Symulacja ilości i rozmieszczenia powietrza zamkniętego wewnątrz ciekłego metalu w testowej formie ciśnieniowej

• Autorzy: Małysza M. , Pysz S. , Fajkiel A. , Dudek P. , Saja K. , Woś M.

Identyfikatory

DOI

10.7356/iod.2015.19

Warianty tytułu

EN

Simulation of the volume and distribution of air entrapped by liquid metal in a test mould for the pressure die casting process

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Programy komputerowe są aktualnie powszechnym narzędziem wykorzystywanym podczas inżynierskich prac konstruktorskich i projektowych. Projektowanie form ciśnieniowych w oparciu o założenia konstrukcyjne detalu, dzięki możliwości tworzenia brył przestrzennych, umożliwia szybkie przygotowanie dokumentacji technologicznej. Konstruktor ciśnieniowych form odlewniczych, kierując się przesłankami technologicznymi, musi stworzyć odpowiednie warunki dla przepływającego ciekłego metalu, a z drugiej strony – zapewnić odpowiednie odpowietrzenie i chłodzenie formy ciśnieniowej. Możliwość wcześniejszej weryfikacji założeń konstrukcji wnęki formy ciśnieniowej oraz wizualizacja procesu jej wypełniania pozwala na skrócenie czasu, ograniczenie kosztów przygotowania i wdrożenia odlewu do produkcji. Na rynku światowym istnieje wiele programów pozwalających na prowadzenie analizy symulacyjnej procesu odlewania, krzepnięcia oraz innych zjawisk towarzyszących procesom kształtowania odlewu. W artykule przedstawiona została analiza zachowania się powietrza atmosferycznego w warunkach procesu odlewania pod wysokim ciśnieniem. Symulacje komputerowe przeprowadzono w programie Flow-3D, wykorzystując uproszczoną geometrię testową odlewu. Wyniki w postaci wizualizacji zostały przedstawione dla formy ciśnieniowej z oraz bez odpowietrzającej, inżektorowej wkładki „schodkowej”.

EN

Computer programs are now a common tool aiding the engineer’s work on structure design. The design of foundry moulds used in the pressure die casting process, based on the casting design and effectively utilising the ability to create 3D images of solid bodies, allows for quick preparation of technological documentation. The designer of foundry moulds, guided by technological premises, has to create the right conditions for the liquid metal flow and ensure proper die venting and cooling mould pressure. The possibility of early verification of the die cavity design with visualization of how it will be filled with molten metal reduces both time and cost of the casting preparation and implementation into production. There are many programs on the world market that perform simulation and analysis of pouring, solidification, and other phenomena and operations accompanying the casting shaping process. This article presents an analysis of ambient air behaviour under conditions of high pressure die casting. Computer simulations were performed using Flow-3D software on a test casting of simplified geometry. The results were displayed in a visual form for the die with and without the “stepped” venting injector insert.

Słowa kluczowe

PL

odlewanie ciśnieniowe; symulacje komputerowe; odpowietrzająca wkładka inżektorowa

EN

pressure die casting; computer simulation; venting injector insert

• Wydawca: Instytut Odlewnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Odlewnictwa
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 55, nr 4
• Strony: 21--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Małysza M.

• Instytut Odlewnictwa, Centrum Projektowania i Prototypowania, Pracownia Projektowania Komputerowego Procesów Odlewniczych, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

autor

Pysz S.

• Instytut Odlewnictwa, Centrum Projektowania i Prototypowania, Pracownia Projektowania Komputerowego Procesów Odlewniczych, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

autor

Fajkiel A.

• Instytut Odlewnictwa, Zakład Stopów Metali Nieżelaznych, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

autor

Dudek P.

• Instytut Odlewnictwa, Zakład Stopów Metali Nieżelaznych, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

autor

Saja K.

• Instytut Odlewnictwa, Zakład Stopów Metali Nieżelaznych, ul. Zakopiańska 73, 30-418 Kraków

autor

Woś M.

• Econocap Polska sp. z o.o., ul. Skibowa 91, 50-230 Wrocław

Bibliografia

• 1. Sobczak, J.J., Balcer, E., Kryczek, A. (2015). Prezentacja „Sytuacja odlewnictwa światowego i krajowego, z uwzględnieniem odlewnictwa ciśnieniowego”. Międzynarodowa Konferencja Naukowa „Innowacje w odlewnictwie ciśnieniowym”, Teresin, 6−8 maja 2015.
• 2. Fajkiel, A., Walczak, W. (2003). Poprawa organizacji pracy na stanowisku odlewania ciśnieniowego poprzez zastosowanie urządzeń peryferyjnych. Archiwum Odlewnictwa, 3(8), 61−68.
• 3. Białobrzeski, A. (1992). Odlewnictwo ciśnieniowe. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne.
• 4. Nouri-Borujerdi, A., Goldak, J.A. (2004). Modeling of Air Venting in Pressure Die Casting Process. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 126(3), 577–581.
• 5. Stuczyński, T., Wężyk, W., Zamkotowicz, Z. (1997). Jakość ciekłych stopów aluminium. Metody jej kontroli i poprawy. Krzepnięcie Metali i Stopów, (33), 95−104.
• 6. Yun, W., Li, H.T., Zhongyun, F. (2012). Oxidation of Aluminium Alloy Melts and Inoculation by Oxide Particles. Transactions of the Indian Institute of Metals, DOI 10.1007/s12666-012-0194-x.
• 7. Fajkiel, A., Reguła, T., Saja, K., Dudek, P. (2009). Wytyczne dotyczące konstrukcji wybranych elementów układu wlewowego, [w:] Innowacje w odlewnictwie ciśnieniowym. Część II. Kraków: Instytut Odlewnictwa, 17−26.
• 8. Fajkiel, A., Saja, K., Dudek, P., Syrowy, M. (2006). Weryfikacja konstrukcji odlewu i formy ciśnieniowej okucia okiennego na podstawie obliczeń numerycznych. Odlewnictwo – Nauka i Praktyka, 8(5−6), 101−109.
• 9. Iwata, Y., Dong, S., Sugiyama, Y., Iwahori, H. (2012). Compression Behaviour of Entrapped Gas in High Pressure Diecasting. Materials Transactions, 53(3), 483−488.
• 10. Hirt, C.W., Burkhudarov, M.R. (2013). Void Regions and Bubble Models in Flow-3D. Flow Science Report 01-13.
• 11. Fajkiel, A. (2002). Dobór parametrów technologicznych i warunków eksploatacji form i części szybko zużywających się, [w:] Wybrane zagadnienia technologii odlewania ciśnieniowego. Kraków: Instytut Odlewnictwa.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.