差别
固定比例法 5.197.132港元 5.197.132港元 0港元
实际成本法 5.163.074港元 5.339.675港元 176.601港元
差别 34.058港元 142.543港元
如用固定比例法,铸件A与B的成本一样,但实际上铸件B的成本较高。从这案例看出,用固定比例法计算铸件B,不但低估了生产成本,更间接鼓励设计者不以减少水口流道的重量为目标,应该推广实际成本法的应用
要减低浇口重量,较常见的是短浇口(短唧咀)设计,及减薄定模板厚度。它使用较长的机器射咀(一般较正常长20mm),配合深穴的进浇口模具设计,以减少浇口重量,以下是一项崭新的热室压铸浇道设计。
热室压铸浇道设计
压铸浇道是金属液从射咀流入模腔的路径,它是由直浇道及横浇道的分支组成。由于需要附着铸件及便于脱模,直浇道必须要有斜度。同时,动模板上的分流块,可以减低直浇道的厚度;在分流块里加冷却水道,方便平衡模热、缩短冷却时间及拉出铸件并顶出。澳洲CSIRO机构在70年代初期的研究发现,在可接受的误差下,锌合金液在压铸情况下可归纳为:
液态表现为非压缩性流体
符合一般流体力学原理
雷诺数值(Reynold number)高,显示流动过程为紊流。
根据以上研究结果,理想的金属液流动状态应为:
1. 流道剖面为圆形
由于圆周/面积比数值最低,圆形剖面管道的表面阻力最低,因此压力损失亦最低。比起相等梯形剖面积,周边少20%以上。
2. 流动管道为直线
弯曲管道会产生偏流,把气泡混入熔液,并造成压力损失。尤其当弯曲半径/管道直径比小于1,压力损耗急速增加。
3. 流道剖面往液流方面渐次缩小
管道剖面急促改变,不论变大或变小,均会造成高压力损耗及产生涡流。最佳的方案是剖面渐次缩小,以补偿管道面造成的阻力损耗。
传统设计的缺点
目前流行的流道在设计上与理想的流动状态相违:
1. 流动剖面变化时大时小,造成涡流(Eddy current)
2. 横浇道剖面为梯形,死角位置容易产生冷隔 (Cold flake),不利表面要求高的铸件。
3. 横浇道与直浇道的急促弯曲角会造成偏流卷气 (Flow separation)
要填补以上缺憾,就要用较大的压力以抵消高压力损耗,这样会导至飞边,降低铸件尺寸精度,及缩短模具寿命。此外,涡流卷气导至铸件内部气孔,电镀或烤漆时起泡,及增加溢流井来排出杂渣气泡。短浇口设计虽然可节省浇口重量,但无助于解决以上问题。
HOTFLO压铸热流道设计
热流道系统在注塑工艺上已广泛受应用,它减低了水口回收的问题,对减低注塑件困气亦有很大帮助。相同的概念正应用于热室锌压铸上,从事压铸工艺的澳洲HOTFLO公司的压铸热流道系统的工作原理。
该设计不再需要动模上的分流锥,机器上的射咀紧贴锁合环(Clamping ring),热流道的杯套(Sprue bush)装在定模板上,由发热条加热至400℃以上,令锌液不会在杯套内凝固,导流块(Sprue tip)装在动模板,金属液由射咀进入杯套,经过导流块再流入横浇道。整个流道的剖面为圆形并渐次变小,导流块的弯曲设计使压力损耗及涡流卷气的情况减至最低。铸件的凝固过渡在这弯曲位置前,杯套内的锌液流回「鹅颈」,铸件冷却后开模顶出。
HOTFLO热流道的特点
大大缩短冷流程,过长的冷流程会产生冷纹, 不利于生产表面要求高之铸件,HotFlo热流道可改善这一缺点。
流道剖面全程均为圆形,由于面积最小,令热流失、 表面阻力减至最低。相对于现时通用的梯形设计, 存在死角容易产生冷隔,圆形设计更显优越。过去由于分流锥设计的主导下,分流锥上的流道呈梯形, 因此余下的横浇道亦跟随其形状。此外,渐变的梯形 浇道在传统机床上较易加工。由于数控加工已成为主 流,加工渐变圆形流道不存在难度。
没有固化的直浇道(雪糕筒),大大降低浇道(水口)重量。
无冷热接口,在传统的模具设计,射咀在冷热接口上需保持高温以防热量流失,造成寿命较短,同时射咀位置的切面变化并非理想的流动状态,热流道免除了这问题。分页标题
系列化的标准组件设计,可更换零件,射咀直径由6mm至48mm。
可在任何标准卧式热室机上使用,电热或气体加热射咀均可。
适用于组合模,令产量少的铸件亦可受惠。
热流道的优点