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1、本科论文目 录摘 要IAbstractII引 言11 压铸模具概述21.1 压铸模具简介21.1.1压铸模的基本结构21.2 压铸模具国内外研究现状41.2.1 压铸模国内研究现状41.2.2 压铸模国外研究现状41.3 鲨鱼鳍式天线压铸模具设计研究目的与意义41.3.1 课题背景41.3.2 研究目的与意义51.4 论文的主要研究内容51.4.1 研究内容51.4.2 设计要求61.4.3 预期研究成果62 设计理论72.1 模具材料的确定72.2 设计顺序72.3 各部分设计理论72.3.1 内浇口设计理论82.3.2 溢流槽与排气槽的作用与设计102.3.3 分型面的选择原则122.4
2、关于压铸金属材料以及炉料配比计算133 基于AnyCasting软件的模流分析213.1 AnyCasting软件简介213.2 本产品模流分析过程223.2.1 设置AnyPre网格223.2.2 利用AnyMesh修改网格243.2.3 设置模具数据253.2.4 求解26结 论28参考文献29致 谢31本科论文摘 要在当今汽车行业中，很少见到传统天线式的汽车天线设计，为了美观，大多汽车采用鲨鱼鳍式天线，或者隐藏天线设计，鲨鱼鳍式天线较传统天线相比，接收广播频段更为稳定，并且由于电路高度集中在其产品中，在更换时非常方便，由于其内部有电路，需要一定的密封性，所以此类天线大部分的底板都使用锌铝
3、压铸模具压铸而成，再使用橡胶圈套在外圈，得益于锌铝合金的稳定性以及对模具要求较低，可以大大改善产品的成本和使用寿命。模具的设计方法取决于产品的形状，产品的厚度，可用分型面的角度，高度以及客户对产品单次压铸的落料数量要求等决定模架的大小，而一套模具的大部分成本来自于模架，因为模架需要在其他企业订购，所以在设计时，尽量使用较小的模架以节约成本，设计时应观察产品的尺寸，考虑流道的排布，内浇口和排气口的位置，以及可能需要的燎泡的位置等，在内浇口金属液进入型腔冲击型腔的位置设计型芯，设计型芯的位置以及安装方法，避免型芯过多的受到金属液冲击而造成损坏，影响模具寿命，降低生产效率2。关键词：汽车天线； 模具
4、； 模架； 压铸； AbstractIn todays automobile industry, the traditional antenna antenna design is rarely seen. In order to look beautiful, most automobiles adopt shark fin antenna or hidden antenna design. Compared with the traditional antenna, shark fin antenna has a more stable receiving and broadcasting
5、 frequency band. Moreover, due to the high degree of circuit concentration in its products, it is very convenient to replace. Due to its internal circuit, it needs to be certain Therefore, most of the soleplates of this kind of antenna are made of zinc aluminum die-casting die, and then rubber rings
6、 are used in the outer ring. Thanks to the stability of zinc aluminum alloy and the lower requirements for the die, the cost and service life of the product can be greatly improved.The design method of the die depends on the shape of the product, the thickness of the product, the angle of the partin
