带有半岛薄壁结构的adc6铝合金压铸模具的进浇设计方法
【专利摘要】带有半岛薄壁结构的ADC6铝合金压铸模具的进浇设计方法，包括：按压铸工艺和模具设计规则，分别设计模具本体部分的若干进浇口；根据半岛轮廓作出熔体入岛准切向线簇。在半岛对面的本体上靠近进浇口处选取一点，从该点到半岛根据半岛的主方向与熔体流向之间的关系，以及ADC6的流动性，具体情况设计一带有摆线的桥接进浇道路，完成模具设计。本发明把常规的直线型流道改为准切线型曲线拟合，利用拟合曲线的二阶连续性质，降低ADC6的流动压力衰减量，使压铸前锋顺利抵达薄壁处，基本消除流动冲击，实现平稳填充。
【专利说明】带有半岛薄壁结构的ADC6铝合金压铸模具的进浇设计方法
【【技术领域】】
[0001]本发明属于金属零部件的成形加工【技术领域】，具体是指一种带有半岛薄壁结构的ADC6铝合金压铸模具的进浇设计方法。
【【背景技术】】
[0002]ADC6为日本牌号的铝合金，与我国国标铝合金ZL303性能相当，它的镁元素成分约占4%，与常规铝合金相比含量较高。利用该材料生产压铸零件，则零件的优点是:(I)组织结构致密，可用于承载类零件和交变载荷场合；(2)满足高强度和轻量化要求；(3)耐腐蚀性能好。其不足之处是:(I)镁元素含量高，材料流动性能差，难成型薄壁件，限制其轻量化的范围；(2)具有较强的热脆性；(3)压铸合金熔炼工艺和成型工艺均需重新设计或改进，模具设计难度也较大。
[0003]在这种情况下，在摩托车脚踏板、摩托车发动机缸体、小型动力机械的活塞连杆等零件均选用该材料。在汽车摩托车配件中，由于联接、安装或承载等功能的要求，有一类常见的ADC6铝合金压铸件，其特点自身呈板状，具有半岛结构，有内半岛和外半岛之分。半岛结构使得压铸流道长度大大增加，加上ADC6铝合金自身的流动性能差，要实现填充饱满，无论是在工艺还是模具上难度都大大增加。
[0004]中国发明专利ZL201010262502.3公开了一种铝合金壳体压铸件的高致密度压铸成型方法，该方法在模具设计中添 加工艺性过桥结构，实现压铸件远端的快速充填。中国发明专利ZL201110128084.3公开了一种大型铝合金壳体的模具、制备铝合金壳体的方法，其特点是直浇道上连接有内浇道，模具顶端不设冒口。中国发明专利ZL201010155632.7公开了一种超薄壁无渗漏航空铝合金件专用压铸模具，提出采用双环形进料结构和T形排气槽结构进行压铸，使得在压铸过程中，铝液快速进入型腔，保证了零件薄壁部分充满。这些方法的目的几乎都是为了缩短熔体填充距离，实现顺利填充饱满。但事实上，缩短填充距离总是有限的，因而如上这些方法的效果也是有限的。ADC6自身的流动性能差，即使填充距离再短，如果熔体的压力衰减较大，也会带来填充不满的问题。
[0005]当前为了解决ADC6的薄壁成型问题，业界主要采用如下方法:(I)提高加热温度，但由于Mg元素含量高，会带来“过烧”和“氧化”的问题。(2)在模具的制造过程中，尽可能提高流道加工的表面质量，但机械加工精度也无法无限制地提高；(3)采用“桥接”结构，尽可能缩短流动距离，如上所述，效果总是有限。事实上，在压铸过程中，短流程虽然有利于减少压力和温度损失，但同时会带来熔体的紊流，造成气孔和夹渣等缺陷。因而并不是流程越短越好，而是在熔体的短距离填充和稳定流动之间寻求平衡。
[0006]有鉴于此，本发明人针对现有技术的缺陷深入研究，遂有本案产生。
【
【发明内容】
】
