压铸模具流道设计引导系统

来源：压铸模具设计 分类：压铸模具设计

“80%的产品质量问题，来源于工艺设计的好坏”，流道设计可以说是压铸模工艺设计中的核心部分。其设计的优劣，直接影响产品的品质。

目前，流道设计仍然是一项依赖“经验”的工作。工程师往往会运用书本上的一些经验公式，或通过Excel表格等工具，计算出一系列铸造的工艺参数。再通过三维CAD软件，完成造型设计。这种基于经验的设计，为铸造业带来前所未有的挑战。同时，现有的CAD软件只提供了三维造型能力，无法计算出设计所必须的铸造工艺参数，也不能把计算好的参数正确传递到CAD环境中，达到同步与联动，更不能给出流道设计方案的建议。有鉴于此，引入流道设计专家系统，采取规范化设计非常必要。

在导入软件之前，流道系统是如何产生的？
 

工艺设计与三维造型有本质区别，经验无法传递！
 

Cast-Designer的设计向导将引导工程师完成优质的设计，通过输入铸件的基本信息（如重量、壁厚、材质）程序将给出一系列的铸造工艺参数最佳建议数值，其中包括最佳充型时间范围、内浇口速度范围、内浇口面积与厚度等。在选择压铸机之后，能快速对一速、二速及转换点、整个流道的加速比等提供参数建议，并能实时调整，形成最后的截面积设计方案。通过PQ图的即时校验，匹配出最佳的模具-设备组合。值得一提的是铸件分区功能，可以计算出每个内浇口所需要的金属量，这让整个充型过程更加平稳，避免金属液包卷产生的缺陷。

基于经验的设计过程演示

1.首先获得铸件的基本信息，例如体积、重量、投影面积。

2.通过质量分布，选择内浇口的位置，通过第三相压力，减少缩孔。

3.人性化的草图设计，迅速记录工程师的设计概念，并通过普通的图片格式，导入并矢量化。

4.获得合理的铸造工艺参数，这些知识来源于北美压铸协会以及企业的实验数据。计算出合理的内浇口面积。

5.铸件分区，平衡各内浇口金属液的进入量。让金属液充型更加平稳。

6.根据不同的合金、平均厚度以及铸件的复杂程度，获得内浇口厚度建议值。

7.配合PQ图，匹配出最佳的模具/设备组合。同时获得总加速比，本案例为19倍。

8.分配流道各部分（内浇口、横浇道、直浇道、分流锥）的加速比。

9.选择适合的流道类型模板。

10.流道横截面积根据加速比自动控制。

11.可利用特征线自由修改横截面积。

12.热室、冷室压铸机分流锥全参数化。

13.各种溢流槽、排气系统全参数化、模板化。

14.原设计方案金属液充型不平衡，左边过快，出现中间包卷，而且压力传递较差，缩孔严重。而采用Cast-Designer设计的流道，金属液充型更加平稳，缩孔减少。

另外一个可圈可点的亮点是流道设计模板，利用经验知识库，把常用的流道进行分类并形成经验知识库，然后数字化，以后碰到类似的产品即可直接调用，这样充分借鉴了以往的设计经验并大大缩短了设计和操作的时间。

基于经验的设计，是设计而非画图

理论上说，任何三维CAD软件都能进行压铸模流道设计，实际上，提供的是“三维造型”能力，而非设计。

CAD流道设计方法与Cast-Designer 流道设计的比较（左图：采用Siemens NX/UG设计的流道，工程师具备4年设计经验，设计时间4小时，但横截面积控制并不合理； 右图：采用Cast-Designer设计的流道，工程师只有1年设计经验，设计时间只有半小时并能完美地控制流道截面积和加速比）

小结：基于工程经验的设计

建立合理的设计标准与规范，从Excel 到设计系统

设计过程，从自由设计系统自动控制设计

结合成功的工程经验与企业内部Know-how的设计模版

减少重复劳动的时间，提高设计质量