7、g surface, the height of the die and the customers requirements for the quantity of blanking in a single die casting. Most of the cost of a set of die comes from the die base. Because the die base needs to be ordered by other enterprises, the smaller die base should be used as much as possible to sa
8、ve the cost in the design It is necessary to observe the size of the product, consider the layout of the flow channel, the position of the inner gate and the exhaust port, and the position of the possible burning bubbles, etc., design the core at the position where the metal liquid of the inner gate
9、 enters the cavity and impacts the cavity, design the position of the core and the installation method, so as to avoid the damage of the core caused by the impact of the metal liquid, affect the life of the mold, and reduce the production efficiency.Keywords: automobile antenna; mold; mold base; die
10、 casting;引 言压力铸造（简称压铸）属于特种铸造的范畴。是一种将液态或半固态金属在高压高速下充入压铸模型腔内，并使其在压力下凝固形成铸件的方法。它可以连续的，大批量的生产出与压铸型腔相符的压铸件，这是其他工艺方法所不能比拟的。近年来，随着产品零件向着高质量、精密、薄壁、轻量、高效化的方向发展，压力铸造愈来愈显示出其优越性1。模具的加工成本较高，研究一套模具的时间为20到30天，其中大部分的成本来源于人工和机床，但是模具能够成为主要重复件生产的原因是其产品的加工成本低，速度快，比传统铸造方式的质量更好。 9。近年来，汽车工业的飞速发展给模具行业的发展带来了机遇。大批量的汽车零件由传统的铸
11、铁件转化为压铸合金件，这样可以使汽车重量减轻，从而达到省油、环保等经济措施。同时，压铸合金的导热性和稳定性较为良好，也提高了零件的安全性和耐用性。本次我将设计汽车天线压铸底板，材料为铝合金，可一次成型两件。1 压铸模具概述1.1 压铸模具简介从20世纪20年代开始，就已经有人对压铸模具进行研究分析，这一理论研究的主要内容是关于金属液体流动特点的一系列的相关理论体系，这些理论体系主要为巴顿理论、布兰德理论等。在压铸时，金属液的充填过程是极其复杂的，包含力学、流体力学、热力学等方面的综合过程。与模具结构、压射速度、压力、压铸模温度、金属液温度、金属液黏度、浇注系统的形状和尺寸大小都有密切的联系。
12、高温合金液压进入温度较低的压铸模浇注系统内时，金属液与模具之间就产生各种形式的热交换。金属液失去热量，温度降低；模具得到热量，温度提高。金属液温度降低，表面张力增大，黏度增大，流动性降低、当他们超过某一限度时，铸件就会产生轮廓不清晰、缺肉、冷纹、裂纹、夹渣等铸造缺陷1。1.1.1压铸模的基本结构如图1.1，压铸模具结构简图。图1.1压铸模具结构简图 成型部分。成型部分是模具决定压铸件几何形状和尺寸精度的部位。成型压铸件外表面的零件称为型腔（13），成型压铸件内表面的零件称为型芯。如动模镶块（20）、侧型芯（11）、定模镶块（12）和型芯等。浇道系统。浇道系统是沟通模具型腔与压铸机压室的部分，及
