压铸过程的冲头“临界速度”| 智铸超云技术分享

当金属液被倒入压室内时，它并没有完全填充压室，压室内金属含量占比压室总容积不足一半是很正常的，压室中金属液上部充满了空气，当冲头向分型面移动时，空气被推入型腔。如果冲头速度控制得当，空气就会先于金属液进入型腔，并被推入型腔内的溢流槽和排气口。然而，压室中的空气体积越小，产生不良影响的可能性就越小。

动图1：压室熔体流动模拟

压室初始充填百分比fi是通过型腔体积与压室体积的比值来计算的；

算例1：如图1，计算压室初始填充率和控制压室内滞留空气不卷入金属液所需的临界慢速度值。

图1：计算压室参数模型

首先，计算冲头面积：

将面积带入下式：

留意一下上述公式中的这个表达式：

接下来我们通过改变压室有效长度，间接改变大小，如下表所示，不同的压室有效长度对应不同的值。

图2、智铸超云”的冲头行程工艺参数输入模块

“智铸超云”不仅可以进行流态的模拟和卷气预测，还可以模拟熔体在压室中的流动状况，最关键的是，在“智铸超云”中设置压室模拟的步骤非常便捷：只需在料饼进料面点选确定，随后输入压室有效长度即可自动添加压室模型，免去了单独导入压室的步骤，冲头行程参数设置也很直观，按照图2所示设置即可。

压室内部模拟分析对实际的压铸生产工艺优化提供技术支撑，所以，在模拟仿真压铸生产工艺参数对铸件质量的影响时，尤其是针对大型压铸件的生产，为了准确预测压铸件的卷气缺陷，压室充填分析是至关重要的。

下方视频2针对表1中计算的不同压室充满度，冲头的临界速度进行压室充填模拟，直观展示不同的临界速度下，合金液的波动情况，是否在充填过程中发生翻卷。

动图2：不同压室直径对应临界速度条件下压室熔体仿真

结果表明，对不同压室充满度设置的冲头临界速度，都可以保证合金液在压室内不会发生卷气。