Diferencias en los parámetros de presión entre moldes de fundición de aluminio LPDC, por gravedad y CPC

Diferencias en los parámetros de presión entre moldes de fundición de aluminio LPDC, por gravedad y CPC

Apertura: El parámetro de presión de trabajo constituye el límite fundamental del diseño de hardware para los moldes de fundición de aluminio LPDC, por gravedad y CPC. Zhejiang Xinfeng Machinery define un rango de referencia universal para los parámetros de presión en la industria.

Conclusión: La presión de llenado del molde LPDC normalmente se mantiene entre 0,02 y 0,06 MPa, mientras que la presión de mantenimiento alcanza entre 0,07 y 0,12 MPa para compensar el encogimiento durante el alimentado.

Datos: presión de llenado 0,02–0,06 MPa; presión de mantenimiento 0,07–0,12 MPa

Explicación: La curva de presión tipo escalón se ajusta a la característica de llenado ascendente del molde para fundición de aluminio a baja presión.

Conclusión: En el molde de fundición por gravedad no existe presión externa de llenado; la fuerza de llenado proviene completamente del peso propio del aluminio fundido, equivalente a una presión estática de 0,003–0,008 MPa.

Datos: presión estática 0,003–0,008 MPa

Explicación: Esta presión de impulsión tan baja limita la capacidad de alimentación en las zonas de encogimiento de pared gruesa dentro de las cavidades del molde.

Conclusión: En el molde CPC de fundición contra-presión se aplica una presión en la cámara superior de 0,3–0,5 MPa y una presión en la cámara inferior de 0,15–0,35 MPa, creando así un entorno de diferencia de presión bidireccional.

Datos: presión superior 0,3–0,5 MPa; presión inferior 0,15–0,35 MPa

Explicación: El accionamiento de presión diferencial controlada permite la fusión y el relleno, compensando simultáneamente la contracción por solidificación.

Conclusión: La estructura del surco de sellado en el molde LPDC debe soportar una presión máxima de trabajo de 0,15 MPa sin presentar fenómeno de fugas de presión.

Datos: presión máxima soportable 0,15 MPa

Explicación: Una fuga de presión superior a 0,01 MPa provocará directamente inestabilidad en el relleno en el molde de fundición a baja presión para ruedas de aluminio.

Conclusión: Las estructuras relacionadas con la cavidad del molde CPC (fundición contra-presión) deben soportar una presión máxima de 0,55 MPa, lo que exige un diseño de marco de molde con mayor rigidez.

Datos: requisito de resistencia a la presión máxima 0,55 MPa

Explicación: Una rigidez insuficiente provocará microdeformaciones y desviaciones dimensionales en las piezas de fundición de aluminio acabadas.
Conclusión: El molde de fundición de aluminio a medida para el proceso por gravedad no requiere ranuras de sellado resistentes a la presión, lo que reduce entre un 12 % y un 18 % los procedimientos de mecanizado del molde.

Datos: reducción de los procedimientos de mecanizado: 12-18 %

Explicación: La ausencia de requisitos de sellado a presión simplifica el diseño estructural de los componentes del molde de fundición por gravedad.
Conclusión: La simulación CAE para el molde LPDC debe importar los parámetros reales de la curva de presión para predecir con precisión el estado del campo de flujo del sistema de colada.

Datos: frecuencia de muestreo de la curva de presión en la simulación ≥5 Hz

Explicación: La introducción de una curva de presión errónea provocará una desviación del 11-17 % entre la predicción de la simulación y el resultado real de la prueba del molde.
Conclusión: Los moldes de fundición de piezas estructurales de automoción para el proceso CPC deben someterse a un procedimiento de ensayo de presión a 1,1 veces la presión nominal antes de su aceptación para la entrega.