13、金属液进入型腔的通道。如浇口（17），流道（15），内浇口（14）和型腔（13）组成的浇道系统排溢系统。排溢系统是溢流系统和排气系统的总称，它是根据金属液在模具内的充填情况而开设的，一般开设在成型零件上。推出机构。推出机构是将压铸件从模具中推出的机构。如推板（24）、推杆固定板（23）、推杆（21）、推板导套和推板导柱（26）等零件组成推出机构。侧抽芯机构。是抽动与开模方向运动不一致的成型零件的机构，在压铸件推出前完成抽芯动作。如侧滑块（6）、楔紧块（8）、斜销（7）、侧型芯（11）和限位挡块（5）、拉杆、垫片、螺母、弹簧等零件组成侧抽芯机构。导向零件。导向零件是引导定模和动模在开模与合模时可
14、靠的按照一定方向进行运动的零件。如导柱（26、22）和导套（18、19、27）。支撑部分。支撑部分是模具各部分按一定的规律和位置组合和固定后，安装到压铸机上的零件。如垫块、定模座板（10）、定模套版（9）、动模套板（3、4）、支撑板（2）和动模座板（1）。1.2 压铸模具国内外研究现状1.2.1 压铸模国内研究现状压铸技术是目前有色金属结构件成型的主要技术方法。压铸成型有高效率、高精度、低消耗以及少无机械加工等突出特点，在现代机械、汽车、电子产品等制造领域中有着广泛的应用13。压铸模具是压铸成型的重要工艺装备。近年来我国压力铸造行业发展迅速，从业人员大量增加，压铸市场容量及发展空间巨大9。我国
15、压铸模具行业发展迅速，总产量增长明显，国产压铸模具总产量仅次于美国，已经跃居世界第二位，成为名符其实的压铸大国。能有如此成就主要源于我国凭借着得天独厚的广阔市场以及相对低廉的资源与劳动力优势，已非常明显的性价比在国际压铸件贸易市场中占据着较大优势，根据形势来看，未来我国压铸行业发展前景十分广阔10。1.2.2 压铸模国外研究现状在国内，压铸业经历了50多年的发展，已经成长为相当规模的产业，并且每年以8%以上的增长速度快速发展。但是从业人员的整体素质还有待提高，技术能力的发展要低于生产规模的扩大，经营方式还较为落后，我国虽是压铸大国，但还远不及日、美、德等工业大国，一些国内大厂商的压铸需求在逐步
16、向国外压铸靠拢，对国内的压铸行业的技术发展提出挑战。而这些差距，为我国的压铸技术发展提供了更大的空间9。1.3 鲨鱼鳍式天线压铸模具设计研究目的与意义1.3.1 课题背景压铸模具是铸造金属零部件的一种工具，一种在专用的压铸模锻机上完成压铸工艺的工具。压铸的基本工艺过程如图1.2：图1.2 压铸的基本工艺过程1.3.2 研究目的与意义在压铸的过程中，金属的充填是包含极其复杂的包含力学、流体动力学、热力学等方面的综合过程。它与铸件结构、压射速度、压力、压铸模温度、金属液温度、金属液黏度、浇注系统形状和尺寸大小都有着密切的联系7。在研究此项目时，我要注意的是，在高温金属液压入温度较低的压铸模浇注系统
17、内时，金属液与模具之间就产生各种形式的热交换，会导致金属液失去热量，温度降低；模具得到了热量，温度提高。金属液温度降低，表面张力增大，粘度增大，流动性降低。当他们超过某一限度时，铸件就会产生轮廓不清晰、缺肉、冷纹等铸造缺陷。此外，金属液填充型腔时还受到各种阻力的影响，型腔内的空气阻力、碰到型壁和型芯时的阻力。因而金属液填充形态对压铸件质量起着决定性的作用。 所以，我要合理的设计分型面，流道的导向形式，浇口处的厚度、长度，排溢系统的位置以及厚度，这些因素决定了产品的质量，以及模具当中推杆的位置分布，对型腔以及在制造产品时金属液反复冲击的部位，适当的设计镶块，方便生产时更换。1.4 论文的主要研究
18、内容1.4.1 研究内容（1）分型面。（2）浇注系统，排溢系统。（3）推出机构。（4）镶块以及型芯。（5）建立三维模型并进行模流分析仿真。1.4.2 设计要求（1）模具加工误差小于0.01（2）底板产品壁厚误差小于0.02（3）压铸产品不允许存在冷料，裂纹，卷气等加工缺陷1.4.3 预期研究成果（1）零件三维造型及装配，电子文件，一套。（2）所有非标零件图（标准CAD图）电子文件，一套。（3）装配图（标准CAD图）电子文件，1张。（4）最复杂的非标件图纸，打印图纸3张，A3图幅。（5）装配图，打印图纸1张；A1或A0图幅。（6）设计说明书（论文）。（7）产品实物（金属的）。2 设计理论2.1
19、模具材料的确定模具的材料是一种特种金属，名为热作模具钢，这种钢材要有良好的硬度、韧性、耐磨性，在高温工作时要尽可能地保持强度。模具的生产环境极为恶劣，在频繁的加热冷却之间循环上万次，模具钢也要有很强的耐热疲劳性，防止在加工时受到冲击力导致模具塑性变形，这些性质都是为了增加模具的生产寿命14。在本次设计中我们的产品使用的是锌合金，锌合金产品的温度比铝合金低，它的炉料温度为420440，所以我们选用的模具材料为3Cr2W8V,属于钨系高热强热作模具钢，其耐热性和抗冲击能力较好，为锌合金模具镶块的材料13。2.2 设计顺序首先，我们在客户方拿到产品三维模型之后，首先先对分型面进行分析，由于分型面的确
