ゲート速度計算について

質問

初歩的な質問で申し訳ありません。
私は金型設計をしているのですが、
方案をゲート速度やオーバーフローの大きさなど計算をしながら、進めていきたいのです。
今までは経験上で行っていましたが、例えばエクセル関数などを使用しながら行うなど、何か実際行っている方、居ましたら教えて頂きたいので御願いします。
又計算式などのアドバイスがありましたら御願い致します。
（アルミのコールドチャンバー）を使用しています。

回答No.6

noname#230359

ゲート速度に付いては、色々書き込みが有りましたが、ゲート速度だけを追い求めても間違いになります。エクセルで計算させるのであれば、ゲート速度、充填時間、スリーブ充填率も出せる様にしたら良いと思います。ちなみに、充填時間は、射出速度2m/sで0.02秒から0.04秒以下になる様にします。スリーブ充填率も30％から60％以下になる様に設定します。この様に設定数字を決めて計算式をエクセルで作ると、チップ径の変更から、固定型スリーブの長さ、固定型の型厚に至るまで、色々やり方が見えてきます。参考までに！！

回答No.5

noname#230359

書き方がうまくなかったです。
高速設定値＝プランジャ速度＝チップ速度
ゲート速度＝40ｍ/ｓ程度

お礼

ありがとうございます。
大変参考になりました。教えて頂いた参考の掲示版もよく読んでいたのですが、判りやすく約にたちました。
親切に回答して頂いたのはありがたいのですが、
プランジャ速度とプランジャ（チップ）スピードのあたりで混乱してしまいました。
初心者なのですみません。今までの流れで同じものと解釈してしまっていたのですが、、、？

回答No.4

noname#230359

また補足です。
高速設定は、（チップ径/ゲート面積）ｘプランジャ速度ｍ/ｓとすれば普通は40ｍ/ｓ前後になってくると思いますが、このスピードではキャビティ内のガスと溶湯が混ざりますよね、これをなるべく少なくとおもうのですが、実際には、500ｍｍ/ｓ程度まで下げないと、つまりHVSCなどのスクイズ鋳造レベルまで下げなければならず、（ここまで下げると噴水のように溶湯が飛び出さないらしい）普通DCでは無理なんですけどね。

回答No.3

noname#230359

回答?に追記します。
プランジャ（チップ）スピードにも標準値がありました。日本国内では
アルミコールドの場合2ｍ/sec当たりを標準として採用しているところが
多いようです。ヨーロッパでは2.5ｍ/sec以上に設定するという情報を
どこかで読んだ記憶あり。たしかに最近の鋳造機械は高速に対応できるように
なってきている。個人的にはあまり高速設定値を大きくしないほうが品質は良い
と思うのですが。
DC協会の掲示板が閉鎖されたままになっていて、まったく意欲のない団体です、
情報交換の場がなくなっていることが残念。中小のDCerの技術担当は悩んでいると思う今日この頃です。

お礼

回答ありがとうございます。
（高速設定値を大きくしないほうが品質は良い）
というのは、ガスがぬけないという解釈をしてもよいのですか？
DC協会の掲示版が閉鎖されたことは、初めて知りました。
一度講義を聴きにいった事があるのですが、
たしかに、初心者や中小のDCer関係者にはちょっとついていけないものがあったかもしれません。

回答No.2

noname#230359

北米DC協会には、ゲート関連の設定をするための計算尺を販売していると記憶します。私は　The society of DieCasting Engineers,Inc. と表書きのある計算尺を使っていましたがフィートポンド表示なので自分で変換しました。
考え方は、肉厚から充填時間を設定し（それほど正確である必要はない）、ゲート以降のオーバーフローを含む鋳造重量から型が要求する時間当たりの充填量（重さに換算すると簡単）からゲート断面積を求めるものです。
充填時間は肉厚が薄いほど短くなり、製品の重さが大きくなるほど長くなります。このとき理想的ゲート速度を設定して条件を入れます。私は40m/secとしてます。例えばゲートを通過するアルミの重さ300ｇ、平均肉厚2.5ｍｍならゲート面先は80sqmmとなります。私は最終的にノモグラフにして使用しています。
さらに製品の難易度からゲート面積を調整します。更に付け加えるなら、型内ガスをうまく抜かないと思ったような流れのパターンが形成されないのでここ10年以上チルベントを多用しています。更に付け加えるなら、オーストラリアで発展した「キャストフロー」は、試作回数を減らしてくれる有力なツールです。

参考URL：

http://solid-cast-lab.de-blog.jp/

お礼

ありがとうございます。
大変参考になりました。

回答No.1

noname#230359

僕は、金型設計が初心者なのですが、
ゲート速度とはナンですか（gate=門？）と言うと
型枠ですか？
オーバーフローは熱膨張係数による鋳物等の膨張率ですか？

速度は簡単です
V-V0=2ax
この場合、
熱膨張率の場合、
1秒間に膨張する体積(m^3)を計算出来る様にしたら良いのではないでしょうか？
膨張する=体積が増す=型枠に掛かる荷重が増す
と言った計算式で良いのではないでしょうか？

お礼

回答ありがとうございます。
考えて頂いて大変うれしいのですが、
ちょっと私の説明不足で申し訳ありません。
ゲートは型枠ではなく、湯口（アルミがはいってくるところです。
オーバーフローはアルミの中に溜まっているガスをにがす為の湯だまりです。
過去にそのあたり、巣の関係で詳しい内容があったので、そちらを参考にしてみて下さい。

回答ありがとうございます。
考えて頂いて大変うれしいのですが、
ちょっと私の説明不足で申し訳ありません。
ゲートは型枠ではなく、湯口（アルミがはいってくるところです。
オーバーフローはアルミの中に溜まっているガスをにがす為の湯だまりです。
過去にそのあたり、巣の関係で詳しい内容があったので、そちらを参考にしてみて下さい。