鋁合金擠壓鑄造定量輸送澆注裝置研究.pdf

1、目前,我國(guó)擠壓鑄造行業(yè)所使用的擠壓鑄造機(jī)大多由通用液壓機(jī)改造而成。由于通用液壓機(jī)的特點(diǎn),在進(jìn)行擠壓鑄造成形試驗(yàn)時(shí),往往采用手動(dòng)開(kāi)模澆注,只能憑借經(jīng)驗(yàn)或定量澆包等較為簡(jiǎn)單的方式,無(wú)法實(shí)現(xiàn)定量澆注,勞動(dòng)強(qiáng)度很大,獲得的制件不能保證尺寸精度,生產(chǎn)效率較低,不易適合大規(guī)模機(jī)械化生產(chǎn),容易產(chǎn)生卷氣氧化,無(wú)法實(shí)現(xiàn)近凈擠壓鑄造成形。
　　針對(duì)這一問(wèn)題,為提高液壓機(jī)在擠壓鑄造成形的生產(chǎn)效率和成形制件的質(zhì)量,本文設(shè)計(jì)并制造一套基于通用液壓機(jī)的鋁合金

2、擠壓鑄造定量輸送澆注裝置。該裝置不需要對(duì)通用液壓機(jī)進(jìn)行較大的改動(dòng),只需要在擠壓鑄造模具上開(kāi)設(shè)與定量輸送澆注裝置相連接的澆注系統(tǒng)。該裝置利用低壓升液方式將熔煉好的鋁合金金屬液輸送到壓鑄式輸送管道內(nèi),通過(guò)利用PLC設(shè)定的控制程序控制液壓活塞運(yùn)行時(shí)間從而實(shí)現(xiàn)鋁合金金屬液的定量輸送和澆注過(guò)程。通過(guò)底注式澆注方式將金屬液輸送到模具型腔中,整個(gè)充型過(guò)程中液面上升平穩(wěn),不易產(chǎn)生自然對(duì)流,不易發(fā)生卷氣,可以實(shí)現(xiàn)閉模澆注,從而提高擠壓鑄造件的質(zhì)量和生產(chǎn)效

3、率,并降低改造成本,進(jìn)而能夠推動(dòng)擠壓鑄造工藝在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。
　　利用設(shè)計(jì)的擠壓鑄造定量輸送澆注裝置進(jìn)行某2024鋁合金端蓋擠壓鑄造定量輸送澆注數(shù)值模擬和試驗(yàn)。首先通過(guò)理論計(jì)算確定設(shè)計(jì)的擠壓鑄造定量輸送澆注裝置各主要工藝參數(shù):升液壓力15.5KPa、加壓速率1.29KPa/s、充液速度——金屬液充填被動(dòng)沖頭形成的空間時(shí)被動(dòng)壓頭的后退速度0.01m/s、壓射充型速度——主動(dòng)壓頭推動(dòng)金屬液進(jìn)入型腔充型時(shí)的速度0.03m/s,并利用

4、ProCAST數(shù)值模擬軟件模擬不同壓射速度的充型時(shí)的溫度變化和金屬液的流動(dòng)狀態(tài),進(jìn)而得到利用鋁合金擠壓鑄造定量輸送澆注裝置成形該制件的最佳壓射充型速度為0.03m/s。
　　完成該設(shè)備安裝和調(diào)試后,首先利用水模擬并檢驗(yàn)了設(shè)備的可靠性;最后利用理論和數(shù)值模擬所得到的最佳工藝及設(shè)備工藝參數(shù),進(jìn)行了2024鋁合金的定量輸送澆注試驗(yàn)。結(jié)果表明:將該設(shè)備與通用液壓機(jī)結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)鋁合金擠壓鑄造成形過(guò)程中的定量輸送與澆注,通過(guò)設(shè)備結(jié)構(gòu)及材料的