液（yè）體金屬充填壓鑄模型腔的（de）過程是一個非常複雜的過程，它涉及流體動力學和熱力學的（de）一些理論問題，並與許多因素有關，如液（yè）體金屬的黏度、表麵張力、密度及結晶溫度範圍；鋁合金壓鑄件的形狀、內（nèi）澆道形狀及位置、壓鑄件與內澆道兩者截麵積之比；壓射（shè）比壓及充填速（sù）度，以及壓鑄過程的熱參數等。為了（le）探明（míng）壓鑄（zhù）時液體金屬充填壓鑄模型腔（qiāng）的真實情況（kuàng），長（zhǎng）期以來人們進行（háng）了一係列的試驗研究工（gōng）作，提出了各種（zhǒng）充填理論，但這些論點都是在特定的試驗條件（jiàn）下得到的，有一定局限性，要求人們在應用中具體情（qíng）況具體分析，使充填理論進一（yī）步完善和深化。現將三種較為典型的液態金屬充填理論簡述
鋁合金壓鑄（zhù）噴射（shè）充填的（de）理論
鋁合金壓鑄噴射充填的理論是由弗羅梅爾（ Frommer ）於1932年（nián）根據（jù）鋅合金壓鑄的實際經驗並通過大量試驗而提（tí）出的。弗羅（luó）梅爾以理想的液體流動為基礎進行分析（xī），認為液態金屬的（de）充填過程是遵循流體力學定律，並且有摩擦和渦流現象（xiàng）。通過實驗認為，熔融金屬（shǔ）從內（nèi）澆口進人型腔時，以內澆口截麵的形狀射向遠離澆口的對麵型壁，撞擊（jī）後，部分金（jīn）屬聚（jù）積並產生噴濺的金屬紊亂地（dì）與後來的（de）主流匯合，渦流，另一部分金屬則向所有方向噴濺，並沿型（xíng）壁返回流動，金屬積聚所產生的反壓力使由於型壁的摩擦，沿型壁流動的金屬逐漸被積聚的金屬趕上而合在（zài）一起，其（qí）後便向澆口方向流回。型腔中的氣體是在內澆口附近最後排出的。1.6所示。至於金屬流的速度則是由內澆口截麵積與型腔截麵積之比的大小來控製的。
鋁合金壓鑄噴射充填形態
大量的試驗證實，這（zhè）一充填理（lǐ）論適用於具有縫隙（xì）澆口的長方形壓鑄件或具
有大的充填（tián）速度及薄的內澆口的壓鑄件（經驗：當（dāng）內澆口截麵積／型腔截麵積小於1/3且高速充填型腔時（shí），在（zài）整個充填過程中聚集區都發生激烈擾動，易產生此充填形態，極端（duān）下像（xiàng）噴霧器（qì））。根據（jù）這一理論，金屬（shǔ）液充填壓鑄（zhù）模型腔的特性（xìng）與內澆口截麵積和型腔截麵積的比值有關，鋁合金壓鑄壓（yā）鑄過程中內澆口截麵積／型腔截麵積應大於1/4~1/3，以控製金屬（shǔ）液的進人速度，從而保持（chí）平穩充填。在此情況下，應在內澆口附近開設排氣槽，使型腔內的氣體能（néng）順利排除。
鋁合金壓鑄全（quán）壁厚充填的理論
鋁合金壓鑄全壁厚充填的（de）理論是由勃蘭特（ Brandt ）於1937年（nián）用鋁合（hé）金壓（yā）人試驗性的壓鑄模中得出的。試驗（yàn）模具具有不（bú）同厚度（0.5~2mm）的內澆口和不同厚度的矩形截麵型腔，內澆口截麵積與（yǔ）型腔截麵積之比為0.1~0.6。勃（bó）蘭特認為，熔（róng）融金屬通過內澆口進人型腔時，自澆（jiāo）口處（chù）開始，由後向前充滿型腔厚度地流動，流（liú）動時不產生渦流，型腔中的氣體可以充分排（pái）除；並且認為，無（wú）論內澆（jiāo）口截麵積與型腔截麵（miàn）積之比的大小如何，充填形態仍然是"全壁厚"的。
三階段充填的理論
三階段充填的理論由巴頓（ Barton ）於1944年提出。巴頓認為，壓鑄過程是一個包（bāo）含著熱力學（xué）、力學和流體動力學因素的複合問（wèn）題。並通過試驗提出這樣的看法，即充（chōng）填過程大致分為三個階段，並且充填過程的三個階段對（duì）壓鑄件（jiàn）質量所起的（de）作用也不相同。
三階段充填（tián）形態
第一階段（duàn），受內澆口（kǒu）麵積限製的金屬流射入型腔後，首先（xiān）衝擊對（duì）麵型壁，沿型腔表麵向各方向擴展，在（zài）型腔具有正確的熱平（píng）衡時，金屬流過的型壁上生成表層，這個表（biǎo）層（céng）即為壓鑄件（jiàn）的外殼（ké）（薄殼層（céng））。這一（yī）階段影響壓鑄件（jiàn）的表麵質量。
第二階段，隨後進人的液態金屬繼（jì）續沉積在薄殼層內的空間裏進行充填，直至填滿，這一階段影（yǐng）響壓鑄件的硬度。
第三階段，在型腔完全充滿的同時，壓力通（tōng）過處於尚未凝固的中（zhōng）心（xīn）部分作用在壓鑄件上（shàng），型腔內（nèi）的金屬得到壓實。這一階段影（yǐng）響壓鑄（zhù）件的強度。
三階段充填理論與噴射充填理論的實驗結（jié）果基（jī）本一致，全（quán）壁厚充填理論隻在特定（dìng）的條件下出現，上述三（sān）種理論不是孤立的，它隨壓鑄件的形狀、尺寸（cùn）和工藝參數而改變。有時在同一壓鑄件上，由於各部位結構尺寸（cùn）的差異也會出現不同的充填形態。
此外，在同一時期內，還有其（qí）他的觀點（diǎn）和看（kàn）法。有的（de）用動力學（xué）觀點分析這一問題；有的用高速攝影記錄其充滿過程，也有的從（cóng）熔融金屬與型腔的傳熱過程研究這一（yī）問題。後來又有通過壓（yā）力與溫度變化的內在聯係和在金屬流內的相應變化等問題進行研究的。這些研（yán）究（jiū）在一定程度上對充實充填理論方麵起到應有的（de）作用。
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