Symulacja spiętrzania stopu w komorze zimnokomorowej maszyny ciśnieniowej

• Autorzy: Wiktor T. , Burbelko A.

Warianty tytułu

EN

Simulation of the Alloy Up-rise in the Shot Chamber of Cold Chamber HPDC machine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Technologia odlewania do form metalowych z wykorzystaniem wysokiego ciśnienia jest jednym ze sposobów wytwarzania odlewów precyzyjnych. Forma metalowa zapewnia precyzję odwzorowania wymiarów gotowego wyrobu, lecz z powodu szczelności materiału, z którego jest wykonana, utrudnia odprowadzanie powietrza z wnęki. Dodatkowo powstawaniu okluzji powietrza sprzyja wysoka prędkość strugi i związany z tym skomplikowany charakter ruchu ciekłego metalu wewnątrz formy. W największym stopniu problem okluzji powietrza występuje w maszynach zimnokomorowych z poziomą komorą wtrysku. W maszynach tego typu dodatkowym źródłem gazów w odlewie może być niewłaściwy przebieg pierwszej fazy pracy maszyny ciśnieniowej. W pracy za pomocą symulacji komputerowych z wykorzystaniem oprogramowania ProCAST (ESI Group^®) przeanalizowano zmiany kształtu swobodnej powierzchni stopu EN-AC 44300 AlSi12(Fe) podczas jego spiętrzania w komorze prasowania. Przeanalizowano wpływ prędkości ruchu tłoku, długości komory i stopnia jej wypełnienia na poprawny przebieg tego procesu.

EN

High Pressure Die Casting gives the possibility to produce the cast products with a high precision. Unfortunately, physical properties of the metal molds prevent the air evacuation from the mold cavity. High velocity of the stream and of the free surface movement as well as complicated character of the liquid metal movement prevent the air evacuation and promote the occlusions in the casting. Risk of the air occlusion is the highest in the case of the cold-chamber machines with a horizontal press-chambers. In the HP die casters of this type the addition source of the gas in the casting is the improper evolution of the alloy free surface during the first stage of the cycle (alloy up-rise). In this paper the evolution of the free surface of the EN-AC 44300 AlSi12(Fe) alloy was analyzed by ProCAST software (ESI Group^®) in the HP chamber during the first stage of the working cycle. The influence of the piston velocity, shot chamber length and initial level of the alloy in the shot chamber on the behavior of the alloy free surface at this stage was analyzed.

Słowa kluczowe

PL

komputerowe wspomaganie; produkcja odlewnicza; program ProCAST; maszyna ciśnieniowa; jakość odlewu; okluzja powietrza

EN

computer support; foundry production; ProCAST program; HPDC machine; cast quality; air occlusion

• Wydawca: Komisja Odlewnictwa Polskiej Akademii Nauk Oddział w Katowicach
• Czasopismo: Archives of Foundry Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 15, iss. 4 spec.
• Strony: 151--154
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wiktor T.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Odlewnictwa, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków, Polska

autor

Burbelko A.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Odlewnictwa, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków, Polska

Bibliografia

• [1] Garber, L.W. (1982). Theoretical analysis and experimental observation of air entrapment during cold chamber filling. Die Casting Engineer, May-June, pp. 14–22.
• [2] Stojek, J. (2006). Calculation of front wave critical velocity during movement of a molten alloy in the chamber of diecasting machine, Archives of Foundry, V. 6, No. 18, pp. 295-300.
• [3] Stojek, J. (2008). Development of revised model for describing flow phenomena in squeeze chamber of cold chamber die casting machine using analogue fluids, Int. J. of Cast Metals, Vol. 21, Iss. 6, pp. 445-451.
• [4] Faura, F., Lopez, J., Hernandez, J. (2001). On the optimum plunger acceleration law in the slow shot phase of pressure die casting machines, Int. J. of Mach. Tools & Manufact., V. 41, Iss. 2, pp. 173-191.
• [5] Lopes, J., Faura, F., Hernandez, J., Gomez, P. (2003). On the Critical Plunger Speed and Three-Dimensional Effects in High-Pressure Die Casting Injection Chambers, Journal of Manufacturing Science and Engineering – Transactions of the ASME, V. 125, Iss. 3, pp. 529-537.
• [6] Han, T.-H., Kuo, J.-H., Hwang, W.S. (2007). Numerical Simulation of the Liquid-Gas Interface Shape in the Shot Sleeve of Cold Chamber Die Casting Machine, Journal of Materials Engineering and Performance, Vol. 16, Iss. 5, pp. 521-526.