20、定，影响到后续加工的复杂性和产品能否合理加工的决定性，所以要放在最前面，然后就是流道的设计，流道包括浇口，流道，内浇口，型腔，排气等部分，这些也是需要先设计后加工的部分，最后就是顶出部分的位置设计了，在设计之后要和产品方确认，因为顶杆处会产生对外观有影响的痕迹 6。核对模具和压铸机的相关尺寸，绘制模具及各个部件的工艺图。设计完成。2.3 各部分设计理论由于在模具设计的过程中需要许多的设计经验，计算过程较少，大部分实际的设计过程中，很少使用软件模拟金属液在型腔内的流动以及冷却凝固的情况，所以在一开始的设计过程中，尽量选择多肉处理，多肉处理即为在设计者一开始设计的过程中，尽量少的加工模具，比如进浇
21、口的厚度，排气口的厚度，在加工型芯时，通常会让挂台处减少0.010.02mm，并且在加工型腔内的部分增加0.010.02mm，这个措施主要是为了避免产品在试模后无法进行修改，导致整个镶块、型芯甚至模架变成废料，造成经济和时间上的损失，挂台处减少高度是为了能够防止加工误差导致型芯挂台将镶块的高度垫高，合模不顺畅3。2.3.1 内浇口设计理论首先，我们应先观察铸件的结构特征来决定流道的形式，根据壁厚来决定内浇口以及排气槽的厚度17，根据材料来决定产品冷却时候的收缩变形产生的影响，必要时我们要在制作模具前进行模流分析，对型腔的死角和填充较慢的区域进行多次观察，并进行修改，获得合适的位置和厚度2。内浇
22、口的设计要点如下：1、内浇口的位置应该尽量减少金属液的流程，这样可以让金属液的温度下降少从而减少冷隔。2、浇口和流道的位置要使动模为轴对称或中心对称，从而同时填充模具的型腔。3、减少流道的弯折，以减少金属液与模具的接触面积，也减少与空气接触，避免冷隔。4、除特殊情况，我们尽量使用一个内浇口，多个内浇口会在型腔内互相冲击，造成裹气等现象5、内浇口应在产品厚度高向底处填充。6、内浇口不能过厚，方便与产品分离。7、从内浇口进入型腔的金属液流，应首先填充深腔处难以排气的部位，避免因围拢气体而产生压铸缺陷。8、薄壁件对填充速度有要求，内浇口厚度可适量调低。下表2.1为内浇口厚度和长度的经验数据：表2.1
23、 内浇口厚度和长度的经验数据铸件种类压铸件厚度/mm0.61.51.53366复杂件简单件复杂件简单件复杂件简单件为铸件壁厚/%铅、锡合金锌合金铝、镁合金铜合金0.40.80.40.80.61.0-0.41.00.41.00.61.20.81.20.61.20.61.20.81.51.01.80.81.50.81.51.01.81.02.01.02.01.02.01.52.51.83.01.52.01.52.01.83.02.04.02040204040604060下表2.2内浇口宽度和长度的经验数据（单位：mm）：表2.2 内浇口宽度和长度的经验数据内浇口进口部位压铸件形状内浇口宽度内浇口长
24、度说明矩形板件压铸件边长的0.60.823指从压铸件中轴线处侧向注入，离轴线一侧的端浇口或点浇口则不受此限圆形板件压铸件外径的0.40.6内浇口以切割线注入圆环件、圆筒件压铸件内径和外径平均值的0.250.3内浇口以切线注入方框件压铸件边长的0.60.8内浇口从侧壁注入根据以上数据分析，如图2.1，本产品的壁厚为23mm，所以我们的内浇口厚度预设为0.8mm，如图2.2，在内浇口处侧向进入型腔，先让初始位置较为容易卷气的位置填充，然后自下而上的填充整个型腔。图2.1 产品的壁厚图2.2 浇口厚度2.3.2 溢流槽与排气槽的作用与设计为了能够更好地让金属液充满整个型腔，我们一般都会在进浇口对面的
25、位置设置一些排气槽，在压铸薄壁且长度较长的产品时，由于一开始进入型腔的金属液金属液冷却较快，排气槽的前面往往会设置一些溢流槽16，这二者的作用如下：排气槽的作用是在金属液流入浇口以及横浇道时，模具本身的温度远低于金属液的温度，这样就会有冷金属液和金属夹杂进入型腔，排气的目的是可以将型腔内的空气排出，避免出现型腔内的空气涡流，从而提高铸件的质量。可在排气槽位置设置顶杆，增大动模侧产品与模具的接触面积，以增大二者的阻力，从而使工件留在动模一侧，方便顶杆顶出，还可作为铸件加工时装夹或定位的部分18。溢流槽设计位置：在横浇道内快速流动的金属液以很快的速度进入型腔时，会对型腔内部造成强大的冲击，会产生大
