Velocidade de injeção do processo de fundição sob pressão
Durante o processo de injeção, a velocidade de injeção é diretamente afetada pela pressão e, juntamente com a pressão, desempenha um papel importante na qualidade interna, na qualidade da superfície e na clareza do contorno da peça fundida. Na produção, a expressão da velocidade costuma ser dividida em dois tipos: velocidade do punção (velocidade de injeção) e velocidade do portão.
1. Velocidade de injeção
A velocidade na qual o punção de injeção na câmara de pressão move o metal é chamada de velocidade de injeção (também conhecida como velocidade de punção).
A velocidade de injeção é dividida em dois níveis. O primeiro nível de velocidade de injeção também é conhecido como velocidade de injeção lenta. Este nível de velocidade refere-se à velocidade de movimento do punção desde o início da ação até que o punção entre no metal na câmara no portão interno. Nesta etapa, é necessário encher a câmara de pressão com o líquido metálico na câmara de pressão. Sob o princípio de não apenas reduzir demais a temperatura do líquido da liga, mas também facilitar a eliminação do gás na câmara de pressão, a velocidade neste estágio deve ser a menor possível, normalmente 0.3 metros por segundo. A velocidade de injeção de nível II também é conhecida como velocidade de injeção rápida. Esta velocidade é determinada pelas características da máquina de fundição sob pressão. A velocidade máxima de injeção fornecida pelas máquinas de fundição sob pressão geralmente está na faixa de 4 a 5 metros por segundo. A velocidade de injeção das máquinas de fundição sob pressão mais antigas é relativamente baixa, enquanto as máquinas de fundição sob pressão modernas são relativamente altas, atingindo até 9 metros por segundo.
(1) O papel e a influência da velocidade de injeção rápida
Ao aumentar a velocidade de injeção e converter a energia cinética em energia térmica, a fluidez da liga fundida é melhorada, o que favorece a eliminação de defeitos como marcas de fluxo e fechamentos a frio, além de melhorar as propriedades mecânicas e a qualidade da superfície; No entanto, quando a velocidade é muito rápida, o líquido fundido da liga se mistura com o gás em forma de névoa, resultando em severa aeração por correntes parasitas e propriedades mecânicas reduzidas.
(2) Considerações de seleção para velocidade de injeção rápida
① Características de fundição ligas: calor latente de fusão, calor específico da liga, condutividade térmica e faixa de temperatura de solidificação.
② Quando a temperatura do molde é alta, a velocidade de injeção pode ser reduzida apropriadamente. Levando em consideração a condutividade térmica do molde, a estrutura do projeto do molde, a qualidade de fabricação e a melhoria da vida útil do molde, a velocidade de injeção também pode ser limitada adequadamente.
③ Requisitos de qualidade de fundição: requisitos de alta qualidade de superfície e peças complexas de paredes finas, usando uma velocidade de injeção mais alta.
2. Velocidade do portão interno
Sob a ação do movimento de perfuração, o metal fundido passa pelo portão transversal para o portão interno e, em seguida, preenche a cavidade do molde. Quando o desempenho do sistema de injeção da máquina é excelente, a velocidade com que o metal fundido passa pelo portão interno pode ser considerada constante (ou ligeiramente variável). Essa velocidade constante, que é a velocidade linear na qual o metal fundido passa pela porta interna e entra na cavidade do molde, é chamada de velocidade da porta interna. A faixa de velocidade do portão interno comumente usada é de 15 a 70 metros/segundo. Quando o metal fundido flui (preenche) em várias partes da cavidade do molde após passar pelo portão interno, a velocidade do fluxo muda a qualquer momento devido a vários fatores, como a forma e a espessura da cavidade do molde (a espessura da parede da peça fundida) , o estado térmico do molde (distribuição do campo de temperatura) e semelhantes. A velocidade dessa mudança é chamada de velocidade de enchimento. Geralmente, apenas a velocidade constante é selecionada para medir os parâmetros do processo, portanto, a velocidade do portão interno é um dos parâmetros importantes do processo. A velocidade do portão interno tem um grande impacto nas propriedades mecânicas da peça fundida. Se a velocidade do portão interno for muito baixa, a resistência da fundição diminuirá; Aumento de velocidade e força; A velocidade é muito alta e a intensidade diminui novamente.
3. Relação entre a velocidade do punção (velocidade de injeção) e a velocidade do portão interno (velocidade de enchimento)
De acordo com o princípio da continuidade, a relação entre a velocidade do portão interno e a velocidade de injeção pode ser expressa pela seguinte fórmula:
V porta interna = F câmara de injeção × V injeção/F porta interna
Onde: V portão interno - velocidade do portão interno (m/s - m/s)
F Câmara de injeção - Área da seção transversal da câmara de injeção (cm2 cm2)
Injeção V - velocidade de injeção (m/s - m/s)
F Portão interno - área da seção do portão interno (cm2 cm2)
Portanto, quanto maior a velocidade de injeção do punção, mais rápido o metal flui através do portão interno.
4. Seleção de velocidade
Na produção de fundição sob pressão, a velocidade e a pressão juntas desempenham um papel importante na qualidade interna, nos requisitos de superfície e na clareza do contorno das peças fundidas.
Em resumo, se forem impostas altas exigências às propriedades mecânicas dos fundidos sob pressão, como resistência à tração e compacidade, não se deve selecionar velocidades excessivas do portão, o que pode reduzir os vórtices causados pelo fluxo turbulento, que contém ar e gases volatilizados pelo revestimento . Com o aumento do ar e do vapor aprisionados no vórtice, a microestrutura do fundido sob pressão apresenta porosidade e suas propriedades mecânicas se deterioram significativamente. Se a estrutura de uma fundição sob pressão é uma peça complexa de paredes finas e requer alta qualidade de superfície, é totalmente necessário escolher uma velocidade de injeção e uma velocidade de entrada interna mais altas. De acordo com diferentes situações de fundição, os valores recomendados na tabela a seguir podem ser selecionados para calcular a velocidade de injeção e realizar a correção do teste de pressão.
Valores recomendados para velocidade de enchimento de várias partes do sistema de vazamento
Sprue
Velocidade de enchimento (m/s) 15 ~ 25 20 ~ 35 30 ~ 60
Tabela de relação recomendada entre a espessura média da parede dos fundidos e a velocidade do portão
Espessura média da parede da peça fundida (mm) Velocidade da porta interna (m/s) Espessura média da parede da peça fundida (mm) Velocidade da porta interna (m/s)
1 46~55 5 32~40
1.5 44~53 6 30~37
2 42~50 7 28~34
2.5 40~48 8 26~32
3 38~46 9 24~29
3.5 36~44 10 24~27
4 34~42
A velocidade da comporta interna está relacionada à velocidade de injeção, ao diâmetro da câmara de pressão e à área da seção transversal da comporta interna e pode ser ajustada através dos seguintes aspectos:
(1) Ajustando a velocidade do punção de injeção
(2) Mude o diâmetro da câmara de injeção
(3) Alterando a área seccional do portão interno
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