模流门诊｜平底锅成型不良，卷气与冷料如何同时解决？ 原创

平底锅外形规整、结构看似简单，但在实际压铸中，这类深腔薄壁产品往往并不好做。

锅底流痕、侧壁冷隔、内部卷气、冷料聚集……这些问题可能同时出现，仅靠提高料温或增加排气，往往难以彻底解决。

本期「模流门诊」第五个案例，我们来看一款铝合金平底锅的浇排方案评估。

从产品结构来看，这款平底锅属于典型的深腔壳体件，锅底壁厚约为3.5mm，两侧壁厚仅约1.4mm，具有大面积薄壁、壁厚不均等特点。针对这套浇排方案，适创科技资深工程师贺工借助智铸超云进行模流分析，并从卷气和冷料聚集两个方面展开评估。

产品浇排系统评估

01

卷气风险：外围提前封闭，内部空气被包裹

贺工首先查看了金属液的充填过程和卷气结果。模流结果显示，金属液在流道和产品内部均存在较明显的包裹卷气现象。

智铸超云-卷气分析结果

金属液进入型腔后，会优先沿锅体上缘及外围区域快速推进。此时，锅底内部尚未完全充满，但靠近分型面和渣包的位置已经被金属液封闭。

分型面原本是型腔排气的重要出口。一旦外围区域提前充满，锅体内部剩余的空气便失去了继续向外排出的路径，只能被后续进入的金属液包裹在产品内部。

因此，该方案最核心的流态问题是：产品内部尚未完全填满，外围排气通道已经提前关闭。对于平底锅这类深腔壳体件来说，一旦形成这种充填顺序，即使外围设置了排气或渣包，锅体内部的气体也未必能够顺利到达排气位置。

贺工进一步分析发现，原有浇道设计也加剧了金属液的包裹卷气。根据方案数据，主流道截面积约为1000mm²，而两侧分流道截面积分别约为634mm²。分流后的总截面积大于主流道面积，没有形成合理的截面积递减关系。

流道截面积示意图

这种设计容易使金属液在分流位置出现流量失衡、翻转和包裹，也不利于两侧金属液稳定、同步地进入型腔。

与此同时，原有浇口角度会引导金属液优先向锅体外围流动，进一步加快分型面排气通道的封闭。

02

冷料聚集：两侧降温快，中部排不出

进一步查看温度模流结果后，贺工发现，产品两侧和锅底中部均存在明显的冷料聚集。

智铸超云-充填温度结果

虽然两处都表现为冷料问题，但形成原因并不相同。锅体两侧壁厚仅约1.4mm。金属液进入薄壁区域后，热量会迅速传递给模具。随着充填距离增加，金属液温度不断下降，流动能力也随之减弱。

锅底中部的冷料，则更多与金属液流向和排出路径有关。前端温度较低的金属液进入锅底中部后，没有被继续推送至渣包，而是被从周围进入的后续金属液包围，最终滞留在产品内部。

智铸超云-充填温度结果

由此可以看出，虽然两侧和中部都出现了冷料聚集，但改善方向需要有所区别：两侧重点解决温度损失，中部重点解决流向和排出路径。

03

优化方向：控制流向，为气体和冷料设置出口

结合卷气和冷料聚集的形成原因，贺工从浇道、浇口、温控和模具结构四个方面提出了优化建议。

优化流道截面积，稳定金属液分流

首先，应重新校核主流道和分流道的截面积关系，使浇道整体遵循合理的截面积递减原则。

通过改善各级流道的面积匹配，可以减少金属液在分流位置的发散、翻转和包裹，使两侧进料更加稳定。

流道截面积示意图

调整浇口角度，避免外围过早封闭

原方案容易引导金属液沿锅体外围快速推进，导致分型面排气通道提前关闭。

后续可以调整浇口角度，采用向中部收拢的进料方式，引导金属液优先填充锅底中部，再逐步向两侧和外围扩展。

这样能够延缓外围区域封闭的时间，为锅体内部空气预留更充分的排出路径，也有助于减少锅底中部的空气和冷料被包裹。

浇口角度示意图

提高薄壁区域模具温度，补偿温度损失

针对两侧约1.4mm的薄壁区域，仅调整流向仍然不够，还需要配合模具温控。

可以考虑在锅体侧壁周围增加油路，或优化现有温控布局，适当提高薄壁区域的模具温度，补偿金属液在充填过程中的温度损失。

调整分型结构，在底部设置渣包口

锅底中部冷料之所以被包裹，一个重要原因是该区域缺少合适的排出位置。

如果受现有分型面限制，锅底无法直接布置渣包，可以考虑调整分型线，并通过设置假滑块，在底部创造渣包口的布置空间。

假滑块及底部渣包示意图

通过底部渣包，可以将前端冷料和残余气体主动引出，使其最终停留在渣包中，而不是被封闭在产品中部。

小结

通过贺工的分析可以看到，平底锅的卷气和冷料问题与产品壁厚、金属液流向和排出路径密切相关。

模流分析不仅能够看到哪里存在卷气和冷料，还能进一步判断气体为什么排不出去、冷料为什么留在产品内部，从而让浇排优化真正有据可依。

如果您也遇到类似的卷气、冷料聚集、流痕、冷隔等压铸问题，欢迎扫码与我们联系。

带上产品图档、浇排方案和工艺参数来到「模流门诊」，我们的专业工程师将结合智铸超云模流分析，为您一起“看病因、找根源、开方子”。