26、量的冷却废料，在此设置溢流槽可以让冷却的金属废料进入溢流槽，避免出现冷隔等产品缺陷；两股或多股金属液相汇合时，需要设置溢流槽排出大量的空气和废料；在铸件拐角处容易产生涡流或氧化夹杂的部位设置；金属液最后填充的部位也需要设置来装入冷却废料并可以排气将型腔充实；部分铸件壁厚较薄难以填充，需要溢流槽进行较多排气12。在本次设计当中，我使用了溢流槽来对金属流的冷却废料进行填充处理，在溢流槽的后方设置排气槽，使最开始的金属流进入溢流槽，达到其目的。具体尺寸如图2.3。排气槽，厚度为0.2mm溢流槽入口，厚度为0.5mm溢流槽图2.3 排气槽2.3.3 分型面的选择原则铸件的分型面决定了产品的外观，整套模
27、具的大小，以及加工工艺的复杂程度，这些因素会大大影响到一套模具所需的工时，从而影响到成本，在确定一套模具是否开始加工前，我们就需要向客户询问这些问题并获得解决方案,但是设计者在设计时应综合考虑出最佳方案。在选择分型面使我们需要考虑以下几点：（1）分型面简单并易于加工。当产品的分型面为斜面或者曲面时应采用贯通的形式，因为在研和的过程中要尽量少的添加研和面，同时也是为了方便机械加工。（2）为了能够将型腔中充满液体，将模具中多余的空气排出，分型面通常要有位置设置排气槽。（3）分型面处将留有由于加工误差带来的分型线，这些分型线会影响到产品的外观，需要在制造模具时与客户确认分型线是否合格。（4）开模时尽
28、量使压铸件留在动模，就要让包紧力大的一侧留在动模，如果模具需要侧型芯来完成成型的话，需要侧型芯的一边也要留在动模11。本次设计选用产品的底面为光滑处为分型面，这样可以使定模侧形状较少，防止产品粘模，在此处设计分型面还可以使产品的分型线不明显，利于产品美观，便于后期加工，下图2.4中，部分是动模模架，部分是动模镶块，部分是产品，三个面组成了分型面。321图2.4 分型面2.4 关于压铸金属材料以及炉料配比计算不同的材料对应不同的浇铸温度，在设计时，要明确好材料的流动性与其温度变化带来的影响，过冷和过热都会影响产品的质量，也要根据不同的材料制定不同的流道方案。其中铝合金材料在我国压铸模具上的用量最
29、多也最广泛，其主要特点为下：（1）强度与其质量的比值高。（2）有良好的力学性能，冲击韧性好，机械切削性能好。（3）导电性和导热性良好。（4）由于表面有一层氧化铝，所以大部分铝合金有良好的耐腐蚀性。但这层氧化铝膜能与氯酸和OH跟离子反应，导致失效。（5）熔点低，对压铸工艺要求低，适合压铸生产，其受热失效性能小。压铸铝合金的成分见表2.3：表2.3 压铸铝合金成分表合金牌号合金代号化学成分（质量分数）/%SiCuMnMgFeNiTiZnPbSnAlYZAlSi12YL10210.013.00.60.60.051.2-0.3-其余YZAlSi10MgYL1048.010.50.30.20.50.17
30、0.301.0-0.30.050.01YZAlSi2Cu2Mg1YL10811.013.01.02.00.30.90.41.01.00.05-1.00.050.01YZAlSi9Cu4YL1127.59.53.04.00.50.31.20.5-1.20.10.1YZAlSi11Cu3YL1139.612.01.53.50.50.31.20.5-1.00.10.1YZAlSi17Cu5MgYL11716.018.04.05.01.20.450.651.20.10.11.2-YZAlMg5Si1YL3030.81.30.10.10.44.55.51.2-0.21.2-各类压铸合金推荐的浇铸温度,见
31、表2.4：表2.4 各类压铸合金推荐的浇铸温度 结构材料铸件平均壁厚3mm铸件平均壁厚3mm结构简单结构复杂结构简单结构复杂铝合金、铝硅系610-650640-680600-620610-650铝铜系630-660660-700600-640630-660铝镁系640-680660-700640-670650-690铝锌系590-620620-660580-620600-650锌合金 420-440430-450400-420420-440镁合金640-680660-700640-670650-690铜合金、普通黄铜910-930940-980900-930900-950硅黄铜900-9209