[0007]本发明要解决的技术问题，在于提供一种带有半岛薄壁结构的ADC6铝合金的进浇方法，把常规的直线型流道改为准切线型曲线拟合，利用拟合曲线的二阶连续性质，降低ADC6的流动压力衰减量，使压铸前锋顺利抵达薄壁处，基本消除流动冲击，实现平稳填充。
[0008]本发明是这样实现的:
[0009]带有半岛薄壁结构的ADC6铝合金压铸模具的进浇设计方法，包括如下步骤:
[0010]步骤1:按压铸工艺和模具设计规则，设计模具本体部分的若干进浇口 ；
[0011]步骤2:作半岛轮廓S的包络矩形X ;并依据该半岛轮廓S和包络矩形X作出最大内切圆Cl和最小内切圆C2，设其半径分别为Rl和R2，圆心距为d ;取Cl和C2的圆心连线
作为半岛轮廓主方向向量，记为向量X互;
[0012]步骤3:在过圆Cl、C2圆心且垂直于向量XS的圆半径中点上分别取E、F、G、H四
点，得到熔体切向入岛边界FG、EH ;在线段EF上任取若干点Qp Q2、…、Qn^ Qm，，在线段GH
上任取若干点P1、P2、…、Pn^Pn;这两组点的任意连线与向量不重叠，与半岛轮廓S形
成相切关系，为熔体入岛准切向线，所有两组点的连线称为熔体入岛准切向线簇，与所述熔体入岛准切向线簇垂直的线称为熔体入岛准法向线簇；
[0013]步骤4:设所述熔体入岛准切向线与向量^形成夹角为α，一 6.5° < α
<6.5°是准切线的合理范围，即向量偏转±6.5°的熔体入岛准切向线簇内的曲线Α’Β’作为进浇方向；
[0014]步骤5:在半岛对面的本体上靠近所述进浇口处选取一点为C ；
[0015]步骤6:过C点作本体的法线，并假定D为法线上某一点，记为向量石万；
[0016]步骤7:计算向量Α’Β’和向量而的夹角Θ，
【权利要求】
1.带有半岛薄壁结构的ADC6铝合金压铸模具的进浇设计方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤1:按压铸工艺和模具设计规则，设计模具本体部分的若干进浇口 ； 步骤2:作半岛轮廓S的包络矩形X ;并依据该半岛轮廓S和包络矩形X作出最大内切圆Cl和最小内切圆C2，设其半径分别为Rl和R2，圆心距为d ;取Cl和C2的圆心连线作为半岛轮廓主方向向量，记为向量通； 步骤3:在过圆C1、C2圆心且垂直于向量的圆半径中点上分别取E、F、G、H四点，得到熔体切向入岛边界FG、EH;在线段EF上任取若干点％、Q2、…、Qn^Qm,,在线段GH上任取若干点P1、P2、…、Pm、Pn;这两组点的任意连线与向量不重叠，与半岛轮廓S形成相切关系，为熔体入岛准切向线，所有两组点的连线称为熔体入岛准切向线簇，与所述熔体入岛准切向线簇垂直的线称为熔体入岛准法向线簇； 步骤4:设所述熔体入岛准切向线与向量^形成夹角为α，一6.5° < α <6.5°是准切线的合理范围，即向量^偏转±6.5°的熔体入岛准切向线簇内的曲线Α’Β’作为进烧方向； 步骤5:在半岛对面的本体上靠近所述进浇口处选取一点为C ； 步骤6:过C点作本体的法线，并假定D为法线上某一点，记为向量^5 ； 步骤7:计算向量A’B’和向量石石的夹角Θ，
【文档编号】B22D17/22GK103611916SQ201310585984
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】吴玉荣, 戴建华, 翁飞龙, 林忠峰, 吴艳艳 申请人:莆田市荣兴机械有限公司