中国压铸杂志
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压铸生产中P-Q2图中工艺窗的设定及应用

作者:admin 来源:原创 发表时间:2016-02-25

文:崔爱军
 
       摘 要:就压铸生产中P-Q2图中工艺窗的设定列举了必要的计算过程,通过计算表明,工艺窗口是已知的模具放在特定压铸机上采用一定的压铸工艺后所形成的确定的参数,依据经验设定的工艺窗口与按照公式计算的P-Q2图的窗口存在较大的差异,在实际应用中有必要进行纠正。
       关键词: P-Q2图 ;工艺窗;
       铝合金压铸P-Q2图起源于上世纪的 60 年代,其目的是预测一个给定的压铸模具安装在已知性能的压铸机上的匹配性。通过分析计算可得出一个可供选择以满足浇铸质量要求需要的工艺参数的范围,这就是通常所说的工艺窗口;P-Q2图有助于做出有关压铸模具的内浇口截面积、浇注速度、铸造压力及压室直径等工艺参数的设定。实际生产时的压铸工艺应在所绘出的工艺窗口的中间区域进行选择,确保在压铸工艺有轻微波动的情况下能够生产出合格的铸件。P-Q2图中工艺点的选取如图 1 所示,工艺点A 是选取的在工艺窗口内的模具线上的一系列的不同的点中的一个;将工艺点 A 分别对应到四周的坐标轴上,可以得到该点的填充时间、充填速度、金属液压力、金属液流量等四个工艺参数,随后可根据这些工艺参数去调整实际使用的压铸机的参数。
 

 
       那么,如何准确的确定出工艺窗的边界数值,就成了影响P-Q2图正确应用的主要因素;从常见的一些资料中所提供的确定工艺窗口的方法基本都是按经验值进行选择,如:设定铝合金压铸件的工艺窗口的填充时间一般为:30 ms≤t≤60 ms,充填速度一般为:30 m/s≤t≤60 m/s;而常见资料多给出了随铸件壁厚不同的充填时间和充填速度的推荐值;以壁厚 3 mm 铸件为例,他们给出的填充时间、充填速度分别为:

 
       从这些数据来看,同样壁厚情况下填充时间最小值相差 1.8 倍,最大值相差 2.5 倍,充填速度虽然相差不大;但在实际的生产当中又该如何去设定工艺窗口的数值呢? 这就成了影响 P-Q2图实际应用的一大障碍。
1P-Q2图工艺窗口边界条件的计算
       显然,依据经验数据来进行工艺窗口的设定会带来很多的不确定性因素,例如:个人经验、对铸件的认识、压铸理论知识、参考资料等;这些不确定的因素会造成工艺窗口设定的偏差