压射速度的意义之二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10 m/s，有的达11 m/s，日本近年也已出现10 m/s的超高速压铸机。空压射速度是压铸机可调的参数。由于压室型腔系统的阻力，充型时的冲头速度Wo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4 m/s增加至8 m/s，充型时冲头速度Wo()由2.4 m/s提高到Wo()3.1
6、m/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，当输出功率最大时则2 (3)也就是说输出功率最大时Wo=0.577Wotmax(4)参见图4。图4压射能量与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 (5)式中gss(D/d0)2；Ps压射蓄能器压力；D压射缸直径； d0压室直径；Wa内浇口速度；出流系数(阻力系数)，取=0.59； 金属熔体密度。3 用图解的方法对量化进行补充意义之 三前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
7、特性曲线PQ2图加以说明5。图5机器特性曲线PQ2图与工艺灵活性有两机器特性曲线ML和ML1与横坐标形成夹角和1，相应的流量为Q和Q1，1，QQ1，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。PaOQaOPa1OQa1O，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(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
8、的充型时间min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max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AA1，PD1和P1D1则为DL在工作窗口中与ML和ML1的截线，PD1P1D1。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
9、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。图6 P0外切OW 图7 P0内切OW4 总结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图8 DL-ML最佳组合参考文献1 Yiftah Karni. Optimization of Process Variables for Die Casting. NADCA Cleveland
10、 T930612 R.Fink, H.Noschila. Neues Anlagenkonzept fuer KaltkammerDruckgiessMaschinen ermoeglicht rationelle Fertigung Giesserei 82,1995 Nr.15 S532534.3 G.L.Wilson. Fluessig metallpumpen Charakteristik Von Druckgiess maschinen. G.P. Nr 5 1984.S5359.4 B.Nogowizin. Geschwidigkeit der Giesskolben beimJP Druckgiessen. G.P.No.8 1996 S.3253275 W.Venus.Anschnittechnik fuer Druckguss. 1975JP Giesserei Verlag Duesseldorf.