32、30-970910-940910-940* 注：保温炉的金属液的温度为浇铸温度。为了避免压铸成型后晶粒粗大，锌合金的浇铸温度不能超过450。压铸件所采用的合金主要是有色合金，至于黑色金属（钢、铁等）由于模具材料等问题，较少使用。而有色合金压铸件中又以铝合金使用较广泛，锌合金次之。在模具开始设计之前，我们需要对产品进行三维的处理，一般从客户手中拿到的是产品正常尺寸的三维模型，我们要先对客户的需求进行设计，压铸模具一般的产品材料为铝硅系材料和锌合金材料，二者的熔点低，操作方便，造价相对来说也比较底,根据客户对产品的要求，我们要先在UG中对产品的三维造型进行等比例放大，在设计时用来平衡合金冷却收缩时
33、产生的形变误差。压铸有色合金的收缩率，见表2.5：表2.5 压铸有色合金的收缩率 方法材料受阻收缩混合收缩自由收缩铅合金0.2-0.3%0.3-0.4%0.4-0.5%低熔点合金、锡合金、锌合金0.3-0.4%0.4-0.6%0.6-0.8%铝硅系0.3-0.5%0.5-0.7%0.7-0.9%压铸有色合金、铝合金、铝铜系、铝镁系0.5-0.7%0.7-0.9%0.9-1.1%高熔点合金、铝锌系镁合金0.5-0.7%0.7-0.9%0.9-1.1%压铸模炉料的计算：1、明确任务：a. 熔炼合金牌号b. 所需合金液的质量c. 融化所用炉料（各种中间合金成分、回炉用量等）熔制Y104，80kg成分
34、：Si=9%，Mg=0.27%，Mn=0.4%， Al=90.33%炉料：中间合金、各种新金属料、回炉料Al-Si中间合金：Si=12%，Fe0.4%Al-Mn中间合金：Mn=10%，Fe0.3%Mg锭：Mg99.8%；Al锭：Al99.5，Fe0.3设炉料P=24kg（占总炉料重30%），其成分为： Si=9.2%，Mg=0.27%，Mn=0.4%，Fe=0.4%2、明确各元素的烧损量E：各元素的烧损量分别为：ESi=1%，EMg=20%， EMn=0.8%，EAl=1.5%3、计算包括烧损在内的100kg炉料中各元素的需要量Q:Qx=100x1-Ex (2-1)式中：Qx -100kg炉料
35、中各元素的需要量Qx-元素质量分数；Ex -元素烧损量。QSi=91-ESi=91-11009.09kgQMn=0.41-EMn=0.41-0.81000.40kgQMg=0.271-EMg=0.271-201000.34kgQAl=90.331-EAl=90.331-1.510091.7kg4、根据熔制合金的实际质量W计算各元素的需要量A：Ax=80100Qx (2-2)式中：A -熔制80kg合金实际所需的元素质量ASi=80100QSi7.27kgAMn=80100QMn0.32kgAMg=80100QMg0.27kgAAl=80100QAl73.36kg5、计算回炉料中各元素的占有量B
36、：式中：B -熔制80kg合金实际所需的元素质量BSi=249.2%2.21kgBMn=240.4%0.096kgBMg=240.27%0.07kgBAl=2490.13%21.63kg6、计算应补加的新元素质量C:式中：C -应补加的元素CSi=ASi-BSi=7.27-2.1=5.06kgCMn=AMn-BMn=0.32-0.096=0.22kgCMg=AMg-BMg=0.27-0.07=0.20kg7、计算中间合金需要量D:式中：Al-Dx -新加入的元素所应补加的中间合金的含量Al-DSi=CSi12100=5.0610012=42.17kgAl-DMn=CMn10100=0.2210
37、010=2.2kg式中：AlAl-Si -中间合金所带入的铝AlAl-Si=42.17-5.06=37.11kgAlAl-Mn=2.2-0.22=1.98kg8、计算应补加铝的量CAl：CAl=AAl-BAl+AlAl- Si+AlAl-Mn=73.36-21.63+37.11+1.98=12.64kg9、计算实际炉料的总量W：W=CAl+Al-DSi+Al-DMn+CMg+回炉量=12.64+42.17+2.2+0.20+24=81.21kg10、复核杂质的含量（以铁为例）：炉料中铁的含量为：CAl0.3%+Al-DSi0.4%+Al-DMn0.3%+P0.4%=12.640.3%+42.1
