Заполнение полости формы

Движение расплавленного металла в литниковых каналах и в рабочей полости формы, как и движение любой вязкой жидкости, подчиняется законам гидравлики.

Многочисленные киносъемки и фотографии процесса заполнения полости форм, сделанные в прозрачных формах различными исследователями, показали, что струя жидкого металла после выхода из питателя сохраняет свою конфигурацию (соответствующую ceчению питателя), если скорость потока и давление его постоянны.

Положение о постоянстве конфигурации струи — основа гидравлической теории заполнения формы.

Если период заполнения полости форм совпадает с процессом разгона прессующего поршня и струя металла движется с ускорением, то происходит рассеивание потока, которое приводит к захвату воздуха из полости формы.

Дли движения расплавленного металла, рассматриваемого как несжимаемая жидкость, справедливо первое основное уравнение гидродинамики—уравнение непрерывности расхода, которое можно называть уравнением неразрывности потока:

υiƒi=const.                           (1)

Из уравнения следует, что произведение средней скорости потока υi на площадь его поперечного сечения ƒi остается постоянным для любого сечения.

Для установившегося движения действительно и второе ocновое уравнение гидродинамики—уравнение Бернулли, дающее зависимость между скоростью и давлением в различных сечениях потока.

Дли реального потока вязкой жидкости уравнение Бернулли имеет вид:

При литье под давлением величины р1 и р2 в сечениях потока намного превосходят разность геодезических высот z1 и z2, поэтому ею можно пренебречь.

    (2)

где α1 и α2 — коэффициенты, характеризующие неравномерность распределения «жиных» сил mυ/2 — по сечению потока вязкой жидкости; Δр — потери давления на преодоление гидравлических сопротивлении между сечениями 1 и 2.

В общем случае движение расплавленного металла выражается в прямоугольных координатах x, у, z уравнениями Навье-Стокса, которые (если пренебречь силами веса и инерции) имеют вид:

                (3)

где dυx/dτ, dυy/dτ и dυz/ dτ—полные производные по времени проекции скоростей на оси координат

Δ2υx Δ2υy и Δ2υz- операторы Лапласа,

 

В уравнениях Навье-Стокса кинематическая вязкость υ принята постоянной, т. е. движение считается изотермическим. В дальнейшем будут рассмотрены задачи движения металла с переменной вязкостью, более близкие к реальному процессу литья под давлением.

При введении переменной функции υ = φ(t) в систему уравнений (3) необходимо добавить уравнение распространения тепла Фурье-Кирхгофа:

где

λ — коэффициент теплопроводности; с— удельная теплоемкость жидкого металла; p — плотность жидкого металла.



 
 
Добавить предприятие
 


 
 
 
 
 
 
 
Тел.: (8552) 39-71-29
промышленные предприятия Условия использования материалов сайта Политика конфиденциальности
 
Создание сайта Вебцентр