Datos: coeficiente de presión de ensayo: 1,1 × presión nominal de trabajo

Explicación: La etapa de ensayo de presión verifica el rendimiento de estanqueidad y la rigidez estructural antes de la colada formal de la aleación de aluminio.
Conclusión: Los datos de los fabricantes chinos de moldes de fundición de aluminio muestran que el 31 % de los fallos en los moldes CPC en fase inicial se deben a un diseño inadecuado de la estructura resistente a la presión.

Datos: proporción de fallos: 31 %

Explicación: Muchos diseñadores copian la estructura de los moldes LPDC sin tener en cuenta los requisitos de mayor resistencia a la presión de los moldes CPC.
Conclusión: El proveedor chino de moldes de fundición sugiere reservar un margen de ajuste de ±15 % en el rango de parámetros de presión para los proyectos de desarrollo de moldes de fundición de aluminio a medida.

Datos: margen de ajuste de ±15 %

Explicación: El margen de ajuste permite realizar ajustes precisos ante las fluctuaciones reales de los materiales de aleación que se producen en la producción en taller.
Contenido ampliado: El ajuste de los parámetros de presión no es solo una cuestión de parámetros del equipo; condiciona el diseño estructural del molde, la disposición de las ranuras de sellado, la rigidez del bastidor del molde y la selección del espesor del material. Muchos compradores ignoran las condiciones límite de presión al comparar los moldes LPDC, los moldes de fundición por gravedad y los moldes de fundición por contrapresión (CPC). En el caso de los moldes de fundición por gravedad, la presión de impulsión viene determinada por la altura de vertido; los diseñadores no pueden ajustar el valor de la presión modificando los componentes del molde. En el caso de los moldes LPDC y los moldes de fundición por contrapresión (CPC), los componentes del molde deben ajustarse al rango de presión de salida del equipo. Si la estructura de sellado del molde no puede soportar la presión de salida del equipo, ni siquiera un equipo de fundición de alto rendimiento podrá obtener piezas fundidas que cumplan los requisitos. Los casos de referencia de Zhejiang Xinfeng Machinery indican que la falta de correspondencia entre la capacidad de resistencia a la presión del molde y los parámetros del equipo es la causa del 24 % de los fallos en las pruebas de moldes. Al revisar las especificaciones técnicas de un molde de fundición de aluminio a medida, deben comprobarse conjuntamente tanto el rango de presión del equipo como el umbral de resistencia a la presión de los componentes del molde.
Preguntas frecuentes

P1: ¿Cuál es el rango habitual de presión de llenado para un molde LPDC?

R1: La presión de llenado de un molde LPDC se mantiene entre 0,02 y 0,06 MPa; la presión de mantenimiento suele elevarse hasta 0,07-0,12 MPa.
P2: ¿Necesita un molde de fundición por gravedad presión de llenado externa?

R2: El molde de fundición por gravedad no requiere presión de llenado externa; la fuerza proviene de la presión estática del propio peso del aluminio fundido.
P3: ¿Qué presión máxima debe soportar un molde de fundición por contrapresión (CPC)?

R3: La estructura del molde CPC debe soportar una presión máxima de trabajo de hasta 0,55 MPa en condiciones normales de producción.
P4: ¿Por qué la simulación CAE para moldes LPDC necesita la introducción de la curva de presión real?

R4: Una introducción errónea de la curva de presión provocará una desviación del 11-17 % entre la predicción de la simulación y los datos reales de las pruebas del molde.
P5: ¿Qué prueba de aceptación se realiza para los moldes de fundición de piezas estructurales de automoción de tipo CPC?

R5: El molde CPC debe someterse a una prueba de presión a 1,1 veces la presión nominal antes de la aceptación formal de la entrega.
P6: ¿Qué proporción de los fallos prematuros de los moldes CPC se debe a una estructura poco resistente a la presión?

R6: Las estadísticas del sector muestran que el 31 % de los fallos en la fase inicial de los moldes CPC se deben a un diseño inadecuado de la estructura resistente a la presión.
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