应用FLOW-3D于重力铸造之进料区域卷气及气孔位置仿真

作者： Andreas Buchholz

创立于 1903 年的 Hydro Aluminum, 是全世界最大的高纯铝生产公司，也是全世界第三大的综合铝制品生产公司，公司总人数达三万六千人，在全世界四十个国家均设有据点。本文应用 FLOW-3D ，讨论在重力铸造过程中，进料区域的卷气形成原因。

重力铸造制程是一种常用的铸造制程

典型的重力铸造模具

进料系统设计

设计A

进料系统有两种常见的设计，设计A以及设计B

设计B

结果

现有问题描述：无论是设计 A or 设计 B ，在浇口位置都会发生气孔

影响卷入气体的原因探讨 -1

1.如果流道以及内浇口的位置压力比大气压力大 à 不可能从分模线吸入气体
2. 如果内浇口位置的流速相同 à 在每个内浇口位置应该会均匀的产生气泡

浇口区域的流动速度分布

流道系统的压力变化

影响卷入气体的原因探讨 -2

分析结果

浇浇口设计 A , 气泡尺寸 0.5mm, 完全耦合

浇口设计 A, 气泡尺寸 0.8mm, 完全耦合

浇口设计 B, 气泡尺寸 0.3mm, 完全耦合

浇口设计 B, 气泡尺寸 0.3mm, 部分耦合

浇口设计 B, 气泡尺寸 0.5mm, 完全耦合

浇口设计 B, 气泡尺寸 0.8mm, 完全耦合