摘要：针对铝合金的流动特点和压铸模具的不透明性，根据铝合金压铸模具浇注系统的设计原则，对铝合金压信号接受件的压铸模的浇注系统进行了设计计算，并利用数值模拟软件模拟了在这种浇注系统下金属液的充型情况。结果显示充型平稳、排气良好，温度分布均匀，铸件的缩孔、气体夹杂倾向小，并在实际生产中得到了验证，可为类似铸件浇注系统的设计提供参考。
在压铸模具中，浇注系统的设计合理与否，对压铸件的试型次数、铸件质量、生产效率、模具寿命等都有重要的影响，不合理的浇注系统会导致铸件出现如气孔、缩孔、缩松、冷隔等缺陷，在生产过程中浇注系统的设计和改进常用的方法是试错法，但这种方法成本高、周期长，数值模拟技术出现使得浇注系统的设计成本降低、周期缩短，同时也对在提高铸件的质量等方面有着很重要的意义，本文对铝合金信号接收件的浇注系统进行了设计计算，并用模拟软件对其充满型进行了数值模拟。
1 浇注系统设计
此压铸件由于其尺寸和形状的特点，需要采用在三个方向抽芯，故采用一模一腔式，在J1115型压铸机上压铸，拟采用双边切向锥形浇道的浇注方法。
1.1铸件尺寸参数
此信号接收件的平均壁厚为2.2mm，铸件材料采用YL104，铸件质量约为190g。最大尺寸为200mm 70mm 70mm。 如图1所示。
图1 铸件尺寸图
1.2充型时间的确定
充型时间是设计浇注系统的一个关键的因素，利用经验公式(1)有：
Tn为内浇口温度，Ty为液相线温度，Tm为填充前的模具表面的温度，b为平均壁厚。Tn取670 oC，Ty为616 oC，在填充前模具表面温度Tm为220 oC，平均壁厚为2.1mm，计算出充型时间为0.02s。
1.3 浇口的充型速度
内浇口的速度往往会影响铸件充型的质量，根据压铸件的特点和平均壁厚，利用经验数据查的内浇口速度为40m/s。2
1.4 内浇口截面积的计算
铸件的质量约为190g，利用流量计算法(2)计算内浇口的截面积：
图2浇注系统
2 充型过程数值模拟实验
采用的模型由PRO/E建立，PRO/E生成.ans网格，然后再利用.ans->.sm程序，转化为.sm网格，再利用PROCAST自带网格划分模块进行.mesh网格的划分。采用PROCAST软件进行数值模拟。浇注温度为670 oC，模具工作温度为220 oC，铸件与模具表面的传热系数为1500W/m2/K。压射比压为
充型云图以不同的颜色表示金属液流动的是不同的速度，由图2可以看出，金属液在内浇口处以42m/s的速度充填，在充型到30%时有轻微的紊流现象，金属液以近似喷射状的形式向型腔充填。在充型达到80%时，金属液速度较平稳，气体被金属液推到型腔上端A 区域，如图3所示，在A 处附近布置了溢流槽和排气槽，气体能够很顺利的排出，不会造成气体夹杂等缺陷。
金属液在充填完后，温度分布较均匀，金属液还处于液态，尚未凝固，金属液在施加的补压力作用下进行凝固，由此可明显的改善压铸件的组织结构，使铸件的表面较光洁，不会造成表面流痕或有冷隔等缺陷，如图5所示。此浇注系统已应用于生产实践，并以批量生产，压铸出的产品质量较好，无气泡、流痕等缺陷。
图5充型后温度云图
3小结
本文对桶状类的铝合金信号接受件的压铸模具的浇注系统进行了设计计算，并利用数值模拟软件对金属的充型过程进行了数值模拟，从模拟结果看，充型平稳、无卷气现象，实际生产出的产品质量较好，表面光洁。可为同类产品的浇注系统设计提供参考。
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