38、70.4%+2.20.3%+240.4=0.309 炉料中铁的百分比为：MFe=0.30981.21100%=0.38%注：中间合金：在铝合金的熔制过程中，需要先将熔点高的元素放入电炉中，通常实使用其带有其他元素的铝合金直接熔炼，叫中间合金。对中间合金的要求如下：a. 化学成分明确且均匀，熔化温度低。b. 能够很容易的碎裂以便称重配料。c. 可长期保存，不发生成分变化，对大气和水分具有抗腐蚀性。d. 部分中间合金的配置见表2.6。表2.6 中间合金配置中间合金名称配料化学成分（质量分数）/%原材料（标准号）熔炼工艺要求10铝锰锰：911%铝：其余JMn-D（GB/T 2774-2006 金属锰
39、）Al-1(GB/T 1196-2017重熔用铝锭) 预热石墨坩埚至800900 加入预热的铝锭，使其熔化，并过热至9001000 分批加入预热经破碎的锰，并用石墨棒搅匀当锰全部融化后，除渣，降温至840860用占炉料0.15%0.20%的脱水氯化锌精炼合金，然后静置35min，浇注于预热的锭模中50铝铜铜：4555%铝：其余Cu-3Al-1(GB/T 1196-2017重熔用铝锭)预热石墨坩埚至600800 加入预热的铝锭，使其熔化，并过热至800900 分批加入100mm100mm大小的铜用炉料重0.20%脱水氯化锌精炼合金在温度为720750时除渣，并浇注于锭模内12铝硅硅：1013%铝
40、：其余Si-2(GB/T 2881-2014工业硅技术条件)Al-1(GB/T 1196-2017重熔用铝锭)预热石墨坩埚至600800 加入预热的铝锭，使其熔化，并过热至9001000 分批加入破碎结晶硅，用钟罩压入铝液中，搅拌之降温至800820用脱水氯化锌精炼合金除渣，并浇注于锭模内16铜硅硅：1517%铜：其余Si-2(GB/T 2881-2014工业硅技术条件)Cu-3预热石墨坩埚至600800 加入结晶硅，然后放入铜烧损量：烧损量是指在炉料加热过程中汽化蒸发的各种化合物，以及被电炉炉套粘粘的部分，在冷却后凝固在炉衬上，这些化合物的损失就是烧损量，现在大多厂商直接使用配好的金属锭来用
41、作炉料，烧损量可忽略。表2.7为各合金烧损量质量比：表2.7 合金烧损量质量比合金种类各种元素烧损量（质量分数）/%铝铜锌硅镁锰铅锌合金铝合金镁合金铜合金-152323-0.51.5-1.01.5-13225-11011048-2435-0.521023-123 基于AnyCasting软件的模流分析3.1 AnyCasting软件简介AnyCasting是韩国AnyCasting公司自主研发的新一代基于Windows操作平台的高级铸造模拟软件系统。是专门针对各种铸造工艺过程开发的仿真系统，可以进行铸造的充型、热传导、凝固过程和应力场的模拟分析。与Moldflow不同的是，Anycasting
42、更加适用于压铸模具的分析，而Moldflow更适用于注塑模具。AnyCasting分为五个模块20：1、AnyPre：AnyPre用于将三维CAD文件导入，利用网格分析，可以进行多种设置包括工艺流程和材料的选择来模拟铸造成型过程，设置网格区域大小，选择浇口、流道、内浇口、型腔、排气槽，设置浇口温度、射料速度、模具温度等重要数据。2、AnyPost：作为AnyCasting的后处理器，AnyPOST通过读取AnySOLVER中生成的网格数据和结果文件在屏幕上输出图形结果。在这个软件中，我们可以在进行对模具液体流动和在模具中的液体温度的变化的分析之后，生成仿真模流分析动画。3、AnySolver：
43、AnySOLVER能够根据设定计算流场和温度场。铸造成型的过程分为两部分，一部分为金属液进入模具时的充型过程，另一部分为金属液冷却凝固的时间，将两者合二为一，就可以得到较为详细的模流分析结果。4、AnyMesh：AnyMESH能编辑由AnyPRE生成的网格文件。您可以轻松地修改网格信息而不改变几何模型。3.2 本产品模流分析过程3.2.1 设置AnyPre网格在UG当中设计好浇口、流道、型腔、内浇口的三维形状之后，先将这些部件逐个导出为.Stl文件，然后将其全部打开，避免逐个打开造成坐标的错乱，然后第一步就是设置实体将浇口、流道、型腔、内浇口依次设置为对应实体，并将模具设置为压铸模具，如图3.1所示。图3.1 设置然后设置模具的朝向，默认为浇口在下，如图3.2所示。图3.2 设置模具的朝向继续设置求解域，类似于SolidWorks的划分网格，也是要根据计算机的运算能力，尽可能的细化网格，这样得出的解会更加接近现实情况。计算完成后如图3.3所示。图3.3 划分网格在划分网格之后，软件会将YZ面做为分层面，将每一个小立方体细化，如图3.4所示。这时候，由于小方格的误差原因，想要得到更好的效